收入增加，采用光纤激光器也是如此。超快激光器的价格更低。
雪佛兰 2017 Camaro ZL1 的前仪表板和后保险杠的机器人激光焊接和切割由 Jenoptik Votan BIM 系统处理。Strong 2016顶级工业激光供应商的收益、光纤激光器的持续快速采用、更便宜的超快激光器以及一系列新颖的应用和著名的企业收购标志着基于光子学的制造迎来了丰收的一年。
随着光纤激光器在切割操作中继续取代 CO2 系统，专家认为二极管激光器最终将成为材料加工的领导者。超快激光器在改进传统激光工艺方面发挥着更大的作用，同时缺点值得称赞的研究推动了不同材料连接和增材制造等工艺的进步。基于激光的增材制造，特别是金属零件，正在刺激机器的重大投资和进步。
简而言之，基于激光的制造继续设定新的生产力和效率标准。
例如，在通信领域，准分子激光器的高功率紫外光对多晶硅进行退火处理，从而为移动设备生产速度更快、能效更高的平板显示器。在汽车行业，Jenoptik 于 12 月凭借机器人激光切割和保险杠焊接工艺取代了传统的冲压和超声波焊接工艺而获得创新奖。 Jenoptik 的 Votan 系统用于生产 2017 款雪佛兰 Camaro ZL1 的前后仪表板，不受冲头或模具尺寸的限制，允许即时更改孔尺寸，每秒切割一个孔并允许焊接不同材料terials.
激光类型和应用
Trumpf TruDisk 激光器的光学布置。CO2 激光器，长期的行业主力激光市场研究公司（亚利桑那州斯科茨代尔）总裁 Allen Nogee 表示，用于切割厚材料的激光切割技术仍然可行。 “受到打击的 [CO2 系统] 是大型高功率系统，”他说，并指出鉴于 10 倍的波长差异以及吸收和处理方面的差异，光纤系统并不是 100% 的替代选择
“我从未预见到 CO2 激光器会消失，”Nogee 说。 “从长远来看，其中三分之二的人可能会被光纤激光器取代。另外，CO2 激光器过去有点笨重；在过去的几年里，它们变得越来越好，更容易维护。当你谈到低功率激光器时，制造它们的公司在过去一年中的销售额一直相当可观。”
他说，虽然光纤激光器的销售额持续增长，但随着收入的增加由于千瓦光纤激光器在 2015 年超过了 CO2，“每天仍有更多的 CO2 激光器用于切割。”
光纤激光器越来越受欢迎，体积更小，价格更便宜更易于使用和维护，由英国分包商 Accurate Laser Cutting 展示。 11 月，该公司斥资近 100 万美元用 10 千瓦的 Bystronic 光纤系统替换了其第二个也是最后一个 CO2 系统，据信这在英国属于此类系统中的第一个。该系统可切割厚达 30 毫米的铝和不锈钢、厚达 25 毫米的低碳钢、厚达 15 毫米的黄铜和厚达 12 毫米的铜。 “我们使用 CO2 清洁切割低碳钢的能力仅限于 3 毫米；设备，”公司董事 Jon Till 说。 “现在拥有五倍厚度的能力是一个令人难以置信的进步。”
另一家英国分包商 Grenville Engineering 在其第一台光纤激光切割机上投资了约 600,000 美元，这是一台 3 千瓦的光纤激光切割机Bystronic 系统，将在 11 月取代 CO2 系统。该公司表示，该系统最多可以切割 20 毫米的低碳钢、12 毫米的不锈钢和铝以及 6 毫米的黄铜和铜。
帮助开发和推广光纤激光器工业焊接，英国的 SPI Lasers 于 1 月加入了 The Welding Institute。据 SPI 称，“该关系的一个方面将集中于 SPI 新型 [纳秒 (ns)] 脉冲焊接工艺的开发，TWI 将评估该工艺并将其添加到其连接工艺组合中。”
