Tendencia de miniaturización de láseres de fibra

En los últimos años, los láseres de 10000 vatios se han convertido en productos estándar en el campo de las máquinas de corte con láser de fibra y la popularidad de los láseres de 10000 vatios ha mejorado significativamente los límites de eficiencia y capacidad del procesamiento industrial. Sin embargo, con una gran cantidad de fabricantes que llegan al circuito de 10000 vatios, la competencia homogénea también ha sumido este mercado en un Mar Rojo de "Guerra de precios". Este entorno también ha provocado que el crecimiento del mercado de láser de fibra óptica de China caiga en una situación cuasi estancada de "aparentemente en aumento pero no en aumento".

Para romper este dilema del mercado, muchas empresas han comenzado a buscar rutas competitivas diferenciadas. Actualmente, las tres rutas obvias para los láseres de fibra son de alta potencia, alto brillo y miniaturización.

La alta potencia ha sido el tema principal del desarrollo de láseres de fibra óptica en los últimos años. Con la popularización de láseres de 10000 vatios, 30000 vatios, 40000 vatios y láseres de 50000 vatios han ingresado sucesivamente al mercado de procesamiento de metales. Para los mismos láseres, las dificultades centrales se encuentran en la tolerancia de poder y la estabilidad a largo plazo de los dispositivos; Para aplicaciones prácticas, la falta de componentes de soporte estables y confiables es el mayor obstáculo para su desarrollo.

El alto brillo es en realidad el atributo básico de los láseres de regresión. Al mejorar la densidad de energía por unidad de área, puede lograr el efecto de reemplazar la alta potencia con alta brillo y baja potencia. Al mismo tiempo, tiene ventajas obvias en campos como el procesamiento de material de alto reflexión y la fabricación avanzada. Sus dificultades centrales se encuentran en el control de la inestabilidad del modo y los efectos no lineales.

La miniaturización es una clave para abrir un nuevo mundo de aplicaciones láser: tamaño más pequeño, peso más ligero y mayor integración. Ha revocado la comprensión pasada del procesamiento de láser, y ha generado herramientas láser portátiles como soldadura láser de mano, limpieza de láser de mano y promovido en gran medida el desarrollo de aplicaciones láser.

El proceso de miniaturización de diez mil vatios láser

Debido al hecho de que los láseres de fibra pueden lograr la mejora de la potencia a través de la superposición del módulo y la combinación de haz, el volumen general del láser también está aumentando durante el proceso de mejora de la potencia del láser de fibra. En 2017, un láser de fibra de 6kW con múltiples módulos de 2kW combinados ingresó al mercado industrial. En los siguientes uno o dos años, se introdujeron sucesivamente 8kW, 12kW, 15kW y 20kW con éxito, pero incluso los láseres de 20kW se combinaron sobre la base de 2kW o 3kW en ese momento, lo que resultó en un gran volumen de productos terminados. Aunque el rendimiento se ha mejorado, el volumen excesivo también plantea dificultades significativas para los usuarios en el transporte y el ensamblaje. Con la creciente demanda de 10000 vatios, los fabricantes de láser están comenzando a considerar cómo reducir el volumen general.

La idea principal en la etapa inicial era aumentar la potencia de un solo módulo láser, aumentar gradualmente los 3 kW anteriores a 4 kW y 5 kW, y reducir el volumen al reducir el número de módulos de combinación de haz para los láseres de 10000 vatios. Sin embargo, en esta etapa, la disminución repentina en el número de módulos y el aumento repentino en la potencia de un solo módulo plantean un desafío significativo para la estabilidad de los núcleos láser.

Como los desafíos anteriores se superan gradualmente, otra ventaja importante de los láseres de módulos únicos comienza a surgir: la calidad del haz de los láseres de módulos individuales que no experimentan una combinación de haz mejoran en gran medida, y su rendimiento se mejora significativamente en comparación con los láseres multimodo en áreas como áreas como áreas Procesamiento de chapa y fabricación de precisión. Como resultado, los láseres de módulo único de alta potencia comenzaron a convertirse en productos independientes integrados con la máquina de corte con láser de fibra.

