W ostatnich latach laser o mocy 10,000 watów stał się standardowym produktem w dziedzinie laserów przemysłowych, a popularność lasera o mocy 10, 000 watów znacznie poprawiła wydajność i wydajność obróbki granicznej przemysłu. Jednak wraz z napływem producentów do toru 10,{5}} watów, homogeniczna konkurencja pogrążyła również ten rynek w „wojnie cenowej” Morza Czerwonego. To środowisko spowodowało również, że wzrost rynku laserów światłowodowych w Chinach znalazł się w niemal stagnacyjnej sytuacji „pozornie w górę, ale nie w górę”.
Próba przebicia homogenizacji laserem światłowodowym
Aby przełamać ten rynkowy dylemat, wiele firm zaczęło szukać zróżnicowanej drogi konkurencyjnej. Obecnie w przypadku maszyny z laserem światłowodowym bardziej oczywiste są trzy drogi: wysoka moc, wysoka jasność i miniaturyzacja.
Wysoka moc jest głównym tematem rozwoju laserów światłowodowych w ciągu ostatnich kilku lat, kiedy zaczął się popularyzować laser 10,000 watów, 30,000 watów, 40,000 watów, 50 , 000 watów na rynek obróbki metali jeden po drugim, w przypadku samego lasera jego podstawowa trudność polega na tolerancji mocy urządzenia i długoterminowej stabilności; w zastosowaniach praktycznych brak stabilnych i niezawodnych elementów nośnych jest największą przeszkodą w jego rozwoju.
Wysoka jasność to tak naprawdę powrót do podstawowych właściwości lasera, poprzez poprawę gęstości energii na jednostkę powierzchni, aby zamiast wysokiej mocy uzyskać efekt wysokiej jasności i małej mocy, podczas gdy w wysokiej obróbce anty-materiałowej, zaawansowanej produkcji i inne dziedziny mają oczywiste zalety, jej podstawowa trudność polega na kontrolowaniu niestabilności modów, efektów nieliniowych.
Miniaturyzacja jest kluczem do otwarcia nowego świata zastosowań laserowych - mniejszych, lżejszych, bardziej zintegrowanych, obalających dotychczasowe postrzeganie obróbki laserowej i dała początek przenośnym narzędziom laserowym, takim jak ręczne spawanie laserowe, ręczne czyszczenie laserowe itp., znacznie promując rozwój zastosowań laserowych.
Wielokrotnie w przeszłości omawiałem trend rozwojowy i sytuację rynkową dużych mocy i wysokiej jasności, a dziś skupię się na rynkowym trendzie miniaturyzacji.
Historia miniaturyzacji laserów 10,{1}}watowych
Ponieważ lasery światłowodowe mogą osiągać wzrost mocy poprzez układanie modułów w stosy i łączenie wiązek, całkowity rozmiar lasera rośnie wraz ze wzrostem mocy lasera światłowodowego. Lasery światłowodowe o mocy 6kW wykorzystujące wiele modułów 2kW z połączonymi wiązkami weszły na rynek przemysłowy w 2017 roku. W następnym roku lub dwóch pojawiły się lasery 8kW, 12kW, 15kW i 20kW, ale nawet lasery 20kW w tamtym czasie były łączone w 2kW lub 3 kW, co zaowocowało ogromnymi gabarytami gotowego produktu. Pomimo poprawy wydajności, duży rozmiar sprawiał również użytkownikom więcej problemów w transporcie i montażu. Ponieważ zapotrzebowanie na 10,{11}} watów stawało się coraz bardziej widoczne, producenci laserów zaczęli zastanawiać się, jak zmniejszyć rozmiar całej maszyny.
Początkowo główną ideą było zwiększenie mocy poszczególnych modułów laserowych, stopniowo zwiększając poprzednie 3kW do 4kW i 5kW oraz zmniejszenie objętości poprzez zmniejszenie liczby połączonych modułów laserowych o mocy 10{4}}watów. Jednak na tym etapie nagłe zmniejszenie liczby modułów i nagły wzrost mocy pojedynczego modułu stanowiło duże wyzwanie dla stabilności każdego rdzenia lasera.
Kiedy powyższe wyzwania zostały pokonywane jedno po drugim, zaczęła się pojawiać kolejna ważna zaleta laserów jednomodowych - lasery jednomodułowe, które nie muszą przechodzić łączenia wiązek, o znacznie lepszej jakości wiązki i znacznie wyższej wydajności niż lasery wielomodowe w obszarach takich jak obróbka cienkich blach i produkcja precyzyjna. W rezultacie lasery jednomodułowe dużej mocy stały się samodzielnymi produktami z wbudowanym sprzętem laserowym.
Na tym etapie krajowi producenci laserów dokonali wielu optymalizacji i ulepszeń scenariuszy zastosowań i właściwości optycznych laserów jednomodułowych. Po kilku latach starań wprowadzono laser jednomodułowy o mocy 12kW. Można powiedzieć, że główną ideą tego etapu jest zastąpienie wielomodowych połączonych laserów wiązkowych mniejszymi laserami jednomodułowymi w niektórych scenariuszach zastosowań.
Perspektywa - perspektywa rozwoju zminiaturyzowanych laserów
Laser, który odniósł wielki sukces w pierwszym roku na rynku, udowodnił wykonalność drogi miniaturyzacji lasera światłowodowego w dziedzinie przemysłu. Można przewidzieć, że w niedalekiej przyszłości na scenie pojawią się mniejsze i bardziej przenośne lasery, a więcej scenariuszy zastosowań, które są obecnie poza zasięgiem laserów, ma stać się nowym przełomem w branży laserowej po dalszym rozwoju miniaturyzacji.
Możesz sobie wyobrazić, jaki wpływ na scenariusz aplikacji i koncepcję projektowania produktów całej branży laserowej będzie miało pojawienie się 10-{2}}watowego lasera wielkości laptopa? Czy maszyny do cięcia i spawarki ręczne są nadal w swojej obecnej formie? Jak zmieni się zautomatyzowana linia do obróbki laserowej, ponieważ nie ma już potrzeby oddzielnej lokalizacji lasera? Jaki „zabójca” powstanie z połączenia tak ultramałych laserów z dronami? Gdzie leży granica miniaturyzacji?