在碟片激光器领域，领先的生产商 Trumpf 继续在其旗舰产品 TruDisk 系列中发布新系统。 “光束质量可高达与光纤激光器一样，但大多数应用无法利用这一点，”北美 OEM 激光器产品经理 Tracey Ryba 说。 “TruDisk 围绕……切割、焊接、熔覆 [和] 热处理进行了优化。”
IPG最新的工业级超快光纤激光器，带机架-可安装底盘和一个平均输出功率高达 100 W 的光学头。TruDisk 的销量在过去三年中大幅增长，预计今年的销量将接近 2700 台 1 kW 或更高功率的设备， Ryba 说，现场已经有大约 7000 人。 “目前约有 60% 的销售额用于切割 [and] 40% 用于其他应用。”其中许多应用都是汽车领域的：焊接座椅、仪表板和 v 的车身面板变化的厚度；切割 A 柱和 B 柱以及液压成型的底盘支撑管；在喷油器上钻孔。其他应用范围从农场设备到潜水泵和心脏起搏器。
对于诺吉而言，值得关注的主要趋势包括：
- 准分子激光器由于其深紫外线范围，对于生产平板显示器和非常精确的小孔仍然至关重要。 “Apple 将发布一款 OLED 手机 [iPhone 8]，并从相干公司购买了大量准分子激光器。”
- IPG 和相干公司提供“非常强大”的紫外激光器； “在五年内，它们可能会取代许多准分子激光器应用。”
- 标记激光器继续变得更便宜，以及更便宜的二极管推动光纤激光器价格下降。
- 中国生产的高功率激光器。
- 用于材料加工的直接二极管激光器不断涌现。
- 皮秒和飞秒（ps 和 fs）激光器大约 100,000 美元。
事实上，IPG 今年推出了 YLPP-R 系列 10–20 ps 镱用于精密材料微加工的光纤激光器（30、50 和 100 W），以及 YLPF-10-500-10-R 掺镱 500 fs 光纤激光器（10 W）。后者的启动时间不到一分钟战略营销副总裁 Yuri Erokhin 说，它的“温暖”状态减少了批次间加工的停机时间。他说，小型激光头提供灵活的系统设计和简化的光束传输。
“超快光纤激光系统是满足玻璃和蓝宝石切割工业应用要求的最佳工具，”IPG 在最近的会议论文中解释说。“我们在平均功率和脉冲能量方面的高度可扩展架构允许用户优化这些材料的加工速度和切割质量。我们已经展示了每个脉冲高达 150 μJ 脉冲能量，输出功率高达 143 W，紧凑、高效的光纤激光系统生成小于 20 ps 的脉冲。在类似的配置中，可以将平均功率进一步扩大到 250 W。”
但是“比飞秒更短的脉冲没有任何意义，”定制制造商首席执行官 Ron Schaeffer 说照片加工。 “这在工业上不是可靠的事情，因为宽带光学变得极其复杂，而且确实没有质量回报。最佳点介于 200 到 500 fs 之间，我们已经达到了。对于像我这样靠一栋装满人们没有的下一代激光器谋生的人来说，我不知道接下来会发生什么。也许是一旦这些 fs 激光器降到 50,000 到 100,000 美元的水平，数量就会接管。我们将建立大量的，而不是低数量的高利润fs 系统。”
Schaeffer 专门从事支架等复杂医疗产品的微制造，他解释说，虽然他的客户对他使用 ns 激光器生产的产品感到满意，但 ps 或 fs 激光器可以以更高的成本生产出更好的作品。但这些激光器之间不断缩小的价格差距将使更高精度的工作更容易负担。
Ryba 说，在二极管方面，“每个人”都在研究这项技术，他预测这些激光器将会三到五年内开始取代光纤和磁盘。 “二极管将成为大多数高功率切割和焊接应用的主要激光源，”他说。他解释说，生产低亮度二极管的成本正在下降，直接使用二极管代替泵浦光纤或磁盘设备将进一步简化激光器，并在更小的占地面积内略微提高其壁式转换效率。 Ryba 表示 Trumpf 将推出一些 1-3-kW 的二极管切割激光器明年。与此同时，该公司预计其用于通过 EUV 光刻技术生产计算机芯片的 CO2 激光器将是“有史以来最大的一年”； Trumpf 正在德国建造两个设施来支持该应用。
