激光制造商情:庄总,您好,很高兴能获得跟你交流的机会。首先请您简单介绍下南京光谷诺太激光科技有限公司的发展历史吗?
庄总:南京光谷诺太激光科技有限公司是一家专门从事工业CO2激光器研制和应用开发的单位,是一家既具有厚重的历史积淀同时又是一年轻而充满朝气的公司,公司集中了一批国内较早从事工业CO2激光器研制和应用开发的专业人员,在“六五”期间,就主持研制了国内第一台轴向流动CO2激光器,并成功的应用在工业实际环境中,并获得电子工业部科学进步二等奖,并获国家计委、经委、财政部、科委四部委“全面完成“六五”国家科技攻关项目”的联合表彰。填补了轴流CO2激光器的空白。之后,又参照国外先进型号,开发研制了国内首台轴向快流CO2激光器、计算机控制多折叠腔TEM00模横流激光器,TEACO2激光打标机等产品,这些产品,在中国CO2激光工业应用的历史上,都起到了重要的作用。
目前公司拥有自主知识产权,拥有多项激光专业方面的授权专利,以目前的实验研究成果和市场推广应用来看,产品性能稳定,品质优良,必将在未来的激光器市场占有举足轻重的地位。
公司已建立的大功率激光器研发实验室、数控系统研发实验室和红外光学元件实验室等,公司将努力发展成为江苏省HTH登陆入口网页 技术中心。公司将致力于把技术中心建设成为技术研发创新的重要基地和凝聚培养产业技术创新人才、开展国内国际技术交流与合作的重要平台,并争取获得国家认可及国际认证资格。
激光制造商情:光谷诺太是专业生产制造大功率CO2激光器的高新技术企业,请您简单介绍贵司目前主要的产品类型及其应用范围?
庄总:公司致力于工业CO2激光器的研制和应用开发,目前,已拥有轴向快流CO2激光器的系列产品,激光输出功率从500瓦-3.2KW,已批量向市场提供产品。产品成功应用于模切板,金属板材切割、焊接的行业。
随着中国激光加工技术的推广,应用范围不断扩大,激光加工技术越加普及。对激光器的要求也不断发生变化,我们现在注重中国激光加工行业的需求和激光器特性的有机结合,不再让激光加工技术仅为贵族手中把玩的奢侈品,而努力使激光加工技术平民化,让市场有更多的参与者,使之成为推动激光加工技术和市场的真正动力。因此,我们的产品更加注重产品的使用运行成本,高的可靠性,可维护性,简单说来,就是制造中国普通客户买得起、用得起、用得好、并带来效益的激光器。
激光制造商情:高功率CO2激光器是一种比较重要的气体激光器,20世纪60年代末我国已开始了高功率CO2激光器及其应用的研究,您认为高功率CO2激光器其在应用的过程中的主要优势是什么?
庄总:高功率CO2激光器由于光束质量好,效率高,得到了广泛的应用。
激光加工应用领域中,CO2激光器以切割和焊接应用最广,分别占到70%和20%,表面处理则不到10%。而YAG激光器的应用是以焊接、标记(50%)和切割(15%)为主。在美国和欧洲CO2激光器占到了70~80%。我国激光加工中以切割为主的激光加工,其中90%以上使用的是CO2激光器,功率在1.5kW~2kW范围内,而以热处理为主的约占15%,激光加工技术的经济性和社会效益都很好,有很好的市场前景。
的确,我国在60年代就开展CO2激光器的研究工作,但真正作为加工用的工作母机的研究,应是在80年代“六五”期间,由当时国家科委新技术局组织实施。当时组织国内相关院校、研究机构成立的“激光热处理攻关协作组”首次提出工业CO2激光器的概念,使得对CO2激光器研究的注意力不再满足于功率大小的赶超指标上,从而注重于满足在工业环境下产品的实用性上。
近年来,激光加工技术与应用得到了迅速的发展,加工工艺日益成熟,应用领域在不断扩大,对用于激光加工的工业CO2激光器的性能要求越来越高。其主要体现在以下四个方面。第一、要求激光器输出好的光束质量,包含了模式和模式稳定性的要求;第二、要求激光器有较大的输出功率和较好的功率稳定度,+-1%的稳定标准已成为被普遍接受的通用标准,有的应用场合,甚至要求达到+-0.5%的稳定度;第三、要求激光器具有高的可靠性,能在苛刻的工业环境下稳定连续工作,可维护性好,要符合相关安全的法规;第四、控制系统要有友好的接口界面,能与加工机床形成一体化的数控系统,此外,增加网络化功能,更加能够适应柔性制造和远程控制。
相当于一些特殊要求的精密加工,一些短波长的激光器更具有优点,但目前尚不能动摇CO2激光器的主力地位。
激光制造商情:您从事工业CO2激光器和激光加工技术研发及推广应用工作,是国内轴向流动CO2激光器的创始人之一,请您就目前我国CO2激光器的发展现状谈谈您的看法。
庄总:我国激光加工装备是个年轻而又充满朝气的产业。产值以年增加速度75%递增,目前产值在20亿人民币左右,在中低端产品占有国内市场较大份额。但与美国、欧盟、日本等发达国家相比,我国的激光切割设备仍然停留在低端产品阶段,而且大功率激光器(4000W以上)、气体流动的专用风机、大功率红外光学元件、激光光束整形传输控制、激光切割专有技术等绝大部分核心技术还依赖进口。
射频激励的轴向快速流动CO2激光器,对湍流没有严格要求,气流阻力小,注入功率可远大于直流激励CO2激光器。激光器调制性能好、由于消除了激光腔内污染,使得激光器使用寿命延长,由于激光脉冲工作频率从1K提高到20K,使得使得激光器的可控制特大大提高,加工范围大大扩大,同时切割效率是普通直流激励激光的2倍。
射频激励面放电的CO2激光器国外已发展多年,在中国也占据了不少市场份额,国内虽有专家研究多年,但尚无产品面市。
我国激光加工行业经近二十余年的快速发展,经历了自主攻关,引进技术的阶段,取得的成绩举世瞩目,但尚未形成具有自主的知识产权,自主市场地位的产业,激光装备产品特别是高端的激光器的定价权上不在自己手上,对此,我们应卧薪尝胆,在单元技术上形成突破,产品从低端向高端转移,实现从激光加工行业到激光加工产业的飞跃,使中国的激光加工产业自立于世界之林。
激光制造商情:请您对CO2激光器及光纤激光器做一个简单的对比分析;未来光纤激光器在钣金切割市场的影响?对CO2激光器的发展有什么样影响呢?
庄总:近几年,光纤激光器被广泛应用于金属切割方面,发展很快。光纤激光器由于其具有理想的光束质量、超高的转换效率、完全免维护、高稳定性以及体积小等优点,对传统的激光行业产生巨大而积极的影响。特别是可实现光束的柔性传输,使得更有利于和机器人结合,实现复杂曲面的激光加工。但大功率光纤激光器价格昂贵,在金属厚板的切割上其优点受到遏制,一定程度上影响了光纤激光器的普及速度。
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