大族激光高功率元器件產(chǎn)品群：引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新 樹激光行業(yè)標(biāo)桿

文/潘慧

[導(dǎo)語]

大族激光高功率元器件產(chǎn)品群（以下簡稱“大族激光”或“公司”）包含五家子公司，其中大族光子、大族智控、大族光聚、大族光浦是大族激光全資子公司，加拿大CorActive 是大族激光控股子公司。大族激光對(duì)進(jìn)軍全球激光器件領(lǐng)先隊(duì)列進(jìn)行了重要布局，具備從高功率光纖激光器、聚焦頭、全套智能控制解決方案到泵浦源、特種光纖在內(nèi)的元器件核心技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用垂直整合能力；能夠定制用戶所需要的元器件及軟件，提供相應(yīng)的技術(shù)支持和培訓(xùn)，與合作伙伴建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，根據(jù)客戶的需求參與深度的個(gè)性化開發(fā)，協(xié)助用戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及裝備價(jià)值最大化。

大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總裁、大族激光高功率元器件產(chǎn)品群董事長陳燊

調(diào)整戰(zhàn)略 提升企業(yè)核心競爭力

《廣東科技》：請(qǐng)介紹公司的基本情況。公司現(xiàn)階段有哪些戰(zhàn)略調(diào)整，為什么會(huì)將激光核心器件與增材制造作為發(fā)展的主要方向？

大族激光：大族激光成立于1996年，于2004年上市，是目前亞洲最大的激光專業(yè)加工設(shè)備制造商，2021年銷售收入163.32億元，銷售額、市值等指標(biāo)穩(wěn)居全球激光上市公司前列。公司現(xiàn)有員工15000余人，研發(fā)人員占比超30%以上；擁有有效知識(shí)產(chǎn)權(quán)6962件，5000多件國內(nèi)外專利和1400余項(xiàng)軟件著作權(quán)，其中多項(xiàng)核心技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。大族激光與全國多所著名大學(xué)等建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，聯(lián)合成立相關(guān)實(shí)驗(yàn)室及人才培養(yǎng)基地等,為國內(nèi)外客戶提供一整套激光加工解決方案及相關(guān)配套設(shè)施。

2021年7月， 為 提 升 企 業(yè)未來的核心競爭力，大族激光進(jìn)行了大刀闊斧的改革，把大力發(fā)展激光及元器件技術(shù)作為大族激光新發(fā)展階段的核心戰(zhàn)略。大族激光搭建起以大族光子、大族光聚、大族智控、大族光浦、加拿大CorActive 五大產(chǎn)品為核心的高功率元器件產(chǎn)品生態(tài)群，把具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)、核心產(chǎn)品作為行業(yè)的公共產(chǎn)品推向市場，為全球激光應(yīng)用用戶服務(wù)。其中，大族光子技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的HC-CS 系列激光器就已廣泛應(yīng)用于3D 打印領(lǐng)域。

大族激光3D打印機(jī)翼支架

大族激光3D打印牙齒樣品

大族激光3D打印注塑模具樣品

大族激光3D打印航空部件航空零件

近年來，越來越多的企業(yè)進(jìn)入激光賽道，行業(yè)去中心化趨勢明顯，傳統(tǒng)激光企業(yè)只有從激光裝備輸出企業(yè)向激光技術(shù)服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)變，才能抵御市場變化帶來的沖擊。所以掌握激光核心技術(shù)是我們必須要完成的轉(zhuǎn)變，也是企業(yè)再上一個(gè)新臺(tái)階的重要戰(zhàn)略。從2011年開始，全球開始掀起3D 打印熱潮，3D 打印在航空航天、汽車、醫(yī)療健康等領(lǐng)域的市場應(yīng)用已經(jīng)取得積極的進(jìn)展，特別是在航天領(lǐng)域，更是快速應(yīng)用發(fā)展。我國3D 打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，呈現(xiàn)出不斷深化、不斷擴(kuò)大應(yīng)用的態(tài)勢。未來，隨著政策以及技術(shù)支持的增強(qiáng)，我國3D 打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會(huì)持續(xù)增長。

