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國產激光,突破25000W大關

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文章出處:www.bitcointread.com責任編輯:冷水機人氣:-發表時間:2019-04-03 11:49

 冷水機

 

  在當今的工業生產中,激光技術扮演著越來越重要的角色。隨著“中國制造2025”戰略的推進,中國制造業正在向高端化、智能化轉型,傳統加工工藝已難以滿足市場對產品生產更高效率、更高精度的要求。激光技術憑借其效率高、耗材少、材料變形小、對加工對象適應性強等優點,在工業生產的各環節滲透率不斷提高,成為高端制造中不可或缺的重要加工工具。

 

  借助這樣的時代背景,高端激光加工設備越來越受到重視。據OFweek產業研究院統計,2017年我國激光設備市場規模接近450億元,預計2020年能接近819億元,2022年接近1179億元。其中,2017年激光切割設備市場規模超過200億元,占全國工業激光加工設備市場規模的46%。在激光器的選配方面,光纖激光器又是激光加工市場的主流選擇,2017年光纖激光器的市場占比達到47%??梢哉f,在當前的激光加工應用中,激光切割是最為主流的應用方案,而光纖激光器則是最為普及的光源系統。
 
  激光切割設備的“奔二之路”
  2018年,國內關于激光切割提到最多的一個詞就是“萬瓦級”。實際上早在2017年,大族激光、奔騰激光等國內領先的激光設備廠商便先后推出了12KW的激光切割設備并實現小批量出貨。到了2018年,12KW激光切割機在各大展會上如雨后春筍般涌現,而在大族激光、奔騰激光推出15KW激光切割設備之后,“萬瓦級激光切割”更是成了激光加工行業的熱點詞匯。不論是終端加工用戶,還是激光設備廠商,還是激光器供應商,都在朝著“萬瓦級”的方向靠近。
  盡管這一趨勢明顯,但萬瓦級設備的推廣并沒有想象中那么容易。由于大功率激光切割機相比于中低功率激光切割機發展較晚,對國外進口依賴較大,進口高功率激光器及功能部件價格居高不下,導致設備整體價格非常高。同時,“萬瓦級”激光切割設備剛推向市場,設備穩定性、加工質量、投入產出比等一系列問題還需要經過較長時間的市場檢驗。因此,現階段萬瓦級激光切割設備還處在“吃螃蟹”階段,只有少數加工用戶選擇了“高性能、高價位、穩定性待驗證”的“萬瓦級”激光切割設備。
  當然,多數用戶選擇觀望,并不意味著這一市場是個虛幻的泡沫。隨著中厚板材加工需求的大幅增長,超高功率激光切割設備相比中小功率激光切割設備的優勢十分明顯。一方面,同等厚度的板材,萬瓦級切割設備的效率遠遠高于中小功率,另一方面,功率大幅提高之后切割工藝也隨之發生了革命式的升級,在保證切割效率的同時還大大降低了用戶加工的成本,同時也解決了“厚碳鋼板生產不穩定”等老大難問題??梢哉J為,盡管目前“萬瓦級”切割設備距離大批量走向市場、走向終端用戶還需要一段時間,但隨著穩定性和高價位問題的逐步解決,“萬瓦級”切割設備在加工方面的優勢將會得到全面釋放。
  看到了這樣的發展前景,激光設備廠商當然不會滿足于讓15KW成為激光切割的上限。2019年3月9日,大族激光宣布20KW光纖激光切割機成功簽約并即將交付,將激光切割設備的發展推向了“奔二之路”。
 
  國產激光光源再攀高峰
  前文提到,萬瓦級激光設備的裝機量不大,很重要的一個原因便是進口激光器價格過高。這對國內的激光器制造商而言是個機會。實現技術突破,打破國外壟斷,既能提升自己的競爭力,更能促使外商降價,推動產業更好發展。激光設備踏上“奔二之路”,也在鞭策著國內激光器制造商加大研發投入,提前進行技術儲備。
  在業內矚目的上海慕尼黑光博會上,我們見證了國產激光器在高功率探索上的最新突破。創鑫激光推出了25000W超高功率光纖激光器,這是目前市面上用于切割應用功率最高的光纖激光器。創鑫激光工程師在現場進行了70mm不銹鋼的切割演示。從現場切割效果可見,70mm不銹鋼端面平滑完整,錐度遠小于火焰、等離子切割等傳統加工工藝,可免去二次加工??梢哉f,超高功率光纖激光器在超厚板材加工方面有著得天獨厚的優勢。
  據OFweek激光網編輯了解,這款超高功率光纖激光器使用超高功率全光纖合成,高效率泵浦耦合及高亮度激光合束,能實現高能量密度與超高功率輸出。其激光輸出頭最大可承受輸出功率>50000W,采用雙層密封循環水冷技術,回返光消除比例>80%,可實現高反材料的連續穩定切割。
  依托在激光光學器件及器件上游的光學原材料冷加工上的技術沉淀,創鑫激光在高功率/高光束質量的激光合成單元、超高功率/高可靠性、光束質量可控激光能量合成器件、超高功率/可靠性激光輸出頭器件三大核心技術方面實現突破,最終推出超高功率工業激光器。
 
  就目前而言,超高功率激光設備的市場還有待開拓,超高功率激光器也處在探索階段,但對科技型公司而言,提前布局,及早進行技術儲備是把握未來發展的重要手段之一。據了解,早在2016年2月,創鑫激光便開始進行25000W光纖激光器的項目預研。經過三年的不懈努力,這一產品終于面向市場。
  除25000W超高功率光纖激光器外,創鑫激光還同步發布了4000W單模光纖激光器及M5 BOX激光器。創鑫激光的4000W單模光纖激光器已應用在25000W超高功率光纖激光器上,是當前國內單一模塊功率最高的產品。與多模連續光纖激光器相比,4000W單模連續光纖激光器體積減小了16%,重量減輕了51%,但切割效率卻有著明顯提升(切割1-4mm碳鋼效率提高29%-51%;切割1-12mm不銹鋼效率提高55%-86%),切割效果也更為穩定。
  總結
  目前,高于1.5KW的高功率光纖激光器國產化率僅為11%,對外進口依賴高,國產替代空間大。在特種汽車制造工業、船舶制造工業、機械級器械制造工業、冶金行業、建筑行業、鐵道交通建設行業、油氣開采行業、科研及軍事等領域需求的推動下,通過采用更高功率的泵浦源、更先進的特種光纖設計和高功率光纖合束技術,光纖激光器輸出功率達到數萬瓦級。同時,模塊化的設計縮短了新產品開發周期,大大提高產品的穩定性和可靠性。
  在未來,配置萬瓦、數萬瓦的大功率光纖激光器的工業裝備將在高端制造的應用場景中發揮更大的作用。
 
 
來源 :OFweek激光
 
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