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杏彩平台app深度解读:6万瓦之后激光切割机和光纤激光器路在何方?
时间:2023-05-08  来源:杏彩体育注册·(中国)官网登录   浏览次数:143次

  2023年3月底,功率高达6万瓦的光纤激光切割机震撼发布,吸引了众多业内人士关注。而在6万瓦发布当天,奔腾激光集团总裁吴让大就明确表示:“

  此观点一出引发了行业关于高功率激光应用的大讨论:6万瓦到底是噱头大于实际,还是开创厚板加工新时代的神兵利器?6万瓦之后的激光行业又该怎么发展?

  毫无疑问,6万瓦激光显著提升了厚板加工的厚度极限,打破了100mm以上不能稳定量产的“激光禁区”,让钢锭、铁锭等超厚材料加工成为可能,切割范围也已经超过火焰切割、等离子切割等,具备了完全替代等离子、火焰、锯床等传统厚板加工工艺的实力。6万瓦对厚板加工领域的技术革新有着重大意义。

  而在10-30mm的中厚板加工领域,6万瓦则重新定义了激光切割的效率——过去20mm、30mm碳钢都属于比较难加工的厚板,但现在6万瓦切割20mm碳钢板能够轻松达到11m/min,切割30mm碳钢板速度可以达到5m/min,速度远远超过等离子、火焰等切割方式,较过去的20kW、30kW激光切割也有非常明显的提升。因此6万瓦激光能够大幅降低这一功率段用户的人工成本、维护成本,对中厚板领域的提质增效也有着重要意义。

  可以说,6万瓦激光切割机是在国家提倡的“双碳”经济背景下,吹响的全面替代高污染、低效率加工工艺的号角。如果未来陆续出现8万瓦、10万瓦激光切割机,又会给激光行业带来什么影响呢?

  不可否认的是,功率提升带来了加工效率和加工厚度的提升,足够高的功率是替代高污染、杏彩app低效率工艺的基础;但如果一味追求更高功率,则将只剩下激光加工的内部竞争——在减碳的主旋律下逆势增碳(提升功率,增加能耗),确实能让中厚板切得更快,30mm碳钢达到10m/min不是梦——这种内卷式的效率提升为产业链带来的整体经济效益,或许还比不上在追求更高功率过程中所投入的资源。

  当然,这并不意味着6万瓦就是激光应用功率的上限。在核工业应用领域,包括激光远程切割、高功率厚板焊接、激光清洗等方面,依然存在着对更高激光功率的需求。但在金属加工的落料环节而言,更高的功率或许对行业发展无甚裨益。

  如果针对钣金切割的功率天花板已现,那么激光切割行业的未来又该去向何处?对于这个问题,我们不妨看看国内外激光巨头都是如何布局的。

  相比国内企业热衷的功率竞赛,国外企业从最开始就没有选择跟进。某种层面来说,这当然是国内技术进步、摆脱国外卡脖子的缩影之一,但在国内不断追求更高功率的时候,通快、百超等国际激光巨头则一直在思考如何实现激光设备的智能化,为企业用户提供一站式的全套解决方案。

  2018年,通快成立了Smart Factory Solution智能工厂解决方案团队。该团队由30多位具有不同领域经验的专家组成,为有个性化需求的多行业客户定制专属智能升级解决方案,解决常规无法解决的难题。目前,通快智能工厂在中国的用户既包括科林电气、特变电工、双杰电气等龙头企业,也有江苏云企智造这类的电气行业钣金加工初创工厂(从0开始直接建造黑灯工厂),还有宁波辰煜机械这类一步步完成数智化转型的钣金加工企业。

  瑞士百超集团也一直在坚定地朝着数字化方向推进。几年前,百超集团的母公司便开始陆续剥离其他非百超业务,并在全球范围内大量收购与钣金自动化相关的企业,并在中国成立自动化科技有限公司、成立软件事业部,并将逐步把整个钣金加工软件体系转移到中国。2022年,在国内市场低迷的情况下,百超在中国市场业绩有所下降,但其自动化公司的业绩却呈爆炸式增长。游松博士称:“百超致力于从设备提供商转化成解决方案的提供商,智慧工厂解决方案的提供商。这对公司来说是一个大变革,也希望给同行和行业做出积极贡献。”

  无独有偶,国内的激光龙头企业实际上也早早开始了智能化布局。早在2012~2013年间,大族激光就已开始向智能制造转型,并将“激光技术+机器人+自动化”的解决方案确定为公司10-20年的长期战略。经过十余年的耕耘,大族激光的智能化激光切割生产线已经进入安徽合力集团、中集集团、山东临工、日立电梯、大明重工、中国电气集团等企业,助力用户实现数字化、智能化、自动化生产。

  华工激光同样很早就开始前瞻性地布局智能制造整体解决方案,目前已经进入包括工程机械、轨道交通、船舶桥梁、建筑等六大行业的标杆客户,为客户打造了一系列样板工厂和灯塔工厂,包括“大型柔性智能备料车间”、“大型柔性钢板备料智能‘黑灯’产线G 的钢结构桥梁全流程智能制造工厂”等。