從全球角度來看，增材制造技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)制造工藝的革命性變革，給全球制造業(yè)帶來了全新的理念，已逐漸成長為全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點(diǎn)。全球制造強(qiáng)國均強(qiáng)化增材制造產(chǎn)業(yè)布局，發(fā)達(dá)國家將增材制造作為“再工業(yè)化”“重新奪回制造業(yè)”“重振經(jīng)濟(jì)”等國家戰(zhàn)略的關(guān)鍵技術(shù)。例如，美國就率先將增材制造產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略發(fā)展高度，以期待能引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。在我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型變革的關(guān)鍵時(shí)期，實(shí)現(xiàn)3D 打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益,促進(jìn)激光新發(fā)展，大族激光作為行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)，這是我們必須完成的使命。

《廣東科技》：近年來，公司在激光與增材制造方面取得了哪些主要成果，其優(yōu)勢和亮點(diǎn)是什么？取得了哪些技術(shù)突破？

大族激光：在激光與增材制造方面，大族激光非常重視研發(fā)創(chuàng)新，成功研發(fā)了金屬3D 打印系列激光器和送粉式增減材復(fù)合3D 打印產(chǎn)品，已經(jīng)與諸多3D 打印設(shè)備商建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，針對(duì)3D 打印行業(yè)研發(fā)的單模500W 連續(xù)光纖激光器也獲得了市場及終端用戶的一致認(rèn)可。鋪粉式增減材3D 打印產(chǎn)品，也已完成廣東省科學(xué)技術(shù)廳重大專項(xiàng)“鋪粉式增減材復(fù)合制造技術(shù)與裝備”項(xiàng)目，首次將增材激光熔化成形技術(shù)SLM 與高速銑削磨削機(jī)械加工技術(shù)HSM 相結(jié)合。項(xiàng)目完成后，直接實(shí)現(xiàn)鋪粉式增減材復(fù)合制造裝備的應(yīng)用，解決模具行業(yè)中復(fù)雜型腔、隨形流道、深孔深槽等后續(xù)難以加工的問題，并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)裝備。

大族光子單模塊激光器

大族光子激光器

激光技術(shù)方面，大族光子積極參與“國家科技創(chuàng)新2030-重大項(xiàng)目”中的新智能制造、重點(diǎn)新材料研發(fā)及應(yīng)用等領(lǐng)域研究。啟動(dòng)實(shí)施本領(lǐng)域內(nèi)重大科技專項(xiàng)，圍繞高質(zhì)量發(fā)展，面向產(chǎn)業(yè)需求、重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，著力突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)，轉(zhuǎn)化應(yīng)用一批重大科技成果，研究開發(fā)一批戰(zhàn)略新產(chǎn)品，培育壯大一批高水平研發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新平臺(tái)。

《廣東科技》：公司如何與相關(guān)高校和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作？請(qǐng)重點(diǎn)介紹與廣東工業(yè)大學(xué)合作的“超高速光固化打印機(jī)”項(xiàng)目取得了哪些突破，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益如何？

大族激光：大族激光積極與高校開展合作，與吉林大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、湖南大學(xué)、太原理工大學(xué)、昆明理工大學(xué)、江西應(yīng)用科技學(xué)院、華南師范大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、湖南鐵道學(xué)院、湖南科技大學(xué)等開展校企合作，解決3D 打印技術(shù)難題，解決人才培養(yǎng)問題，充分利用科研資源，培養(yǎng)出激光元器件與增材制造急需的人才。

在與廣東工業(yè)大學(xué)合作的廣東省重點(diǎn)項(xiàng)目“超高速光固化打印機(jī)”項(xiàng)目，主要解決了當(dāng)前3D 打印技術(shù)存在的打印幅面較小、打印精度不高、打印速度低的問題，實(shí)現(xiàn)1800mm/h 的高效打印速度、數(shù)字模型切片投影速度不低于50幀每秒、最小層厚1μm、多光機(jī)拼接系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)投影分辨率為50μm，芯片物理像素大于800萬，均勻性大于90%，輸出功率大于4W。

