浙江省激光智能裝備技術(shù)創(chuàng)新中心 第十九屆中國國際機(jī)床展覽會（CIMT2025）于2025年4月21-26日在北京舉辦，本屆展會是史上規(guī)模最大的機(jī)床展會。浙江省激光智能裝備技術(shù)創(chuàng)新中心組織了激光高功率加工、微納加工以及激光器3個研究所6名科研人員參加了本次展會，旨在聚焦激光技術(shù)在工業(yè)母機(jī)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，重點考察具有代表性的亮點展品、前沿技術(shù)和系統(tǒng)解決方案，深入分析激光技術(shù)與機(jī)床裝備融合的發(fā)展趨勢，研判該技術(shù)領(lǐng)域的未來發(fā)展方向。
激光工業(yè)母機(jī)是本屆展會矚目的板塊 01
本次展會以激光技術(shù)為主的加工、檢測和測量裝備頗為亮眼，激光制造位于展會的E3館，以參展新裝備、新技術(shù)最多受到各大采購商和觀眾的矚目。展會期間，中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會激光與增材制造分會正式成立，標(biāo)志著激光制造已成為機(jī)床行業(yè)的重要組成部分，獲得廣泛認(rèn)可。
GF、德馬吉森精機(jī)、大族激光、奔騰激光、中科煜宸、中科微精、華工激光、鉑力特增材等來自全球的40余家知名企業(yè)，展示了在航空航天、數(shù)碼3C半導(dǎo)體、新能源汽車等領(lǐng)域的高效解決方案及裝備，展品涵蓋精密微加工、增材制造、表面處理、AI智能數(shù)控系統(tǒng)、水導(dǎo)激光及柔性化多工藝集成等方面，激光智能裝備正蓬勃發(fā)展。
激光工業(yè)母機(jī)突破、復(fù)合、智能三大趨勢 02
展會上，以先進(jìn)激光加工技術(shù)為主的新型加工、復(fù)合加工裝備以及AI+智能控制，成為整個展會的亮點，激光裝備展示出突破極限、復(fù)合增效、智能集成三大發(fā)展趨勢:
突破傳統(tǒng)加工極限
激光以其高能量密度、準(zhǔn)直性以及高聚焦能力在精密加工、超硬材料切割以及精密表面處理等加工領(lǐng)域，突破傳統(tǒng)刀具無法到達(dá)的精度和尺寸。
在微納制造領(lǐng)域，超快激光技術(shù)廣泛應(yīng)用于高精度加工，如制造微小的電子器件、微機(jī)械零件等方面發(fā)揮著不可替代的作用。隨著對微細(xì)加工、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造和高端材料處理要求的不斷提升，飛秒、皮秒激光因其極短脈寬、極低熱影響和卓越加工精度，被越來越多地集成于先進(jìn)機(jī)床與智能制造系統(tǒng)中。
如原點智能在機(jī)床展中展示出Micro3D L570V模具紋理激光加工中心（13522079385），其內(nèi)部激光器采用飛秒激光器能夠?qū)崿F(xiàn)平面和自由曲面的精密刻蝕，可實現(xiàn)高精度紋理定制加工，可加工硬質(zhì)合金刀具槽型、微刃結(jié)構(gòu)，解決PCD/CBN刀具開槽及表面微結(jié)構(gòu)難題。
瑞士的GF公司推出的LASERS500激光加工機(jī)床（13501282025），采用飛秒激光能夠滿足微細(xì)加工和3D表面紋理加工需求，能加工碳化硅、氮化硅等硬脆材料，適用于IC封裝、晶圓卡盤等高精密場景。
西安中科微精展出的MicroDril-45P雙工位微孔加工設(shè)備，制孔范圍（mm）：Ф0.25mm~Ф2.5mm，在第三代半導(dǎo)體等領(lǐng)域有大量應(yīng)用。但由于光斑尺寸限制，還不能加工20μm以下微孔，與日本電裝能加工到5μm微孔仍存在一定差距。
在碳化硅、金剛石等超硬脆材料、碳纖維與鈦合金等復(fù)合材料加工方面，水導(dǎo)激光展現(xiàn)了無損傷、切面好等突出優(yōu)勢，中科煜宸展示了水導(dǎo)激光在超硬合金刀具刃口切割的應(yīng)用。
