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世界四大机床名展
CIMT2025部分激光加工及增材制造设备评述
发布时间:2025年07月10日     

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【编者按】CIMT2025(第十九届中国国际机床展览会)于4月21-26日在北京隆重举办。展会之后,主办方中国机床工具工业协会收到来自协会分会的展品评述文章,现部分编发供业界参考。文章观点仅代表作者本人。


一、激光加工机床

 

据评述组统计,本届展会上,约有36家厂商展示了66台套激光加工机床,涵盖激光切割、激光精密加工、激光焊接等主流设备品类。总体来看,激光加工技术正朝着“高精度、高性能、高集成化、高智能化与高自主化”的方向加速演进,激光加工设备的加工质量、生产效率等持续提升。眼下,五轴联动技术的成熟与普及,奠定了精密化加工基础,国内主流激光机床制造商加快推进核心部件的自主研发,国产替代进程正在加速。

 

1.激光切割机床

 

从本次展会可以看出激光切割设备的发展趋势有:(1)激光切割机床正朝着高功率、大幅面、厚板加工与复合功能集成化方向快速发展,中高功率激光设备已成为市场主流,板材与管材的切割厚度极限不断被突破。(2)智能化与全流程自动化深度融合,通过AI工艺优化、智能纠偏定位及AGV仓储协同技术等,构建从自动上料、实时路径规划到成品分拣的全流程无人化生产闭环,显著提升效率并降低人工依赖;(3)激光精密控制与无损加工能力双向突破,以水导激光冷加工技术为代表,突破传统热效应限制,为陶瓷、金刚石、第三代半导体等高价值材料提供低损伤切割方案,拓展特种材料加工新场景;(4)设备功能多样化与生产灵活性全面提升,设备集成型材/管材/板材混料加工能力,支持超厚板材、超长管材及复杂异形件处理,结合模块化设计、万瓦级工艺数据库与冷加工/低气压切割等差异化工艺,形成覆盖传统工业制造与半导体、超硬材料等新兴领域的柔性生产能力,推动激光技术向多元化、高附加值应用场景拓展。

 

武汉华工激光工程有限责任公司的AUTOBOT 3015型第五代智能三维五轴激光切割设备,专为汽车热成形开发而设计,整机采用龙门双驱结构,可保证长期高速高精度稳定切割,五轴系统和激光头均为自研,最大合成定位速度达170m/min,最大合成加速度达1.7g,旋转工作台2.5s即可完成单次变位,切割精度达到0.05mm。济南邦德激光股份有限公司的U10复合型激光切割机采用多工位设计,可加工不同尺寸的型材、管材和板材,可对不同钢材混料加工,实现上料、切割和下料同步进行,并搭载了智能纠偏定位功能,避免切割错位,降低激光头碰撞风险。奔腾激光(浙江)股份有限公司的PLA3015紧凑型仓储式料塔激光切割单元,通过AGV与智能仓储系统的协同,实现从板材上料到成品分拣的全流程自动化,有效降低了人力成本,提升了场地利用率,智能切割头配备自动更换喷嘴及AI自动光心校准功能,提升设备的智能化程度。

 

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华工激光AUTOBOT 3015三维五轴激光切割设备

 

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邦德激光U10激光切割机

 

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奔腾激光PLA3015紧凑型仓储式料塔激光切割单元

 

大族激光智能装备集团有限公司展出的0806D光纤激光切割机床,采用龙门式架构和铝合金一体铸造横梁,保证机床的刚性和长期使用稳定性,配备的伺服电机双驱精密丝杆结构和先进气路控制系统,能实现高速高精密可靠运行,同时提升切割效率。大族激光的另一款G6025S高速光纤激光切割机床配置万瓦级切割专家工艺数据库,可实现零秒穿孔、厚板切割、低气压切割等工艺。江苏亚威精密激光科技有限公司的HLF高性能激光切割机配备西门子数控系统和伺服驱动电机,具有更快的微秒级伺服控制周期和更精准的纳米级插补控制路径;YTG 6012激光切管机床采用自动上下料结构,其下料长度达到3000mm,特别适用于超长管、重型管、大管径管材的安全高效上下料。长沙中拓创新科技有限公司的ZT-JGQG6S型光纤激光切割机床采用自主研发激光光源,切割速度快,热影响区小,切缝窄,适用于贵重且难切割材料的加工。