超高速光固化打印機(jī)項(xiàng)目的研發(fā)，極大地降低打印過程中樹脂固化層從容器槽底部分離的粘附力，為打印速度達(dá)到大于1800mm/h 的超高速3D 打印設(shè)備提供核心技術(shù)支撐。該項(xiàng)目技術(shù)增強(qiáng)了連續(xù)打印過程中反應(yīng)熱量的擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)樹脂在打印區(qū)域的快速回流填充。設(shè)計(jì)開發(fā)的三款高性能功能化聚氨酯丙烯酸酯的改性光固化材料（光敏樹脂、陶瓷漿料），滿足了材料低黏度、即用即混的高效實(shí)用方式；有效保障超高速光固化3D 打印設(shè)備可實(shí)現(xiàn)，最小打印層厚1μm、打印工件最小結(jié)構(gòu)特征小于10μm的超精零部件的打印，突破行業(yè)兼顧高速和高精度的技術(shù)瓶頸。項(xiàng)目針對(duì)超高速光固化3D 打印裝備的關(guān)鍵軟硬件技術(shù)進(jìn)行突破，獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、研制3D 打印設(shè)備，帶動(dòng)整條產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，對(duì)3D 打印上下游企業(yè)的發(fā)展起到帶動(dòng)作用，有利于整條產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和完善；同時(shí)將增加大量的就業(yè)機(jī)會(huì)，具有良好的社會(huì)效益。

創(chuàng)新引領(lǐng) 帶動(dòng)激光行業(yè)持續(xù)發(fā)展

《廣東科技》：請(qǐng)介紹公司研發(fā)的產(chǎn)品有哪些，主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？與同類產(chǎn)品相比，有何競爭優(yōu)勢？產(chǎn)品的銷售狀況如何？接下來，將開發(fā)哪些新的產(chǎn)品？

大族激光：激光與增材制造技術(shù)主要由大族激光旗下大族光子及大族和光兩家全資子公司進(jìn)行研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

大族光子致力于光纖激光器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品涵蓋中、高功率段，除了切割領(lǐng)域的連續(xù)光纖激光器外，在新能源焊接、3D 打印、激光清洗行業(yè)也開發(fā)了相應(yīng)的專業(yè)行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品。代表產(chǎn)品有：HL-CS-500-C激光器，HL-WM-4000/2000-ABS4000/2000可變光斑光纖激光器、HL-WM-20000焊 接 版、HLCM-12000切割版激光器、HLCM-30000切割版激光器，主要應(yīng)用于3D 打印、激光清洗、激光熔覆、激光淬火、激光切割、激光焊接等諸多工業(yè)加工領(lǐng)域。

大族和光3D 打印分為非金屬與金屬方向。非金屬方面，技術(shù)路線主要以光固化的DLP 與陶瓷SLA 為主要發(fā)展方向，代表產(chǎn)品有樹脂打印DLP1080T、SLA280、SLA400、SLA600；金屬方向，代表產(chǎn)品主要有M100、M160-2、M260、M260-2、M360-2、M460-4。目前大族旗下3D 打印激光器及3D 打印設(shè)備產(chǎn)品主要應(yīng)用于醫(yī)療、航空航天、汽車、模具、液壓零件、散熱器、石化等制造復(fù)雜零件行業(yè)。