展會期間華工激光與瑞士Synova公司簽約成立了合資公司（13522079385），是國內(nèi)龍頭企業(yè)對水導(dǎo)激光方向的戰(zhàn)略布局，水導(dǎo)激光成為精密加工的重要產(chǎn)業(yè)方向。
激光復(fù)合加工引領(lǐng)加工方式升級
激光技術(shù)作為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的典型代表，憑借其高效、高精度的顯著優(yōu)勢，已在切割、焊接、熔覆等關(guān)鍵機(jī)床裝備領(lǐng)域確立了重要地位。
如在激光切割領(lǐng)域，以奔騰激光、大族激光、華工激光為代表的企業(yè)展示了集成料庫、切割、成型于一體的智能產(chǎn)線，呈現(xiàn)出集成化的發(fā)展趨勢。
另一方面，高功率加工過去片面追求功率不斷提升，轉(zhuǎn)而以激光火焰復(fù)合、激光電弧復(fù)合等技術(shù)融合提高切割、焊接等加工的效能比。
激光復(fù)合傳統(tǒng)刀具加工成為展會亮點，如日本大隈OKUMALASER EX系列，將激光加工技術(shù)融為一體的超級復(fù)合加工中心融合了切削加工，激光成型，淬火和表面處理，集約了從原料到成品的全部工序的工藝。
基于激光增材-銑磨工藝的增/減材復(fù)合制造方法，如 DMG Mori（德瑪吉森）公司最新推出了一款LASERTEC 65 3D復(fù)合加工機(jī)床（15910974236），它集成了激光熔覆技術(shù)以及五軸數(shù)控加工技術(shù)，可實現(xiàn)不銹鋼、鈦合金、鋁合金及鎳基合金等材料的復(fù)合加工。
Mazak（馬扎克）公司推出了INTEGREX i-400AM多功能機(jī)床，集成了兩個Ambit激光熔融頭，分別負(fù)責(zé)高速熔融以及高精度熔融。i-400AM以一個五軸多功能加工中心為平臺，用戶可以利用它對增材制造的部件進(jìn)行車銑與激光標(biāo)刻。 融合激光加工與傳統(tǒng)加工模式，探索多方式復(fù)合加工將成為下一代復(fù)合加工工業(yè)母機(jī)發(fā)展的主要趨勢。
激光與AI融合提升機(jī)床精度與智能 誤差補(bǔ)償是提高機(jī)床加工精度的主要途徑之一，通過測量獲得機(jī)床的空間誤差，進(jìn)而根據(jù)誤差補(bǔ)償模型對機(jī)床的加工參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，以提高其制造加工精度。激光的高精度、高響應(yīng)速度在刀具磨損、精準(zhǔn)定位、直線導(dǎo)軌校準(zhǔn)、加工偏差檢測等方面有著廣泛應(yīng)用，如德國波龍BLUM激光對刀儀，日本牧野（Makino）機(jī)床配置的激光對刀儀，可測量刀具長度、半徑、偏擺以及磨損并自動輸入系統(tǒng)，供補(bǔ)償調(diào)用。
基于激光技術(shù)的在線、離線方式，測量和校準(zhǔn)機(jī)床的幾何偏差，已成為提高加工精度的重要保證，如雷尼紹多光束激光干涉儀和RMP600 超高精度測頭，海德漢的TD 110激光刀具破損檢測器等基于激光測量、檢測的裝備已成為實現(xiàn)機(jī)床精密加工的關(guān)鍵方法。
展會期間華中數(shù)控推出“10型智能數(shù)控系統(tǒng)”，該系統(tǒng)集成高性能國產(chǎn)總線與AI芯片，實時處理多源傳感器數(shù)據(jù)，賦予機(jī)床動態(tài)感知與決策能力。數(shù)控系統(tǒng)集成AI，實現(xiàn)自動編程、自適應(yīng)加工技術(shù)已然成為發(fā)展趨勢。
AI大模型的自主學(xué)習(xí)，需要大量實時數(shù)據(jù)反饋與經(jīng)驗積累，激光測量的高效、高精度實時數(shù)據(jù)，與AI技術(shù)融合是提升機(jī)床精度、實現(xiàn)精度保持的重要途徑。
