通過對(duì)CIMT 2019參展的部分激光加工機(jī)床進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、資料收集以及與參展廠商的座談交流,，對(duì)部分激光加工機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了比較深入和系統(tǒng)的評(píng)述,，并對(duì)激光加工機(jī)床的應(yīng)用與市場(chǎng)拓展進(jìn)行了分析。據(jù)統(tǒng)計(jì),，本屆展會(huì)展出激光加工機(jī)床60多臺(tái),。

激光加工技術(shù)在汽車、電子,、電器,、航空航天、冶金,、機(jī)械制造等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,，在提高產(chǎn)品質(zhì)量及勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少污染、降低材料消耗,、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等方面愈發(fā)顯示出優(yōu)越性,。近來特別值得人們關(guān)注的是超快激光加工技術(shù)，由于超快激光器輸出的激光脈寬在皮秒級(jí)或小于皮秒級(jí),，而分子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為皮秒量級(jí),、振動(dòng)的周期約為飛秒量級(jí)，可在很大程度上避免對(duì)分子整體熱運(yùn)動(dòng)的影響而在分子振動(dòng)的時(shí)間尺度上對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生影響,，從而在達(dá)到加工目的的同時(shí)顯著降低熱效應(yīng),。隨著生產(chǎn)工藝逐漸成熟、成本逐漸下降,，超快激光器在未來有望廣泛地應(yīng)用于航空航天,、消費(fèi)電子、能源環(huán)境,、醫(yī)療生物和精密機(jī)械等領(lǐng)域,。

本屆展會(huì)匯聚了境內(nèi)外30多家激光機(jī)床制造企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了境內(nèi)外展商同臺(tái)競(jìng)技的場(chǎng)面,，體現(xiàn)了當(dāng)前世界激光加工產(chǎn)業(yè)最高的技術(shù)水平及未來發(fā)展趨勢(shì),。國(guó)外的德國(guó)通快公司（TRUMPF）,、德馬吉森精機(jī)（DMGMORI）,、瑞士百超公司（Bystronic）、日本天田公司（AMADA）,、日本三菱電機(jī)公司,、日本遠(yuǎn)州株式會(huì)社和山崎馬扎克公司等展出了最新的激光加工設(shè)備。國(guó)內(nèi)眾多的知名企業(yè)也亮相于本次展會(huì),，如深圳大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司,、武漢奔騰楚天激光設(shè)備有限公司、江蘇亞威機(jī)床股份有限公司,、江蘇揚(yáng)力數(shù)控機(jī)床有限公司和武漢華工激光工程有限責(zé)任公司等,，與此同時(shí)本屆展會(huì)還吸引了武漢華俄激光工程有限公司、蘇州領(lǐng)創(chuàng)激光科技有限公司,、濟(jì)南邦德激光股份有限公司,、武漢高能激光設(shè)備制造有限公司、信宜華輝數(shù)控機(jī)床有限公司,、佛山宏石激光技術(shù)有限公司和蘇州迅鐳激光科技有限公司等新興企業(yè)積極前來參展,。

本屆展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展出的激光加工機(jī)床有60多臺(tái)套。與上屆展會(huì)展示的情況相比,，精密激光加工已成為激光加工市場(chǎng)中重要的組成部分,，國(guó)內(nèi)外部分企業(yè)展出的激光精密加工設(shè)備均為飛秒、皮秒級(jí)超快激光加工設(shè)備,，具有更好的加工精度和更小的熱損傷,。而就歷屆參展設(shè)備中占比最大的激光切割設(shè)備而言,，本次展出的設(shè)備普遍具有三維激光切割能力并呈現(xiàn)出高功率、超高速和切厚板等特點(diǎn),，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大幅面,、大厚板及高反射材料良好的切割能力。與此同時(shí),，部分企業(yè)還展出了能適應(yīng)不同工藝要求的高度集成自動(dòng)化的激光焊接工作站,；多家企業(yè)還推出了多用途激光加工機(jī)和復(fù)合加工機(jī)，為激光加工設(shè)備的未來發(fā)展拓寬了方向,。

具體來說,，本屆展會(huì)展出的激光加工機(jī)床呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.“更高、更快,、更厚”是一大亮點(diǎn)

具體而言,，主要體現(xiàn)在激光切割設(shè)備方面具有更高的輸出功率、更快的切割速度以及可切割更厚的板材,。更高的激光輸出功率除了能保證切割更厚的板材之外,，還可保證切割板材的平行度。對(duì)于大幅面的薄板來說,，采用超高速的切割工藝可顯著地提高生產(chǎn)效率并能確保良好的切割質(zhì)量,。本次展出的激光切割設(shè)備普遍搭配了“萬瓦級(jí)”輸出功率的激光器，特別是大族激光智能裝備集團(tuán),、奔騰激光（溫州）有限公司和蘇州領(lǐng)創(chuàng)激光科技有限公司的激光切割設(shè)備均可搭配“2萬瓦級(jí)”的激光器,，濟(jì)南邦德激光股份有限公司更是搭配了25 kW級(jí)別的激光器。相應(yīng)機(jī)床的加速度則普遍達(dá)到了2.5G,，其中武漢奔騰楚天激光設(shè)備有限公司的BOLT 5.0“閃電”系列（圖1）20 kW智能極速光纖激光切割機(jī)的最大加速度達(dá)到了4.0 G,；江蘇亞威機(jī)床股份有限公司的HLS-1530磁懸浮光纖激光切割機(jī)，其X,、Y軸的最大加速度更是達(dá)到了4.5 G,。在厚板切割方面，大族激光智能裝備集團(tuán)的G4020HF高速光纖激光切割機(jī)（圖2）已達(dá)到了切割厚度為50 mm的Q235低碳鋼板的能力,；江蘇亞威機(jī)床股份有限公司的磁懸浮光纖激光切割機(jī)HLS-1530可以切割厚度為60mm的不銹鋼板和厚度為30 mm的銅板,。