Laserline 美国业务副总裁 Wolfgang Todt 说，半导体激光器占主导地位的一个领域是钎焊。该公司主要向汽车行业销售用于钎焊车顶和后挡板行李箱盖的产品。 Laserline 的新 LDF 平台可提供高达 50 kW 的功率，适用于高速熔覆和深熔焊。 “测试表明，[二极管]焊接钢焊坯时飞溅较少……我们的性能明显优于圆盘或光纤激光器，”他说。对于一系列应用，二极管激光器“非常宽容、非常坚固、非常易于集成和操作以及易于维护。对于从 TIG 或 MIG 过渡到激光的工作车间和初学者来说，这是他们最简单的过渡之一可以在没有巨大学习曲线的情况下制造。”
制造中的激光器：如何和多少
准备这个关于工业激光器的特殊部分我们对制造商进行了一项调查，以了解激光的使用方式和使用地点。
我们的调查样本与作者 Geoff Giordano 所报告的有关所用激光类型的内容相关。略高于 33% 的受访者回答说，他们在工业应用中最依赖光纤激光器。排在第二位的是 CO2 装置，占 28.6%，Giordano 指出，它正在被光纤激光器取代，成为切割的首选工具。
二极管激光器是切割的最常见选择调查受访者为 13.1%，而碟片激光器受到 3.6% 的青睐。在“其他”标题下组合在一起的是各种各样的激光器，不仅表明可用的激光器的种类，而且表明它们的应用范围。
当受访者被要求说出他们主要服务的行业时，“其他”也是收到最多回复的类别 (27.7%)。超过五分之一 (20.5%) 的受访者表示他们在汽车行业工作，而 16.9% 的人表示他们在航空/航天行业工作。其次是重型设备制造商，占 13.3%，其次是医疗制造商，占回复者的 12.0%。最后提供的三个选项——能源、国防和通信——每一个都获得了不到 5% 的回答者。
64,000 美元的问题——受访者每年在激光上花费多少机械和相关设备——可能确实是一个 64,000 美元的问题，因为 57.5% 的受访者表示他们的支出低于 100,000 美元。回答问题的人中有四分之一的人每年花费 100,000 美元至 500,000 美元，十分之一的人花费在 500,000 美元至 100 万美元之间，7.5% 的人花费每年超过 100 万美元。
在与激光相关的消耗品（包括透镜、气体、切割头等）上的花费要少得多。微弱多数 (50.6%) 每年的支出低于 20,000 美元。只有不到 30% 的人花费在 20,000 美元到 50,000 美元之间，而 11.1% 的人花费在 50,000 到 100,000 美元之间。大约十二分之一 (8.6%) 的消费品花费超过 100,000 美元。
新方向
利用激光能力的研发工作在国家、企业和大学实验室继续狂热。
例如，在橡树岭国家实验室 (ORNL)，Adrian Sabau 使用来自 Nd:YAG 激光器的相干光束同时在碳纤维聚合物复合材料和铝的表面上创建复杂的微结构，以优化它们的粘合连接。 Sabau 说，独特的自动化设置“就是您在生产线上所拥有的”。该工艺是汽车和航空航天工业的理想选择，“准备好o，”Sabau 断言，只是在等待涉及特定几何形状和集成到定制工作流程中的应用的资金。
在添加剂方面，田纳西大学教授 Suresh Babu，UT-ORNL 州长高级制造主席说，他的一个学生在位于 ORNL 的 Concept Laser X Line 1000 粉末床打印机上制造铝部件后，创办了一家航空航天公司 Volunteer Aerospace。该机器还被用于打印增材制造挖掘机的热交换器，作为 ORNL 推动大规模增材制造商业化的一部分。 （挖掘机的聚合物驾驶室和金属动臂也在 ORNL 进行 3D 打印。）