技術(shù)差距和下一步發(fā)展重點 03
與全球先進(jìn)水平的差距
從展會可見，中國激光加工裝備呈現(xiàn)“應(yīng)用創(chuàng)新提速、核心技術(shù)突破”的雙重特征。但與世界制造業(yè)大國相比，我國激光在制造業(yè)尤其是裝備制造業(yè)中的應(yīng)用比例偏低，僅為30％。
而美、日、德激光在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用比重均超過了40％，其中德國高達(dá)46％，高出我國16個百分點，這是造成我國工業(yè)結(jié)構(gòu)升級緩慢的原因之一，同時說明我國激光裝備產(chǎn)業(yè)仍有極大的發(fā)展空間。與國外先進(jìn)水平相比，我國激光制造亟待突破的技術(shù)瓶頸有：
一 在高速、高功率切割、焊接等領(lǐng)域，國產(chǎn)設(shè)備通過動態(tài)補(bǔ)償算法、多軸聯(lián)動方面已有突破，然而在功率穩(wěn)定性以及能效比方面存在較大差距；
二 微納加工技術(shù)邁入新階段，飛秒激光時空整形等技術(shù)推動鈦合金、碳化硅等難加工材料有效率顯著提升。但大能量超快光源、精密光學(xué)系統(tǒng)、納米級運動控制系統(tǒng)、實時焦點追蹤系統(tǒng)受到國外技術(shù)封鎖；
三 水導(dǎo)激光在超硬材料、復(fù)合材料等新材料方面有突出優(yōu)勢，但能量傳輸光纖、耦合鏡頭、噴嘴以及高壓水系統(tǒng)在高功率、長期穩(wěn)定性等方面還與國際上存在差距。
激光工業(yè)母機(jī)未來發(fā)展方向
未來，激光技術(shù)將進(jìn)一步突破加工對象、加工精度等極限，與更廣泛的能場復(fù)合高效加工、系統(tǒng)不斷智能化，中心已圍繞未來趨勢布局一批項目，重點突破： 精密加工工藝及關(guān)鍵部件 超快激光微納加工方面，突破大功率超快激光器（>1.5mJ，<50fs,平均功率千瓦級）、超精密光學(xué)元件（NA>0.8的物鏡）、高精度三維氣浮平臺、旋切頭等關(guān)鍵器件；繼續(xù)深入研究高速水流穩(wěn)定性、激光-水束高效耦合、水導(dǎo)噴頭等關(guān)鍵技術(shù)。 提升高功率加工能效比 研究連續(xù)激光高效加工，不追求功率上限的提高，解決光源穩(wěn)定性、功率衰減，加工頭長期可靠性、工藝知識庫等一系列問題，提升加工能效比。
激光復(fù)合/輔助傳統(tǒng)加工技術(shù) 推動激光與傳統(tǒng)車削、研磨等工藝多工藝復(fù)合探索，加快布局激光與超聲、磁場等多能場復(fù)合的新型加工方式。
基于AI的智能控制系統(tǒng) 根據(jù)激光加工特征開發(fā)AI智能控制系統(tǒng)，建立加工參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，建立加工機(jī)理、數(shù)字孿生等模型優(yōu)化加工藝參數(shù)，實現(xiàn)工況自感知、工藝自適應(yīng)、參數(shù)自決策、知識自學(xué)習(xí)，以AI賦能激光裝備，提升加工精度穩(wěn)定性。
結(jié)語
以激光技術(shù)為代表的先進(jìn)制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)的深度融合，將催生新一代智能制造技術(shù)。新一代智能制造技術(shù)是第四次工業(yè)革命的核心驅(qū)動力，是實現(xiàn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主要技術(shù)路徑，是制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心驅(qū)動力。
