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體積僅有1/10! 小體積激光器助力激光切割用戶降本增效|每日快訊

2023-03-01 09:45:21    來(lái)源:維科號(hào)

近年來(lái),萬(wàn)瓦激光器已經(jīng)成為工業(yè)激光領(lǐng)域的標(biāo)配產(chǎn)品,萬(wàn)瓦激光的普及大幅提升了工業(yè)加工的效率和能力邊界。隨著激光應(yīng)用日益普及,各種新場(chǎng)景、新需求的出現(xiàn)也對(duì)激光廠家提出了更多要求。在激光器的發(fā)展過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn)“小型化”正成為一股新的浪潮,在近幾年吸引了不少主流廠商入局。這種新興的、更小體積的激光器,又有著怎樣的競(jìng)爭(zhēng)潛力

單模塊萬(wàn)瓦激光器——小體積高功率激光應(yīng)用探路者


(相關(guān)資料圖)

眾所周知,目前市面上常見(jiàn)的萬(wàn)瓦激光器通常采用多模合束的方式,通過(guò)多個(gè)獨(dú)立的小功率光纖激光器模塊將“多路小功率激光”耦合成“一路高功率激光”。能夠通過(guò)合束提升功率,恰恰是光纖激光器取代其他激光器成為金屬加工主流選擇的關(guān)鍵特性之一。

但隨著更高功率需求的出現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)參與合束的模塊數(shù)量過(guò)多,會(huì)明顯降低光束質(zhì)量,進(jìn)而影響切割精度及端面質(zhì)量。要確保高品質(zhì)的高功率輸出,必須降低參與合束的激光模塊數(shù)量,而其中的關(guān)鍵則是提升單個(gè)激光模塊的輸出功率。

在這一理念的指引下,部分廠家開(kāi)始投入對(duì)單模塊高功率激光器的研發(fā)。2018年,國(guó)產(chǎn)萬(wàn)瓦激光器(通過(guò)2kW、3kW激光模塊合束)開(kāi)始走向工業(yè)應(yīng)用,2019年后,單模塊4kW、單模塊5kW、單模塊6kW激光器陸續(xù)問(wèn)世,直到2021年,單模塊12kW激光器開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)市場(chǎng)。

單模塊萬(wàn)瓦激光器的出現(xiàn),讓40kW、50kW甚至更高功率的多模激光合束變得更加輕松,同時(shí)也讓合束后的激光保持相對(duì)理想的光束質(zhì)量,確保加工品質(zhì)。對(duì)單模塊激光器自身而言,更好的光束質(zhì)量、更快的切割速度(切割6mm以下不銹鋼速度比肩20kW多模激光器,切割8-20mm不銹鋼速度比肩15kW多模激光器)也讓其快速受到市場(chǎng)青睞。與此同時(shí),單模塊12kW激光器相比多模12KW激光器體積減少約60%,重量減少約40%,邁出了小體積高功率光纖激光器應(yīng)用探索的第一步。

體積僅有1/10——光纖激光器煉成“縮骨功”

盡管單模塊12kW激光器的體積已經(jīng)大幅縮小,但對(duì)集成商和終端用戶而言并沒(méi)有太實(shí)質(zhì)性的變化——依然需要獨(dú)立的占地面積,需要搭建獨(dú)立的空調(diào)房。小體積的光纖激光器,體積還能做得更小嗎?能對(duì)激光設(shè)備帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的改變嗎?

很快,北京熱刺激光給出了答案。

2022年,熱刺激光推出了截至目前體積最小的單模塊12kW光纖激光器——FC12000。據(jù)了解,這款激光器體積僅有0.096m3,為國(guó)內(nèi)頭部同行12kW單模塊激光器的12%!同時(shí),這款激光器重量小于160kg(包括電源線、控制線),約為同行的32%??梢哉f(shuō),這是在單模塊激光器向多模激光器發(fā)起“體積革命”后,又一次令人震驚的體積變化。

熱刺小體積激光器的出現(xiàn),給激光切割設(shè)備帶來(lái)了一種新的思路——取消單獨(dú)的空調(diào)房,將激光器集成進(jìn)機(jī)床控制柜里。這意味著激光設(shè)備的集成度將進(jìn)一步提升,用戶也不再需要預(yù)留空調(diào)房的位置,設(shè)備維護(hù)變得更加輕松。

