大族激光是國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，其發(fā)展的一舉一動(dòng)都備受業(yè)界關(guān)注。大族激光產(chǎn)品線是非常多元化的，從高功率到短脈沖小功率激光加工裝備，以及各種激光相關(guān)核心器件等都有涉及。公司非常重視研發(fā)投入，在引進(jìn)人才以及產(chǎn)學(xué)研合作方面也做得很出色，陳根余教授便是其中最典型的代表。 

陳根余目前擔(dān)任大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司鈑金裝備事業(yè)部副總經(jīng)理、總工程師，大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司副總工程師。湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院教授、博導(dǎo)，激光技術(shù)與制造裝備研究所所長(zhǎng)。深圳市科技領(lǐng)軍人才。 

本刊編輯有幸采訪陳教授并與他進(jìn)行深入交流，一一談及激光產(chǎn)學(xué)研發(fā)展等話題，以下是采訪內(nèi)容：

問(wèn)題：

1.您從事的科研領(lǐng)域包括激光智能裝備，汽車激光加工，激光切割、焊接、微細(xì)加工，高功率激光器件，3D打印等。您的主要方向是高功率激光加工，請(qǐng)您談?wù)勀壳皣?guó)內(nèi)高功率激光加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀？國(guó)內(nèi)高功率激光加工設(shè)備與國(guó)外的水平對(duì)比，有何優(yōu)劣之處？

答：目前國(guó)內(nèi)高功率激光加工產(chǎn)業(yè)主要涉及高功率激光切割、焊接、淬火、熔覆、3D打印等等。

到2016年，國(guó)內(nèi)高功率激光切割產(chǎn)業(yè)可以說(shuō)是走過(guò)了黃金10年，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)值和利潤(rùn)雙豐收。經(jīng)歷了高功率CO₂激光切割裝備的鼎盛時(shí)期，見(jiàn)證了光纖和碟片激光切割快速發(fā)展過(guò)程，特別是光纖激光的出現(xiàn)，使激光切割進(jìn)入“平民化”時(shí)代，這也是大族激光對(duì)激光產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)。記得我尊敬的導(dǎo)師，國(guó)內(nèi)高功率激光切割、焊接裝備的開(kāi)拓者李力鈞教授曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，他有一個(gè)夢(mèng)想：要讓激光切割這種特種加工設(shè)備變成能買得起的普通加工設(shè)備。李教授是想通過(guò)核心器件攻關(guān)并國(guó)產(chǎn)達(dá)到這個(gè)目的，在他老人家有生之年辛勤耕耘以及他弟子們的共同努力下見(jiàn)證了他夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)。國(guó)產(chǎn)高功率激光切割成套設(shè)備相比國(guó)外在性價(jià)比、售后服務(wù)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。在高功率切割用CO₂激光器上，雖然國(guó)內(nèi)一度由于大族、科威晶等制造商及湖南大學(xué)、華中科技大學(xué)等一批院所的努力，縮小了與國(guó)外的差距，高功率切割用CO₂激光器可替代國(guó)外產(chǎn)品。但目前切割用的高功率固體激光器還有差距，機(jī)床的關(guān)鍵傳動(dòng)件、傳感器、光學(xué)配件一定程度依賴進(jìn)口。還有就是國(guó)內(nèi)的商業(yè)模式主要通過(guò)價(jià)格戰(zhàn)掠奪市場(chǎng)份額，而不是通過(guò)核心技術(shù)攻關(guān)贏得市場(chǎng)。這些都值得國(guó)人深思和努力。