圖1  BOLT 5.0“閃電”系列

圖2  G4020HF高速光纖激光切割機(jī)

2. 精密激光加工設(shè)備，特別是超快激光加工設(shè)備扮演越來越重要角色

境外展品方面,，柯爾柏斯來福臨機(jī)械（上海）有限公司（EWAG）展出的是LASEER LINE ULTRA（圖3）高精度5軸激光燒蝕系統(tǒng),，并搭配了最大輸出功率為50 W的皮秒超短脈沖激光器，能在一次裝夾的情況下完成對(duì)切削刃,、空心型腔和斷屑臺(tái)以及激光打標(biāo)的所有加工,；加工時(shí)，采用脈沖持續(xù)10皮秒的超短脈沖激光技術(shù)，使材料直接被汽化蒸發(fā)且無顯著的熱量輸入,，被加工的刀具不會(huì)因?yàn)槭軣岫鴵p壞,，可明顯提高刀具的使用壽命；瑞士GF加工方案展出的ML-5超快激光微加工平臺(tái),，搭配了功率為50 W的飛秒激光器,，采用了高精度天然大理石底座，熱穩(wěn)定性好,，其直線軸全部由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),，移動(dòng)速度快，無反向間隙,，軸運(yùn)動(dòng)重復(fù)精度達(dá)到亞微米級(jí),，從而滿足高精度加工的要求。境內(nèi)方面,，西安中科微精光子制造科技有限公司研制出四軸,、五軸和六軸超快激光極端制造設(shè)備，其部分性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白,，并在諸多國(guó)計(jì)民生領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性應(yīng)用；中科微精展出了自主創(chuàng)新的針對(duì)復(fù)雜型面零部件加工而研發(fā)的五軸超快激光微加工設(shè)備（圖4）,。

圖3  LASER LINE ULTRA

圖4 五軸超快激光微加工設(shè)備

3. 激光切割設(shè)備搭配各式激光切割頭成為本次展會(huì)的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)

通過優(yōu)化切割噴嘴的設(shè)計(jì),，可提高邊角/復(fù)雜零件加工質(zhì)量、降低熔渣量,、提高切割質(zhì)量,。如日本三菱電機(jī)公司的VZ10二氧化碳三維激光加工機(jī)搭配的三維切割頭更加細(xì)長(zhǎng)化（圖5），可實(shí)現(xiàn)出色的工件接近性,，降低了深沖形狀加工時(shí)的干涉范圍；日本天田公司（AMADA）的LCG 3015 AJⅡ高效光纖激光加工機(jī)搭配的新型切割噴嘴具有更適合的氣體流向,，輔助氣體壓力為以往壓力的一半,，切割速度卻可達(dá)到以往的7倍，大幅減少了加工成本,；德國(guó)通快公司（TRUMPF）的TruLaser Cell 5030三維激光加工系統(tǒng)搭配的是X-blast噴嘴（圖6）,，其切割距離是傳統(tǒng)切割噴嘴的兩倍，有效地減少了噴嘴碰撞的機(jī)率,，降低噴嘴消耗,。

圖5  VZ10二氧化碳三維激光加工機(jī)

圖6  X-blast激光切割噴嘴

4. 多用途激光加工機(jī)和復(fù)合加工機(jī)成為“亮麗風(fēng)景線”

境外方面，日本遠(yuǎn)州株式會(huì)社生產(chǎn)的LBM10/20是在各種激光加工專用機(jī)的構(gòu)造基礎(chǔ)上采用最新理念制作的多用途機(jī)型,，而本次參展的LMB10型設(shè)備主要用于激光焊接與激光淬火,；日本AMADA公司是世界領(lǐng)先的綜合金屬加工機(jī)械設(shè)備制造商，本次展出的LC2512C1AJ光纖激光復(fù)合加工機(jī)（圖7）綜合了數(shù)控沖切、激光切割和攻絲成形等全部工序,，利用數(shù)控沖床沖孔,，可利用激光進(jìn)行非常用的特殊孔的加工，從而節(jié)省模具費(fèi)用,、縮短交貨期,，還可利用仿形傳感器以及通過加工頭的上下調(diào)整采用激光輕松完成很難沖切的段差外周及傾斜部位的加工。境內(nèi)方面,，武漢奔騰楚天激光設(shè)備有限公司的BOLT 5.0“閃電”系列極速光纖激光切割機(jī)不但具有切割功能,，還能進(jìn)行激光打標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用途,；華輝數(shù)控機(jī)床有限公司首次展出的LS3-1225沖激復(fù)合一體機(jī)（圖8）,，很好地結(jié)合了轉(zhuǎn)塔沖床和激光切割的優(yōu)勢(shì)，打破了模具安裝數(shù)量的限制,，節(jié)省了檔板材變更帶來的設(shè)備停止,、調(diào)整下模具的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了沖孔和激光切割的自動(dòng)化,。

圖7  LC2512C1AJ光纖激光復(fù)合加工機(jī)

圖8  LS3-1225沖激復(fù)合一體機(jī)