更重要的是,由于所周知的緣故,2022年海運(yùn)成本大幅上漲,甚至出現(xiàn)了運(yùn)費(fèi)比貨貴的情況。在這樣的環(huán)境下,一個(gè)集裝箱內(nèi)如果能裝更多的貨物,將為企業(yè)節(jié)約巨大的物流成本。筆者獲悉,這款體積僅有同類產(chǎn)品1/10的12kW激光器,已經(jīng)在印度、墨西哥等海外市場(chǎng)落地生根,配合新的機(jī)床結(jié)構(gòu)與巨大的物流成本優(yōu)勢(shì),成為海外用戶的不二選擇。

可以預(yù)見(jiàn)的是,光纖激光器“縮骨”成功,有望顛覆現(xiàn)有的光纖激光市場(chǎng)格局。一方面,亮度更高、體積更小、重量更輕的12000W單模塊激光器在自身屬性上,較傳統(tǒng)激光器有了多維度的升級(jí);另一方面,更高的集成度、更穩(wěn)定的性能、更少的占地面積以及更低的物流成本也大大降低了用戶的負(fù)擔(dān),讓集成商“減負(fù)”、讓最終用戶“降本增效”;除此之外,這種體積只有過(guò)去1/10的光纖激光器新形態(tài),也將大大豐富光纖激光設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)對(duì)更廣闊的激光藍(lán)海市場(chǎng)的拓展,以創(chuàng)新打破內(nèi)卷格局。

揚(yáng)帆藍(lán)?!腥胱詣?dòng)化產(chǎn)線,擁抱智能制造

不可否認(rèn)的是,過(guò)去十余年鈑金切割應(yīng)用是光纖激光發(fā)展的最重要推手,但當(dāng)國(guó)內(nèi)光纖激光技術(shù)逐漸成熟后,粗放式金屬加工已成為更考驗(yàn)激光廠家綜合實(shí)力(品宣、資源整合、價(jià)格)的市場(chǎng),技術(shù)指標(biāo)的已不再是廠家選購(gòu)設(shè)備的主要依據(jù)。而這也造成了光纖激光市場(chǎng)的“紅?;薄?strong>小體積激光器的出現(xiàn),除了解決傳統(tǒng)多模激光器故障率高的缺陷外,還有望憑借諸多優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)紅海市場(chǎng)的破局,進(jìn)一步打開(kāi)激光應(yīng)用的新場(chǎng)景、新市場(chǎng)。

傳統(tǒng)的鈑金切割市場(chǎng)往往對(duì)應(yīng)大幅面激光加工機(jī)床,與機(jī)床本身的占地面積以及電控柜、冷水機(jī)、空壓機(jī)等配件占地面積相比,激光器多占地5-10㎡影響不大。但對(duì)于一些自動(dòng)化程度較高的產(chǎn)線(汽車、汽配、鋰電等)而言,每個(gè)工位的空間有限,無(wú)法安置大型激光器與大功率冷水機(jī)。因此,小體積激光器的出現(xiàn),能夠快速填補(bǔ)一些激光加工優(yōu)勢(shì)明顯、但因成本、空間等因素而未能普及的精密加工場(chǎng)景。

尤其在當(dāng)下,自動(dòng)化、智能化正以不可逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)向各制造領(lǐng)域普及。在汽車、汽配、鋰電等與激光制造密不可分的領(lǐng)域,產(chǎn)線的智能化升級(jí)將對(duì)激光器帶來(lái)大量需求。而這些需求,也只有體積更小、集成度更高的“小體積”激光器才能填補(bǔ)。

從目前的市場(chǎng)反饋來(lái)看,小體積激光器已經(jīng)被市場(chǎng)接受,出貨量喜人,但距完全打開(kāi)前述的產(chǎn)線式精密加工場(chǎng)景仍有一段路要走。熱刺激光技術(shù)人員表示:“小體積激光器與較精密的、自動(dòng)化程度較高的產(chǎn)線契合度非常高,但就目前而言我們的激光器體積還是偏大,盡管已經(jīng)較過(guò)去縮小很多了。如果激光器體積能再縮小一半,那未來(lái)的應(yīng)用空間會(huì)更廣闊。熱刺激光一方面在做更小體積激光器的嘗試,另一方面也在做單腔輸出更高功率的嘗試。我們期待,中國(guó)光纖激光市場(chǎng)能早日走出價(jià)格戰(zhàn)的泥潭,也希望大家能把握住新的市場(chǎng)機(jī)遇?!?/p>

關(guān)鍵詞: 光纖激光器 占地面積 多模激光器

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