大族激光具有垂直整合能力強(qiáng)、性能好、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢。第一，大族激光具備激光器研制能力，自主研發(fā)光纖激光器，功率從500W到50KW 不等，工作穩(wěn)定，光束質(zhì)量高，已廣泛應(yīng)用于切割、焊接、3D 打印等各個(gè)行業(yè)。第二，大族激光自主研發(fā)高功率光纖激光頭，已將其廣泛應(yīng)用于3D 打印、激光打標(biāo)等各個(gè)行業(yè)，應(yīng)用涉及汽車行業(yè)、工程機(jī)械、體育器材、石油管道等生產(chǎn)制造過程中，是我國激光行業(yè)率先開展高功率光纖聚焦頭研制的制造商。第三，大族激光自主研發(fā)的HAN’S 系列數(shù)控系統(tǒng)是基于Intel- X86平臺(tái)開發(fā)的EtherCAT總線數(shù)控系統(tǒng)，純軟架構(gòu)，實(shí)時(shí)內(nèi)核，插補(bǔ)周期低至0.5ms，集成先進(jìn)的前瞻、速度規(guī)劃、拐角擬合算法，精度更高，響應(yīng)速度更快，抗干擾能力更強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。第四，大族自主研發(fā)的直驅(qū)電機(jī)、直線電機(jī)是國內(nèi)直驅(qū)電機(jī)的領(lǐng)先者。第五，大族激光制冷是國內(nèi)外從事專業(yè)工業(yè)冷卻配套設(shè)備的專業(yè)廠商之一，掌握多種核心技術(shù)。第六，大族激光累計(jì)投資4億元，引進(jìn)160余臺(tái)三菱、馬扎克、德瑪吉、大隈、蔡司等世界頂級(jí)機(jī)加與檢測裝備，核心及關(guān)鍵部件自行加工，交期保證，質(zhì)量保證。

在激光器研發(fā)方面，公司今年擬啟動(dòng)企業(yè)重大科技攻關(guān)3至5項(xiàng)，研發(fā)出的新產(chǎn)品在新能源、增材制造等領(lǐng)域?qū)@得廣泛應(yīng)用；支持企業(yè)與高校、科研院所產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作，開展光纖材料、關(guān)鍵器件、智能控制系統(tǒng)等領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)；推進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，產(chǎn)品的電光效率不斷取得突破；加強(qiáng)激光安全、激光智造等技術(shù)研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，讓科技創(chuàng)新成果惠及中國智能制造。在3D 打印方面，大族激光將著重研發(fā)600級(jí)、800級(jí)別更高效率、更大幅面的3D 打印產(chǎn)品，以滿足市場的需求。

《廣東科技》：未來，公司有著怎樣的發(fā)展目標(biāo)、規(guī)劃和愿景？對(duì)廣東進(jìn)一步推進(jìn)激光與增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展有何好的建議？

大族激光：隨著激光行業(yè)應(yīng)用場景的不斷拓展，大族激光作為激光行業(yè)的龍頭，期望能夠加入更多細(xì)分應(yīng)用場景技術(shù)研發(fā)當(dāng)中，用核心自研激光元器件、增材制造技術(shù)等服務(wù)更多用戶。大族激光通過不斷創(chuàng)新，公司的激光元器件技術(shù)服務(wù)和3D 打印技術(shù)依然能夠引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)大發(fā)展。把激光技術(shù)應(yīng)用做精，不斷延伸應(yīng)用場景，成為大族激光新業(yè)務(wù)板塊的翹首，也成為大族激光的主營業(yè)務(wù)。公司將繼續(xù)以客戶為中心，提供高品質(zhì)的產(chǎn)品及高質(zhì)量的服務(wù)，讓客戶的體驗(yàn)感超越預(yù)期。

廣東作為目前國內(nèi)最大的激光與增材制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，初步形成了激光與增材制造材料、激光器、整機(jī)裝備應(yīng)用開發(fā)和公共服務(wù)平臺(tái)等協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈，但相較于國外激光與增材制造行業(yè)，國內(nèi)3D 技術(shù)還處于發(fā)展階段，成本較高。在市場推廣方面，希望能借助省里的力量牽線搭橋，或者政府出臺(tái)相關(guān)的政策，鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)采用政府鼓勵(lì)發(fā)展和資助的項(xiàng)目產(chǎn)品，只有這樣，相關(guān)產(chǎn)品才能更快速地走向市場，形成批量生產(chǎn)，打破壟斷，推動(dòng)國內(nèi)激光與增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展和競爭力的提升。