助力打破国外技术封锁，三维五轴激光切割设备实现国产替代

     深圳新闻网2023年11月8日讯（记者 曾甜）为庆祝第7个“深圳人才日”，展现新时代宝安人才精神风貌，充分发挥优秀人才的示范引领作用，宝安区委组织部（区人才工作局）推出《宝安人才风采录2023》，讲述各领域优秀人才在宝安的创新创业故事，传播人才好声音，传递人才正能量。本期采访对象为大族激光智能装备集团有限公司部门经理欧阳征定。

     人才之问：加入大族激光时，在核心技术缺失并遭遇金融危机的情况下，他是如何通过应用测试协助激光核心器件突破激光技术封锁，填补国内空白的突围之路？接下来，他将继续专注哪些前沿技术的研究？

    人才简介：从2011年开始潜心研究复杂曲面曲线三维五轴激光切割设备及应用测试。工作以来申请专利30余项，其中发明专利23项；曾获2010年广东省科学技术二等奖、2019年国家科学技术进步二等奖、2019年好设计银奖等奖项；获评2021年深圳市宝安区大工匠；荣获2022年深圳市五一劳动奖章。

欧阳征定

2016年，北京卫星制造厂内，中国第一台自主制造的三维五轴激光机床在这里进行总装测调试。在这台庞大的激光机床上，最精密的部分莫过于激光头。三维五轴激光头内部直径仅仅只有8厘米，而在这狭小空间中，需要容纳下50组电路信号、20组高压水和气通道。一旦开始作业，任何一组出现泄漏，价值数百万元的激光头都会立即报废。

激光头该如何密封防止泄漏？曾经是一个困扰了中国机床行业十多年的问题。而如今，这个难题早已在位于宝安的大族激光副总裁陈焱的带领下得到了解决。欧阳征定，为解决此难题提供重要测试数据。

“激光是最快的一把刀”

欧阳征定与制造业结缘，是从1998年开始的。这一年，他成为了机械电子工程专业一名大一的新生。“那个时候，镇子里出一名大学生是非常荣幸的事情”，欧阳征定说道。

本科阶段，欧阳征定所接触到的主要是数控机床、金属加工等专业课程。印象最深刻的是大学期间的一次实习经历，回忆起当时的场景，欧阳征定的眼睛里都闪烁着微光：在工作人员的操控下，一个个制作精良的装备在大型设备的运转下，慢慢自动成形，这是欧阳征定第一次直观地感受到工业的力量。

从那时起，他不仅拥有了继续航行的船舵与风帆，也有了人生之路的指南针。21岁的欧阳征定，站在一台台正在运转的“大国重器”面前告诉自己，“一定要为国家的装备制造业作出力所能及的贡献”。

欧阳征定

机床是装备制造业的基础设施，也被称为“工业母机”。毕业之后，欧阳征定顺利进入一家国有机床厂。在与数控机床接触的过程中，欧阳征定对设备控制、电气自动化等方面都进行了系统的学习，为日后的研发工作打下了坚实的基础。

这时的欧阳征定，对于激光还没有太多的了解。一场展会的契机，让欧阳征定与大族激光，开始有了真正的交集。作为参展企业之一的大族激光在展会现场展示了激光技术的应用。“激光是最快的一把刀，那时真正感受到了削铁如泥的力量”，欧阳征定回忆道。

大族激光智能装备集团

展会上的那一束光，让眼前的钢铁逐渐成型，也让欧阳征定关于未来的轮廓逐渐清晰。

“一定要坚持走自主研发之路”

在深入了解到激光技术广阔的应用前景之后，2006年，欧阳征定加入了大族激光，满怀着憧憬与梦想，推开了一扇通往新世界的大门。

这时的他也许未曾料到，此后将近17年的时间里，他将带领其团队申请专利30余项，并为激光切割领域的顶尖技术之一——三维激光切割技术，提供重要应用测试及反馈，助力我国打破国外技术封锁，成为继日本、德国、意大利之后，全球第四个自主掌握三维五轴核心技术的国家。

然而，在初入大族激光时，情况并不如结果那么乐观。作为激光领域的后来者，当时大族激光在高功率激光加工方面才刚刚起步，没有自研的控制系统，激光应用技术研发处于行业落后水平，产品的市场占有率较低。在核心技术仍然缺乏的情况下，又遭遇了2008年金融危机，大族激光面临着前所未有的困境。问题一个个接踵而至的时候，欧阳征定时常在想，“高功率激光加工的出路到底在哪里？”

