01智造時(shí)代，工控自動(dòng)化發(fā)展前景廣闊

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展，以及工業(yè)4.0的推行與變革，亞洲尤其是中國(guó)作為制造業(yè)的重要區(qū)域，工控自動(dòng)化行業(yè)也得到了快速發(fā)展。

根據(jù)MarketsandMarkets最新的市場(chǎng)研究報(bào)告，2019年全球工業(yè)4.0市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為717億美元，包括物聯(lián)網(wǎng)，人工智能，工業(yè)計(jì)量，工業(yè)機(jī)器人，AR和VR，區(qū)塊鏈，3D打印，數(shù)字孿生和5G技術(shù)等。預(yù)計(jì)到2024年，工業(yè)4.0市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1566億美元，期間復(fù)合年增長(zhǎng)率為16.9％。

我國(guó)擁有世界最大的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置市場(chǎng)，傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、工廠自動(dòng)化、企業(yè)信息化需要大量的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，市場(chǎng)前景廣闊。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)很多行業(yè)中都得到了應(yīng)用，自動(dòng)化控制大大減輕了人工負(fù)擔(dān)，有效提升了工作效率，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)自動(dòng)化的應(yīng)用是科技發(fā)展的體現(xiàn)，它促進(jìn)了我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)優(yōu)化。

隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷升級(jí)，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)精度、效率、可靠性等方面提出更高的要求。在這種大背景下，激光設(shè)備的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯，引進(jìn)激光切割設(shè)備加工逐漸形成了技術(shù)更新?lián)Q代的趨勢(shì)。

02激光技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)

激光技術(shù)作為現(xiàn)在的高新技術(shù)，在我國(guó)工控自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用，有力地推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化向智能化的快速發(fā)展和轉(zhuǎn)型！

傳統(tǒng)的金屬加工工藝包括火焰切割、水切割、等離子切割等，這幾種加工工藝在切割厚度，切割精度，冶金性能，生產(chǎn)效率等方面都各有特點(diǎn)，但也存在著加工效率低下、加工效果較差等問(wèn)題。

如今，激光切割技術(shù)憑借高效、高質(zhì)、低成本的優(yōu)勢(shì)，逐漸替代傳統(tǒng)工藝，成為金屬加工中的首選工具，隨著激光技術(shù)在制造業(yè)的不斷應(yīng)用，激光切割技術(shù)市場(chǎng)空間廣闊。

激光加工屬于無(wú)接觸加工,并且高能量激光束的能量及其移動(dòng)速度均可調(diào)，因此可以實(shí)現(xiàn)多種加工的目的。它可以對(duì)多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料。激光加工柔性大主要用于切割、表面處理、焊接、打標(biāo)和打孔等。

1、激光焊接

激光焊接優(yōu)勢(shì)：產(chǎn)能更高、適應(yīng)性更強(qiáng)、更加經(jīng)濟(jì)

隨著制造部門(mén)把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到焊接過(guò)程，激光和計(jì)算機(jī)控制的結(jié)合能夠更好更精確地控制焊接過(guò)程，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。保證激光焊接的質(zhì)量，也就是激光焊接過(guò)程監(jiān)測(cè)與質(zhì)量控制也已成為激光利用領(lǐng)域的重要內(nèi)容，包括利用電感、電容、聲波、光電等各種傳感器，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)處理，針對(duì)不同焊接對(duì)象和要求，實(shí)現(xiàn)諸如焊縫跟蹤、缺陷檢測(cè)、焊縫質(zhì)量監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目，通過(guò)反饋控制調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化激光焊接。

2、激光切割

激光切割的主要優(yōu)點(diǎn)

(1)切割品質(zhì)好:切口寬度窄(一般為0.1-0.5mm)、精度高(一般孔中心距誤差0.1-0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1～0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5～25μm),切縫一般不需要二次加工即可焊接。

(2)切割速度快,例如采用2kW激光功率,厚度8mm的碳鋼切割速度為1.6m/min；厚度2mm的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區(qū)小,變形極小。

(3)清潔、安全、無(wú)污染,大大改善了操作人員的工作環(huán)境。

激光切割屬于非接觸光學(xué)熱加工,被譽(yù)為“永不磨損的萬(wàn)能工具”。工件可以進(jìn)行任意形式的緊密排料或套裁,使原材料得到充分利用。由于是非接觸加工,加工后的零件的扭曲現(xiàn)象降至最低并減少了磨損量。

其實(shí)激光切割亦有其不足之處,就精度和切口表面粗度而言,激光切割未能超過(guò)電加工,就切割厚度而言難以達(dá)到火焰和等離子切割的水準(zhǔn)。另外它亦不能像轉(zhuǎn)塔沖床一樣進(jìn)行成型、攻牙及折邊等。

激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的板材加工方法相比，激光切割其具有高的切割質(zhì)量、高的切割速度、廣泛的材料適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。

3激光打孔

激光束在空間和時(shí)間上高度集中，利用透鏡聚焦，可以將光斑直徑縮小到微米級(jí)從而獲得105-1015W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度幾乎可以在任何材料實(shí)行激光打孔，而且與其它方法如機(jī)械鉆孔、電火花加工等常規(guī)打孔手段相比,具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):