                  

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大族激光MPS 0806D激光切割机

 

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亚威激光YTG 6012激光切管机

 

南京中科煜宸激光技术有限公司展出的三轴水导激光加工设备采用龙门式构型,可对陶瓷、金刚石进行高精度微切割,为特种材料加工提供解决方案。京码股份有限公司展出了激光雷射水导切割钻孔机加工的成品,该设备能以冷加工来处理厚金属等多种材料及第三代半导体,其运动平台精度达±0.003mm

 

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中科煜宸RJ203三轴水导加工设备

 

2. 激光精密加工设备

 

近年来,具有冷加工特性的超快激光技术(如飞秒/皮秒激光)成为主流,既能实现硬脆材料与超硬刀具的无热损伤微纳加工,又可显著提升工件使用寿命,满足高端制造对精度的严苛需求。五轴联动数控平台通过集成动态补偿、实时监控及自动化上下料等智能技术,大幅提升了复杂精密加工的效率和设备适应性。超快激光器具有极短的脉冲宽度和极高的峰值功率,在加工过程中能避免热影响区产生,实现高精度微纳加工,尤其适用于硬脆材料和超硬刀具加工,推动了激光精密加工技术及装备在航空航天、医疗、工具和电子等制造领域的应用。

 

在此背景下,随着超快激光器(飞秒、皮秒级)、自适应光学系统、多轴联动数控平台等关键技术突破,国产激光精密加工设备在加工精度、效率及适用材料范围实现大幅提升,正朝着更高精度和智能化方向加速发展。国内企业在超快激光器、数控系统等核心领域实现技术突破,推动国产设备性能快速逼近国际水平,加之产业升级对高端装备的迫切需求,本土品牌的市场占有率与技术竞争力持续攀升。

 

瑞士GFLASER S 500U)激光加工机床在五轴联动的基础上采用直线电机和力矩电机驱动,结合热平衡水冷系统和对称布局设计,有效抑制了温升和振动,能实现高精度加工,兼具微雕刻、微成形和表面处理功能,适用于IC封装、晶圆卡盘等高精密加工场景。德马吉森精机的LASERTEC 50 Shape Femto激光设备,具有可变脉冲长度和突发模式的可调谐激光源和CCD快速定位功能,其3D激光烧蚀技术实现无接触、零电极损耗的加工效果,突破了硬质合金、陶瓷等材料的传统加工限制,尤其擅长微型模具和精密雕刻,满足航空航天、医疗领域对表面质量的要求。德国福尔默公司(Vollmer)的VLaser 370激光机床,专用于超硬刀具制造,能够通过非接触方式对PCD或其他超硬材料刀具的切削刃进行加工。

 

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德马吉LASERTEC 50 Shape Femto激光机床

 

广东原点智能技术有限公司的Micro 3D L 570V模具纹理激光加工机床,采用纳秒和飞秒激光器,配合高精度振镜,可实现对平面和自由曲面的精密刻蚀,为模具纹理精密加工量身打造。西安中科微精光子科技有限公司的MicroDrill 40P型超快激光双工位并行微孔加工设备,配备多功能高速扫描模块与双工位机床系统,通过多路分光技术实现高功率飞秒激光分束及异步加工,综合效率提升70 %以上,能实现复杂三维曲面零部件表面精密微结构的加工,适合于气膜孔、喷油嘴的高品质精密高效加工。华工激光展出的复杂曲面六轴激光微孔加工装备,采用多轴联动与激光脉冲输出协同控制,搭载新一代高性能切割头和AI智能交互系统,满足曲面工件的切孔和修边等要求。深圳市瑞珀精工有限责任公司展出的LFS-MU系列立式五轴激光刀具加工机床,整合激光加工工艺,自主研发了CAM软件,满足各种超硬材料、复杂刀具的加工需求。深圳市牧激科技有限公司的330QH多功能五轴激光加工设备,配备背光源检测系统,能对加工完成的刀具进行自动尺寸检测、轮廓检测。北京电加工所展出了LA500五轴精密数控激光加工机床,配备可变脉宽高功率纳秒脉冲激光器,适用于PCDPCBN、硬质合金及高温陶瓷等硬脆材料复杂刀具的精密加工。

