近年,工業母機得到國家政府的大力扶持,去年工業母機的概念也備受資本市場的追捧,因而得到更廣泛的關注。工業母機被稱為“制造機器的機器”,是一個國家工業能力和技術水平的綜合體現,它的核心組成是數控+機床+刀具,一切工業產品都離不開數控機床,因此才能把它稱作“工業母機”。
我國大力支持工業母機發展
制造業發達的國家在工業母機上都是比較領先的,目前以德國、日本、美國、瑞士、意大利等國家技術領先,占據了主要市場份額。受制于基礎工業研究及前沿學術發展,我國工業母機關鍵部件長期依賴國外品牌,數控機床的精度、速度、可靠性、壽命等硬條件與外國仍然有不少差距,是我國邁向精工制造的一大挑戰。
目前從事數控機床部件企業很多,如床身、主軸、導軌、滾珠絲杠、伺服電機等競爭很大,但是產品普遍比較低端,在數控軟件系統的方面以外國品牌占據主導,工業母機的關鍵核心技術完全自主國產化仍有很長的路要走。
不久前,工信部專門舉辦了一場“大力發展高端裝備制造業”的發布會。強調過去10年來,以“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項為抓手,突破了全數字化高速高精運動控制、多軸聯動等一批關鍵核心技術,產業自主開發能力和可靠性水平顯著提升,繼續做好工業母機行業頂層設計,鞏固和提升我國工業母機的整體水平。
激光裝備是高檔數控機床的重要代表
從2015年國家提出“中國制造2025”行動綱領,智能制造發展規劃(2016-2020年),到《十四五智能制造發展規劃》,都把高檔數控機床列入重點發展類目,大力倡導發展智能制造裝備。然而,我國的機床產業呈現大而不強,市場規模很大,但是經營模式相對保守,研發能力不足,目前世界十大機床企業均是歐美日的企業,并與我國企業差距越拉越大。
除了傳統的車、銑、鉆、磨、雕等機械加工機床,近十年我國另一種數控機床正在快速崛起,并實現了對發達國家先進水平的彎道超車,這就是激光數控機床,也就是激光裝備。
激光數控機床
激光機床大部分結構與機械機床相似,也有床身、數控系統、導軌、伺服電機等,只是它的加工終端由刀具變成了一束激光,也俗稱“光刀”。它配以光學傳輸、光學元件、冷水機、激光輸出頭等配套產品,是光機電的系統結合。目前用量最大的是激光切割,這把光刀可謂削鐵如泥,切割金屬板材、打孔速度極高,是目前最快的金屬切割工具,已知激光切割的大量應用已經在許多生產線上取代了機械沖切、鉆床設備。激光裝備具有完全自動化、數控程度高的特點,已經成為了高檔數控機床的一個重要代表。
激光裝備以切割和焊接為主,市場需求量快速成長,吸引了許多原來從事傳統機床的企業,跨界進入激光裝備,比如亞威、博大、揚力等均有涉及,還包括一些原來從事雕刻機的企業,比如精雕、龍雕等,說明激光裝備得到行業的普遍看好。這些企業原來積累了較好的數控設備技術,轉向激光裝備的難度并不大,但這也讓激光數控機床的競爭者增加了許多。
激光裝備作為工業母機一部分發揮重要作用
2022年6月底,國家領導人考察武漢華工激光,強調要加大核心技術的自主研發,鼓勵做強做大激光工業。實際上過去10年里,我國多地政府逐步意識到激光工業的重要性,從早期的武漢、深圳、溫州、鞍山、宿遷,到近期的濟南、臨沂、西安,激光產業園已經有二十多個,呈現遍地開花的態勢。
激光與光電在許多發達國家被認為是戰略性新興產業,在我國也同樣得到重視。近年歐美國家加大對我國的技術封鎖和脫鉤策略,扶持戰略性新興產業對我國的經濟持續發展具有重要意義。2021年,裝備工業中戰略性新興產業相關行業實現營業收入20萬億元,同比增長18.58%。2020年廣東發布的“雙十”產業里面,激光與增材制造就被列入十大戰略性新興產業之一。
激光裝備已經廣泛應用于許多大國重器領域:神州系列飛船的材料切割與焊接,某殲擊機的發動機葉片加工,高鐵廂體的長焊接,大型風力發電場金屬構件的切割等。在一般民用領域激光加工更是數不勝數,半導體晶圓切割、電池封焊、汽車車體焊接、電子產品玻璃屏切割、衛浴與建筑金屬件的切割焊接等,激光裝備已經成為很多工業產品加工最受歡迎的一類工業母機。
不久前,我國已經有廠商發布了5萬瓦的激光切割裝備,這意味著激光數控機床的加工能力和范圍得到進一步提升。激光功率的提升對配套產品提出新要求,包括光學鏡片、激光輸出頭、光纖、冷卻設備等,激光裝備的技術發展能夠帶動一整條產業鏈的提升。
激光數控機床冷卻設備配置
隨著,5萬瓦的激光切割裝備在國內發布,萬瓦激光數控機床也早已在多個領域普及,特域激光冷水機配置多種萬瓦激光冷水機型號,可以為激光數控機床領域提供冷卻方案。下面介紹一下特域CWFL-30000激光冷水機的特點:
特域CWFL-30000激光冷水機,用于冷卻30000W光纖激光切割設備具備兩個獨立的溫控系統,分開高低溫,低溫冷卻激光器,高溫冷卻激光頭;雙溫控模式,支持恒溫和智能溫控兩種模式,溫控精度達±1℃,滿足用戶多應用場景需求。側鈑金采用卡扣式安裝,方便拆卸,清理防塵網灰塵;可選用環保冷媒,具有多種報警保護功能:壓縮機延時保護;壓縮機過流保護;水流報警;溫度超高/低報警;適用于多個廠家的萬瓦級激光切割機的冷卻。
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