数控激光技术及应用

市场现状
数控激光器作为雕刻激光头和切割激光头,拥有极其广泛的应用领域,从而对应多样化的目标客户群体。对目标市场的分析可结构化地分为直接激光头用户,以及在采用蓝光激光二极管技术进行切割与雕刻能带来显著效益的特定行业。
首先需要指出的是,高功率激光二极管可应用于激光加工。这是一种相对现代的加工工艺,借助减小的聚焦光斑尺寸,能够实现相较于传统加工方式更高的精度和加工质量。其基本区别在于所采用的切割介质,激光切割通过高功率致密光束实现。激光装置可集成于各种加工设备(包括车床、铣床、加工中心、绘图仪、3D打印机及多种类型的设备和数控机床)中。
全球每年约有45万台数控机床售出,市场总值约为700亿美元,其中中国制造的数控机床接近28.3万台(数据来源:“2017–2021全球数控机床市场报告”及Grand View Research, Inc.)。这一估算包括铣床、车床、激光设备(约占数控机床总量的20%)、磨床、焊接机及卷绕机等各类装备。
切割设备用数控激光
预计目前大约60%的在用数控机床可加装数控激光模块,实现激光切割与雕刻。随着新型加工工具及结构、工艺创新的不断涌现,先进机型趋于紧凑化,对安装空间需求较低。降低材料加工设备的维护成本,同时选择紧凑型激光头,是提升企业效率的制造业核心挑战之一。值得注意的是,基于蓝色激光二极管的激光头不仅结构紧凑,并且具有优越的性价比,深受数控机床制造商及用户青睐。激光头由于其高电效率、与常见软件的兼容性、体积小巧以及高功率激发,也成为3D打印机制造商的首选。
3D打印机用数控激光
2015年,全球3D打印机销量22万台,市场价值16亿美元。到2020年,全球预计有多达800万台设备投放市场(数据来源:德勤《波兰及全球3D打印机市场发展报告》,2016年11月)。
3D打印机技术上已适配激光应用——可将挤出头替换为激光头,打印平台变为加工工作台。紧凑型数控激光器的核心优势在于集成简便:无须外置头部冷却,也不需要大型机械结构。
采用激光加工,能够对多种材料(包括部分3D打印材料)进行切割及雕刻。蓝光二极管技术实现高速度的浅色表面标刻,精度达到约0.1 mm。极小的聚焦激光斑也可以曝光覆铜板光刻胶,实现快速PCB原型打样。

XT系列数控激光:PLH3D-XT-50 与 PLH3D-XT8
根据您的工艺需求选择合适的蓝光激光工具:XT-50用于超精密雕刻及薄料切割,XT8适合高速切割及工业级高对比打标。
PLH3D-XT-50——高精度雕刻头(6 W)
- 超精细光斑约45 μm(约550 DPI),可实现照片级图形、微文字以及锐利LOGO雕刻。
- 最适合薄型材料:一次性切割木材厚度可达约3 mm(依木材品种而定),并支持高细节雕刻。
- 灵活工作距离,可在最大分辨率与高效率之间调节。
- 材料适应性广:适用于木材、皮革、橡胶、涂层金属、阳极氧化铝,不锈钢及钛合金上色打标。
- 集成简便:兼容PLH3D-CNC Adapter Pro及常见0–24 V控制信号。
PLH3D-XT8——切割与快速雕刻专用(45 W)
- 约180 μm光斑(≈125 DPI),支持高速切割和平滑边缘、高对比度雕刻。
- 高效生产:借助优化气助和工艺路径,木材最大切割厚度达约20 mm。
- 集成高压气助、铜导热管、全金属外壳及高速内置驱动电路(支持PWM/TTL、状态指示灯、温控保护)。
- 双工作模式,支持灰度雕刻与全功率切割自由切换。
- 即插即用套件包含Adapter Pro, 电源、安装架、线缆、OptiShield及护目镜,实现快速部署。
行业中的未来应用
市场正呈现数控激光在更多领域被广泛采用的趋势。近年来涌现出众多新型紧凑型数控设备,如X-Carve、Workbee、Shapeoko和Stepcraft。这类机型采用轻量化结构、具备良好的扩展性,且价格相对低廉,特别适合中小企业进行木材及器件加工。
紧凑型雕刻头的出现进一步扩展了这些设备的功能。随着用户逐渐认识到各类数控平台均可集成激光雕刻功能,数控激光的普及度持续攀升。当前,Starcraft、Snapmaker及CNC Shark等厂商均提供数控激光产品。激烈的市场竞争推动设备制造商将激光功能集成到标准设备中。Opt Lasers提供与设备匹配的高品质解决方案及高效服务与技术支持。