 

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原点智能Micro 3D L570V 模具纹理激光加工机床

 

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中科微精MicroDrill 40P超快激光双工位微孔加工设备

 

3.激光焊接设备

 

近年来,激光焊接设备在装备性能、工艺精度与智能控制方面持续突破,逐步向高功率、高速度、高一致性的方向发展。从本届展会看,各设备厂商通过技术创新与系统集成,推动了激光焊接设备在效率、精度和场景适配能力上的突破,激光焊接设备呈现了智能化、柔性化和多场景深度适配的发展趋势,为制造业升级提供了关键支撑。

 

德国菲索玛特公司的FLW 400柔性激光焊接机床,专为对称回转体部件设计,采用Trumpf固定碟片激光器与模块化旋转工作台,通过深熔焊与精密焊接平衡技术提升焊缝强度,独立工位并行完成装配-预热-焊接,还配备了智能化控制系统,可实现激光能量的闭环监测。北京龙雕伟业数控设备有限公司参展的超高功率光纤激光切割机,搭载了智能总线式切割系统和自动调焦激光切割头,效率高、适用范围广。亚威激光推出的YLRW系列机器人激光焊接系统展现了定制化和拓展能力,可根据用户要求选择高精度机械手,并通过单轴、双轴、三轴或多轴焊接变位机匹配不同工件的焊接要求。大族激光推出的机器人激光焊接机展现了高集成化和智能化,集控制系统、冷却系统、气控系统和操作系统于一体,采用摆动激光,并配置了CCD焊缝观察系统,能够实时观察焊接位置及焊接效果。

 

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菲索玛特FLW 400柔性激光焊接机床

 

京创(天津)激光科技有限公司研发的手持式激光焊接机,采用了一体化设计,集焊接、除锈清洗、切割功能于一体;邦德激光推出的Pro 1500自冷却手持激光焊,通过数字技术和传感器整合,以单一旋钮替代传统复杂操作,通过“按压确认+旋转调节”便可实现极简交互。

 

CIMT2025展品可以预见,未来激光焊接设备可深度融合多模态传感技术,实现焊接参数的自适应闭环调控,进一步提升柔性制造能力,以覆盖更复杂的异形结构加工需求。在功能集成度方面,可推动焊接设备向“一机多能”的复合加工平台演进。激光焊接技术也将不再局限于单一加工环节,而是作为智能制造的核心节点,加速高端装备向智能、柔性、高效方向发展。

 

二、增材制造机床

 

据笔者观察,本次展会共有6家厂商展示了7台增材制造机床。目前,市场上依然存在以电子束、电弧作为能量源的金属增材制造机床产品,但其市场份额较小,在大型展会上曝光度较低。而以激光为能量源的增材制造机床愈发成为主流,本次展会展出了3台激光粉末床熔融增材制造机床、3台激光定向能量沉积增(减)材制造机床和1台熔融沉积式增材制造机床。

 

本届展会设置了增材制造机床展区,体现了主办方重视此类设备及对其战略价值的认可。从展商结构来看,呈现了较明显的国产化主导特征,参展的激光粉末床熔融、定向能量沉积等设备均为国产自研,且国产机床的技术参数与功能配置已接近或达到国际先进水平,反映出国产增材制造机床已具备竞争力。

 

1. 激光粉末床熔融增材制造机床

 

激光粉末床熔融技术具有通过激光逐层熔化金属粉末并堆叠成形的工艺特点,可实现精细内腔、点阵结构及多材料复合构件的制造,尤其适用于航空航天、精密模具及医疗植入等对精度和性能要求极高的场景,同时凭借高精度成形能力、复杂结构兼容性及材料适应性广等核心优势,成为金属增材制造领域的主流技术方向。

 