①激光打孔速度快，效率高，經(jīng)濟(jì)效益好。

②激光打孔可獲得大的深徑比。

③激光打孔可在硬、脆、軟等各類(lèi)材料上進(jìn)行。

④激光打孔無(wú)工具損耗。

⑤激光打孔適合于數(shù)量多、高密度的群孔加工。

⑥用激光可在難加工材料傾斜面上加工小孔。

LFWC觀點(diǎn)：

隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的實(shí)施，激光技術(shù)以其無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，成為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要工具。在激光產(chǎn)業(yè)鏈中，我國(guó)擁有大量激光設(shè)備集成商，同時(shí)也是激光應(yīng)用的最主要市場(chǎng)之一。目前，我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了一定規(guī)模，市場(chǎng)份額也在不斷增長(zhǎng)當(dāng)中。尤其在工控自動(dòng)化領(lǐng)域中，激光技術(shù)發(fā)揮了非常重要的作用，為工控自動(dòng)化的發(fā)展解決了許多難題！

03應(yīng)用案例

1、華工激光切割機(jī)

華工A系列MAGICPLUS型中檔交換臺(tái)切割機(jī)

A系列MAGICPLUS型中檔交換臺(tái)切割機(jī)，是1000W-3000W中功率的光纖激光切割機(jī)，靈活、高效、可靠、經(jīng)濟(jì)，中薄板金屬加工高性?xún)r(jià)比之選。

產(chǎn)品描述：

Magic系列是華工激光專(zhuān)為中薄板金屬加工，推出的一款高性?xún)r(jià)比高品質(zhì)的中功率光纖激光切割機(jī)。Magic系列為敞開(kāi)式光纖激光切割機(jī)，Magicplus系列封閉式金屬外殼，給生產(chǎn)加工多一重保障。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

銳科激光器：自主研發(fā)光源，媲美進(jìn)口品質(zhì)，電光轉(zhuǎn)換效率高；

全新機(jī)床：剛性好，精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果好，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；

多樣化選擇：功率范圍涵蓋1000W、1500W、2000W、3000W，幅面可選3015、4022、6025，滿足市場(chǎng)主流金屬加工需求。

2、華和激光打標(biāo)機(jī)

效率：在效率上激光打標(biāo)機(jī)采用激光束為加工媒介，比起傳統(tǒng)的各種打印設(shè)備快好幾倍。而且激光打標(biāo)機(jī)更加適用在自動(dòng)化集成的生產(chǎn)線上使用。

成本：激光打標(biāo)機(jī)雖然一次性的投資大，但是在后期的使用生產(chǎn)中可以大大的節(jié)省成本。激光打標(biāo)機(jī)的壽命長(zhǎng)，使用中發(fā)揮穩(wěn)定，因此在正常使用中維護(hù)成本更加低，消耗更加低，從而節(jié)省了企業(yè)許多的成本。但是由于激光打標(biāo)機(jī)近幾年的設(shè)備成本降低許多，這對(duì)各行各業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音。

效果：激光打標(biāo)機(jī)使用激光束對(duì)材料加工，打標(biāo)的效應(yīng)是激光束照射到材料表面時(shí)，使材料表面蒸發(fā)從而露出底層的物質(zhì)。這種的加工方式最大優(yōu)點(diǎn)就是，美觀、有層次感、永久不脫落等優(yōu)點(diǎn)。

效果：激光焊接機(jī)焊成的焊縫更加堅(jiān)固，平整，效率是傳統(tǒng)的好幾倍，要是在自動(dòng)化集成的應(yīng)用下，效率更加是不可估量。激光焊接機(jī)的熱影響小，不容易使產(chǎn)品本身變形，不會(huì)改變材料本身的材質(zhì)。應(yīng)用在焊接中可以增加產(chǎn)品本身的鋼性。

成本：激光焊接機(jī)，雖然一次性投資的成本較大，但是在使用和維護(hù)的成本小。普通人通過(guò)三兩天的學(xué)習(xí)就可以達(dá)到老師傅的焊接的效果，當(dāng)然老師傅使用效果更加好。這也就解決了人員上的問(wèn)題。而且焊接后基本上無(wú)需處理。種種的優(yōu)勢(shì)可以使成本將低。

效率：激光焊接機(jī)操作簡(jiǎn)單，加工產(chǎn)品是傳統(tǒng)焊接設(shè)備好幾倍，使用集成自動(dòng)化的情況下可以達(dá)到傳統(tǒng)生產(chǎn)的10幾倍。

3、三克激光打孔切割一體機(jī)

產(chǎn)品特點(diǎn)

激光打孔機(jī)是利用激光技術(shù)和數(shù)控技術(shù)設(shè)計(jì)而成的一種打孔專(zhuān)用設(shè)備。具有激光功率穩(wěn)定、光束模式好、峰值功率高、穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

適用材料和行業(yè)應(yīng)用

汽車(chē)噴油嘴，細(xì)孔穿孔，吸嘴，霧化器，精密模具，航天電子，微晶電路板，濾網(wǎng)濾芯，激光沖孔篩網(wǎng)，微孔濾膜，微孔曝氣管，金屬微孔管，微孔膜過(guò)濾器，內(nèi)燃機(jī)燃油噴嘴，手表夾板，飛機(jī)透平葉片，探測(cè)器，傳感器，噴油孔，沖孔鋁板，微孔增氧機(jī)，微孔振蕩器，微孔網(wǎng)，霧化噴嘴。

LFWC觀點(diǎn)：

我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展是我國(guó)對(duì)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、建立自動(dòng)化工業(yè)體系及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵力量。因此，發(fā)展前景十分廣闊巨大。隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，激光技術(shù)也因此迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)！目前，我國(guó)激光技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，未來(lái)，激光技術(shù)也將隨著冬夜自動(dòng)化的發(fā)展不斷進(jìn)步發(fā)展，據(jù)2019年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析預(yù)測(cè)，截止2024年整體市場(chǎng)規(guī)模將超4300億。