一名激光工程师在 Photo 使用皮秒激光系统在新罕布什尔州佩勒姆加工。与此同时，Trumpf 开设了一个硅谷实验室，用于使用连续波、短脉冲和超短脉冲激光器进行激光应用、微应用和涂层技术。 “这意味着我们可以在现场检查每个客户的个性化需求和想法，”通快集团管理委员会副主席兼激光技术/电子部门负责人 Peter Leibinger 说。 “加上我们多年的经验，我们可以为每个应用确定最佳工艺和合适的激光器或发生器。”
Concept Laser 为亚利桑那州提供了两台金属 AM 机器州立大学新的 15,000 平方英尺（1394 平方米）研究和原型制作设施，在亚利桑那州立大学理工学院校园内拥有价值 200 万美元的 3D 打印设备。
在德国弗劳恩霍夫激光技术研究所 (ILT) ，大量使用超短脉冲的应用预计激光器将在年内达到商业成熟，包括：
- 构建碳纤维零部件以实现电接触
- 使用多束技术缩放工艺
- 在飞机外壳中对过滤器和屏幕进行微钻孔
- 涡轮叶片中的异形冷却孔
Fraunhofer ILT 还在 1 月份与法国超快激光器制造商 Amplitude Systèmes 签署了一项多年协议，以开发 100 W 多功率范围内的技术和产品。
工业激光市场
四大顶级激光制造商——Trumpf、IPG、相干公司和中国的大族激光——在 2018 年首次报告了大约 10 亿美元的收入2016年，工业激光应用需求的增长是显而易见的。该行业如此强劲，以至于投资者 Brian Feroldi 表示，IPG 是他不太可能在 1 月和 1 月出售的股票。The Motley Fool 的文章。
“不难理解为什么越来越多的公司转向光纤激光器，”Feroldi 写道。 “它们提供更高的光束质量，易于扩展，占用空间更少，总拥有成本更低。这些因素帮助 IPG 在切割、焊接、材料加工等应用领域占据了市场份额。”
自 2008 年经济衰退以来，全球激光市场以大约 4-5 倍的速度增长每年 %，Nogee 说； Feroldi 将这一数字定为 6%。
长期担任激光行业分析师的 David Belforte 在他的年度预测中表示，2016 年工业激光市场的收入增长了 10.2%，并且该行业享有自 1970 年以来复合年增长率为 11.7%。主要细分市场的收入增长包括：
- CO2 激光器：-4%（预计 2017 年增长，0%）
- 光纤激光器：12%（预计 2017 年增长 8%）
- “Other”激光器（包括准分子）：54%（预计 2017 年增长 30%）
- 微材料加工：23.5%（预计 2017 年增长 18%）
- 宏观材料加工：4.5%（预计 2017 年增长 5%）
“由于 OLED 退火应用有助于准分子/其他激光器的收入增长了 102.8%，”他写道。 “新贵的高功率直接二极管激光器出现在金属切割贸易展上，为'其他'类别的收入增长 7.1% 做出了贡献。”
扩张活动的热潮激光加工能力，以及其他交易：Coherent 收购 Rofin； GE 购买了 Concept Laser 75% 的股份，并同意在晚些时候完全收购该公司；松下收购了用于切割和焊接的高亮度直接二极管激光器制造商 TeraDiode 的所有股份； MKS Instruments 收购 Newport 及其 Spectra-Physics 激光器；和 Ametek 收购了专门从事医疗产品的定制制造店 Laserage。