  而作为本次6万瓦激光切割机发布的另一核心主角——创鑫激光也在高功率之外进行了多线布局。过去几年,创鑫激光在国内市场取得巨大成功,并在万瓦级激光应用市场的开拓起到了重要的引导作用,先后掀起“万瓦应用风暴”、首台25kW、首台50kW落地、首台60kW发布等标志性事件。

  2021年,创鑫激光提出“一体化万瓦切割解决方案”,即“万瓦三合一”方案,该方案将万瓦光纤激光器、万瓦激光切割头及万瓦控制系统有机整合,能够实现在同等功率下切割效率提升。在此基础上,创鑫激光将高功率和高亮度优势合二为一,率先开发出50μm芯径的万瓦高亮度三合一激光器及高亮度50kW三合一激光器。

  在对未来是否会发布更高功率的激光器问题上,创鑫激光表示:“在过去几年中,创鑫激光凭借一高(泵源光输出高亮度、有源纤芯高亮度)、二小(泵源光小芯径、信号光小芯径)、三包层(独创专利、承载万瓦泵浦光)的技术路线,驱动了国内万瓦激光市场的爆发式增长,也吃到了万瓦市场爆发的红利,在万瓦激光器市场的占有率中位居行业前列。

  从目前的工艺水平来看,6万瓦已经足以覆盖所有的等离子替代需求,再往上发展功率在经济上并不划算,除非出现新的重大技术变革。当然,如果用户需要,我们能够提供更高功率的光源,但不会盲目推高。

  我们认为当下更紧迫的任务是把6万瓦的技术性能和品质标准反哺到其他万瓦功率段,帮助每一个功率段实现技术升级,确保每一批次的万瓦激光器品质稳定。此外,高端应用对功率的需求可以说是无止境的,为了更好的匹配高端应用的需求,拓展超高功率应用场景,创鑫激光也根据用户的实际需求,正在研发更高功率的激光器。”

  除了在激光器本领域的深耕外,创鑫激光还针对激光应用的“工具化”趋势,开发了极具性价比的标记、焊接工具产品,并大力推动激光工具的电商化,推动激光走进千家万户;此外,创鑫激光也针对时下火热的新能源市场做了充分的技术布局,目前已成为国内某头部动力电池厂的核心光源供应商。

  而创鑫激光所重视的高亮度技术路线,也不乏其他参与者。湖南大科激光自成立之初就坚持探索高亮度的光学极限和应用场景,目前大科激光天狼星系列激光器已在3000W功率实现M2=1.05(接近极致的光束质量),在5000W功率实现M2=1.38,通过极致亮度探索更前沿的应用场景;飞博激光也在“高亮度、纯净光、长光缆”的方向上,开发出100μm纤芯、50米输出光缆的30kW高亮度纯净激光器;凯普林光电则在“less is more”理念的指引下,开发出基于高亮度准单模6KW合束的雷霆系列高功率高亮度光纤激光器。

  在高亮度以外同样有着丰富的技术路线。国产光纤激光器的龙头企业锐科激光,在过去几年中分别推出了带光闸可分光的高功率光纤激光器、环形光斑/可调光斑的焊接版激光器、适用于清洗的高功率脉冲激光器等。锐科激光在旗帜系列激光器的指引下,剑指高端应用,力求在目前依然被进口垄断的细分市场实现国产替代。

  而杰普特除了积极巩固自身MOPA脉冲光纤激光器的优势外,对连续光纤激光器的研发方向进行了调整,将团队优化后转向焊接应用,并根据动力电池客户实际焊接需求定制化研发了环形光斑激光器,能够在激光焊接时更好地控制金属飞溅等问题,进一步优化焊接效果。

  通过以上选取的几家行业代表的布局,我们可以清晰地看到不论是设备集成商还是核心光源企业,都已在单纯的提升功率之外找到了新的发展路径,整个行业扎堆比功率的局面已经成为历史。

  回到本文开头的问题,我们可以得出结论:6万瓦在突破厚板极限和提升中厚板效率上优势显著,并将进一步助推激光技术与工程机械、船舶制造、钢结构、压力容器、矿山设备等更多行业进行深度交融,从而拓展激光应用的外延。

  功率达到6万瓦之后,或许某些领域在对效率的极致追求下可能催生出8万瓦甚至10万瓦的激光切割机,但我们更希望激光切割系统能够更多与自动化、智能化相结合,推动中国企业走上高品质的发展路线,抓住未来的发展机遇。对现有的已经成熟的钣金加工市场杏彩平台app深度解读:6万瓦之后激光切割机和光纤激光器路在何方?,与其加大成本增加功率,不如精耕每个功率段,通过光源、光学部件、系统的有机结合与对激光工艺的进一步研究,提升每个功率段的加工潜力,实现12kW堪比20kW,30kW堪比50kW的效果。此外,光源企业的多元化发展,也将进一步拓展激光应用的新市场,提升激光技术在国民经济中的渗透率。


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