本届展会展出的3台激光粉末床熔融机床也体现了该技术发展的最新动向。其中,天津镭明激光科技有限公司的LiM-X400M+激光粉末床熔融机床,可选装2套或45001000W激光器,通过双向铺粉技术充分发挥激光器的极限效率,其“嫁接工艺”能实现在加工好的零件底座上定位并直接打印成形,提高了成形自由度,避免传统分体加工的装配误差,特别适合复杂组件的一体化制造。南京中科煜宸的RM450A铺粉3D打印设备,配有2500W级激光器,通过双激光协同作业实现效率与精度的平衡,同时具有基板加热功能,可有效缓解成形热应力并降低金属熔融冷却过程中的热应力,减少零件开裂、变形等缺陷,提升成形件致密度和力学性能。宁波海天增材科技有限公司的C650M中大型SLM金属3D打印机,最大成形尺寸650mm×650mm×880mm,是本次展会中展出的最大规格激光粉末床熔融增材制造机床,其超大成形舱为大型构件的一体化成形提供了可能。

 

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镭明激光LiM-X400M+激光粉末床熔融机床

 

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宁波海天C650M中大型SLM金属3D打印机

 

另外,西安铂力特增材技术股份有限公司和华工激光等以样件的形式展示了增材制造机床产品。总的来说,本次展会展出的激光粉末床熔融增材制造机床体现出了明显的大型化和智能化发展趋势,现场展示的3台设备都是多激光配置,其成形尺寸较前几届展品有明显提升。虽然现场展示的最大尺寸设备只配备了4套激光器,但很多厂商都在产品手册中介绍了配有十余套激光器的多光束并行式超大型增材制造机床。当然,成形尺寸如今已非产品竞争的主要维度,不断涌现的粉末输运智能控制、在线监测与检测、智能产线规划等特色功能,已极大丰富了激光粉末床熔融增材制造机床的应用价值。

 

2. 激光定向能量沉积增(减)材制造机床

 

激光定向能量沉积技术(LDED)凭借高效材料沉积、多材料复合成形及增减材一体化加工等独特优势,在大型结构件制造、表面修复及新材料研发领域表现突出。

 

南京中科煜宸的RC-LDM400送粉3D打印设备,主要针对高校研发需求,以高功率激光器搭配大尺寸成形舱,兼顾了中、小件的快速成形与细节精度。多通道送粉器支持6种粉末同步输送,为新型合金成分设计与高通量材料研发提供了理想平台。北京煜鼎增材制造研究院股份有限公司展示的激光高通量制备与增材制造系统LAM-HTMP System 6000,可在单一设备上完成从新型合金成分设计、快速凝固成形到表面性能优化的全流程研发,大幅缩短新材料从实验室到工程应用的周期。广东今科机床有限公司的JK65-5AXIS五轴定向能量沉积增减材复合制造机床,可实现复杂曲面的无支撑成形,通过“先增材成形毛坯+再减材精密加工”模式,在减少材料浪费的同时能保证尺寸精度,特别适合高附加值零件的近净成形制造。

 

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中科煜宸RC-LDM400送粉3D打印设备

 

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煜鼎增材的激光高通量制备与增材制造系统LAM-HTMP System 6000

 

3. 其他增材制造机床与相关产品

 

本次展会上唯一具非金属增材制造功能的机床是马路(Markforged)科技公司的FX10型机床。该设备采用熔丝制造工艺,用于短碳纤维填充尼龙复合材料和碳纤维材料的成形,通过视觉模组和激光测微计来高精度捕捉成形零件影像用于校准和验证,内置了单独密封的材料仓,能实现四个线轴的自动材料更换和快速加载。该设备可更换打印引擎,成形金属零件坯体,配合清洗和烧结模块完成金属零件生产,因此被宣传为“首台工业级金属和复合式3D打印机床”。

 

总的来说,目前国内增材制造机床的市场竞争十分激烈,国外进口产品已无明显的技术和成本优势,其市场的推广重心聚焦于增减材机床产品,但相关增材制造技术也受到出口限制。德马吉公司具有庞大的机床产品库,但在本届展会上未展出增材制造机床实物,只是通过样件和视频方式对多款粉末床熔融式和定向能量沉积式增材制造机床作了宣传。日本马扎克公司介绍了集成热处理与后处理的复合式增材制造机床产品。德国西门子公司在展会上宣传了针对增材制造机床的控制与监控方案,其控制系统、监控方案已成为国内增材制造产线的主流选择之一,反映出软件与工艺解决方案的竞争已成为行业“第二战场”。

 

(来源:协会特种加工机床分会 责编:张芳丽)


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