功夫不负有心人。在陈焱带领的团队下，经过持续的技术攻关，逐步实现在金属切割领域以光纤激光器替代二氧化碳激光器，在降低产品维护成本的同时，大大提高了激光器的切割效率与切割能力，同时在环保方面也实现了进一步的优化。

欧阳征定专注测试。

除了激光器以外，拥有自主研发的控制系统，对于大族激光来说才是将发展命脉牢牢掌握在自己手中。控制系统，作为激光加工设备的“大脑”，是实现激光设备稳定运行的重要保障。每一次看似简单的激光头直线切割运动或者绕圈运动，都需要依托数控系统设置的空间算法。甚至，每一秒运动的背后，都是超过一万次的复杂计算。

2013年，大族智控封雨鑫带领的研发团队实现控制系统自研，欧阳征定根据多年的应用实践挖掘和完善更多产品需求，为数字化控制自研提供主要助力。2019年，大族智控自主研发的HAN'S 801自主内核数控系统正式推向市场，标志着大族激光真正实现了关键核心技术自有。

自主研发光纤激光器与控制系统，让大族激光从激流与险滩中走出了一条具有自身特色的“突围”之路，一跃在高功率光纤激光应用领域占据领先地位。

从一束光出发，诞生“中国第一”

从无到有、破旧立新的路，注定道阻且长。

2009年，大族激光已经实现了从平面激光切割、二维激光切割再到2.5维激光切割的跨越。为适应我国对三维激光加工越来越庞大的市场需求，欧阳征定等人开始着手进行三维激光切割技术的研究。

与此同时，作为加工异形曲面的利器，国家航空航天领域也迫切需要着三维激光切割技术。第一次参加实习时，欧阳征定对自己的承诺仍旧萦绕在耳边，那个兑现的时间，似乎就是现在。然而，受制于欧美等国家对中国全面的技术封锁，三维激光切割实现国产化的每一步都是难关。

激光头被称为“光驱的心脏”。研究三维激光切割，首先要突破的就是三维五轴激光切割头问题。在没有任何可借鉴案例的情况下，欧阳征定等人协助大族光聚提供反复、推演、优化、测试、反馈需求和结果，为三维五轴激光技术突破提供重要数据。

一个地方模拟通不过，就再进行溯源分析——是硬件问题、软件问题，还是控制问题？一个方案不行，就另外再建立其他的方案。最终，经过6年的潜心研究，大族光聚肖俊君带领的研发团队以独特的电机结构设计解决了小体积大出力的电机问题，以通道冗余结构设计解决了电气信号传输问题，以巧妙的微结构解决了水路问题、气路问题。

       进入测试阶段之后，因运动测试风险较大，非常容易引发电机烧毁、着火、测试架损坏等意外情况，为了第一时间掌握整个三维五轴切割头的测试数据，连续72个小时，欧阳征定都在实验室里跟踪监控，采集三维五轴切割头的运行速度、加速度、电流数据、位置反馈数据、温升数据以及定位精度，测试电机稳定性。

欧阳征定（左）在一线厂房工作。

2013年，三维五轴联动数控切割机床正式推向市场，打破了国外30余年的技术垄断，让相关产品实现了国产替代进口，推动了国产高功率激光加工设备朝着更高、更快、更加智能化的方向发展。在之后的数年间，欧阳征定带领团队继续收集三维五轴联动数控切割机床在市场上的实际应用情况，根据客户需求对产品进行不断优化。直到2018年，欧阳征定及其团队推出了专门针对汽车产业热成型产品的复杂曲面曲线三维五轴激光切割工艺，将三维五轴激光切割工艺又推上了一个新的高度。

目前，三维五轴激光切割技术在汽车以及航空航天等领域都实现了广泛的应用。原先，需要使用四五种设备、至少花上三天才能完成的传统加工工序；现在，只要几分钟就能一次性完成数百甚至上千个孔径和复杂工序的精加工，有了这种“超级装备”，航空航天零部件的制造周期也压缩到了原来的十分之一。

大族激光相关产品

“只要我们一步步攻克，难题肯定可以解决”

一项又一项的技术突破，铸就着这个国家前行的每一个脚步。而这背后是工程师日积月累的钻研与攻关，让这脚步走得越来越踏实、越来越有底气。

谈及接下来的研究方向，欧阳征定表示自己会继续投身激光技术的新应用领域，如三维激光增材制造、三维超快激光微加工等领域。

增材制造又称“3D打印”，相较于传统加工技术，能够大大缩短产品设计周期、简化制造程序、高效实现复杂结构、减少材料浪费等，在工业4.0时代有着重要的作用，能够满足医疗器械、航空航天、半导体等多个行业极端精密加工的需求。