激光作為優(yōu)質(zhì)熱源，焊接時(shí)熱輸入量只是普通弧焊的1/50-1/100，在控制熱變形上具有本質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，還具有適應(yīng)性強(qiáng)等很多特點(diǎn)。目前激光焊接主要是應(yīng)用于較大批量的生產(chǎn)，這點(diǎn)與激光切割正好相反，設(shè)備基本屬于定制，工藝相對(duì)復(fù)雜。整個(gè)汽車行業(yè)占高功率激光焊接的50%以上，如果包括航空航天、機(jī)車、海工等運(yùn)載工具行業(yè)所占比例更高；能源行業(yè)應(yīng)用逐漸增多?；诤洗髮W(xué)傳統(tǒng)研究?jī)?yōu)勢(shì)，大族激光在汽車零部件，包括車身零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)中難焊接材料占據(jù)優(yōu)勢(shì)，在能源及其它行業(yè)厚板焊接中處于領(lǐng)先地位。由于高功率焊接設(shè)備基本屬于定制設(shè)備，在提供總體解決方案上國(guó)內(nèi)廠家明顯占據(jù)優(yōu)勢(shì)，其工藝研究某些方面甚至超越發(fā)達(dá)國(guó)家水平，如大族在大型圍筒厚板激光焊接中的成功讓美國(guó)人折服，說(shuō)道：之前我們是你們的老師，現(xiàn)在你們是我們的老師；ITER核心部件的內(nèi)部無(wú)飛濺激光焊接的突破，使得俄羅斯人一直想來(lái)大族學(xué)習(xí)。華科的汽車總成釬焊工藝打破國(guó)外的壟斷。但國(guó)內(nèi)一些專門(mén)化的零部件生產(chǎn)線顯得經(jīng)驗(yàn)不足，更高功率的激光器、智能化核心器件國(guó)產(chǎn)化率低。

激光淬火、熔覆，甚至合金化在我國(guó)材料基礎(chǔ)較差的情況下，市場(chǎng)一直需求旺盛，10多年前由于以武漢金石凱為代表的國(guó)產(chǎn)橫流激光器當(dāng)時(shí)在世界上占有一席之地，帶動(dòng)了一波淬火、熔覆的研發(fā)、應(yīng)用的小高潮，各院所與之相關(guān)的論文數(shù)量曾為世界之最。但由于CO₂激光為遠(yuǎn)紅外光，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，且高功率CO₂激光基本只能固定光路傳輸?shù)攘觿?shì)，出現(xiàn)了停滯。目前由于固體激光器，特別是半導(dǎo)體激光器的成熟，在淬火、熔覆這一領(lǐng)域又帶來(lái)新的活力，但這次沒(méi)有這么幸運(yùn)，因?yàn)楣庠春诵募夹g(shù)主要由國(guó)外掌握，因此國(guó)內(nèi)主要在工藝研發(fā)，設(shè)備集成及服務(wù)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。相對(duì)激光切割，甚至焊接，目前激光淬火、熔覆還是小眾市場(chǎng)，通過(guò)不斷工藝創(chuàng)新，核心器件研發(fā)，有望擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

3D打印是近年的熱詞，其實(shí)在90年初我國(guó)就開(kāi)始類似這方面的研究，眾所周知叫快速成型，我也有接觸。10多年后發(fā)展停滯，有材料、工藝、需求多方面的原因。當(dāng)今人們個(gè)性化需求增加，極端高性能零部件需求明顯，在美國(guó)這個(gè)世界創(chuàng)新技術(shù)發(fā)源地的鼓動(dòng)下，我國(guó)開(kāi)展全民運(yùn)動(dòng)式的研究方興未艾，熱錢(qián)大量涌入，國(guó)內(nèi)很多科研院所和多家公司參與這一大浪潮中。湖南大學(xué)聘請(qǐng)我的師爺，美國(guó)工程院院士、密西根大學(xué)的Mazumder（馬忠德）教授到湖南大學(xué)任職，引進(jìn)“青年千人”宋立軍；大族激光也相繼成立3D打印事業(yè)部和鈑金裝備事業(yè)部的3D打印中心，分別提供非金屬和金屬3D設(shè)備和總體解決方案。大族鈑金裝備事業(yè)部目前可提供金屬3D打印的七大類設(shè)備，特別是三維五軸聯(lián)動(dòng)的大幅面3D打印設(shè)備是國(guó)內(nèi)唯一能提供的。由于3D打印基本屬于個(gè)性化定制，工藝研發(fā)占據(jù)較大比例，國(guó)內(nèi)不輸國(guó)外，北航的王華明院士的3D打印技術(shù)就獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。但是在材料方面與國(guó)外相差較大，預(yù)計(jì)不久將來(lái)有一次大洗牌，主要在航空航天、能源、醫(yī)療行業(yè)做得好的企業(yè)，能提供設(shè)備、材料、工藝總體解決方案的企業(yè)會(huì)成長(zhǎng)起來(lái)。有國(guó)家的強(qiáng)力支持，相信在一些壟斷性行業(yè)的3D打印應(yīng)用可以得以發(fā)展。