En esta etapa, los fabricantes de láser nacionales han realizado una gran optimización y mejora para los escenarios de aplicación y las características ópticas de los láseres de un solo módulo. Después de varios años de esfuerzo, se introdujo un solo módulo de 12kW láser. En comparación con un láser multimodo de 12kW, un láser de 12kW de módulo único tiene una reducción de volumen de aproximadamente el 60%, una reducción de peso de aproximadamente 40%y una capacidad de procesamiento comparable a 15kW en ciertos materiales. Se puede decir que la idea central en esta etapa es reemplazar los láseres de combinador multimodo con láseres de módulo único con volúmenes más pequeños en algunos escenarios de aplicación.

Guiado por la búsqueda de un volumen más pequeño, algunos fabricantes de láser han comenzado a concebir nuevos conceptos de diseño, logrando una reducción adicional en el volumen de láseres de un solo módulo. Tome BWT, que tiene una línea de productos miniaturizadas relativamente completa, como ejemplo. La máquina de corte láser de Chittak es el mismo generador láser utilizado por BWT.

En las bandas de potencia de 1500W y 2000W, que ya eran muy pequeñas, la serie Lightning redujo nuevamente su volumen en un 40% y un peso en un 25%, mientras que la banda de potencia de 3000W redujo su volumen en casi un 75% y un peso en un 50%. En la banda de potencia de 6000W, que tiene los cambios más significativos, ¡el láser Lightning ha reducido su volumen en casi un 90% y ha reducido su peso en casi un 75% en comparación con el viejo láser! El "Gran Hermano" de la serie Lightning, el láser de fibra Lightning 12kw, es 75% más pequeño en volumen y 60% más ligero que el antiguo láser de módulo único.

Ampliando el territorio de los láseres miniaturizados

Se puede decir que esta reducción del volumen disruptivo tiene un impacto significativo en la corriente posterior, la más obvia es el mercado de soldadura por láser de mano. La máquina de soldadura láser de mano temprana estaba equipada con un enfriador de agua y un láser de módulo único de 1000 W a la antigua, con un volumen de gabinete de 1.05m? (Equivalente al volumen de una lavadora pasada de moda). Con la explosión del mercado y la demanda de portabilidad del usuario en los últimos años, más pequeño y más portátil se convierten en la búsqueda constante de los fabricantes de soldadura de mano. Los láseres subversivos de la serie Lightning "Bone se encogen" permiten instalar dos máquinas de soldadura de mano en un tronco.

Para los usuarios de procesamiento de chapa, esta nueva forma de diseño de cajones permite que los láseres se envíen con conjuntos completos de equipos, realmente logrando el uso instantáneo después del desmontaje, y permite a los usuarios decir "adiós" a las salas de aire acondicionamiento láser tradicionales y ocupadas, ahorrar, ahorrar, ahorrar, ahorrar, ahorrar, ahorrar. Más del 30% del tiempo de instalación del equipo.

Otro enfoque que ha llamado la atención es el aumento significativo en los costos de envío en 2022, lo que ha aumentado los costos de transporte de las empresas de exportación. La reducción significativa en el volumen de láser significa un aumento significativo en el número de láseres que se pueden cargar en el mismo contenedor, así como una reducción en el número de contenedores requeridos para el mismo número de láseres, lo que puede ahorrar costos de carga significativos para las empresas. . En particular, los agentes extranjeros también pueden obtener mayores ventajas competitivas debido a los menores costos logísticos.

Según los datos actuales del mercado, el mercado ha aceptado inicialmente láseres miniaturizados. En el primer año del lanzamiento de la serie Lightning Láser, BWT logró ventas de casi 20000 series de láseres, y llevó a BWT a lograr un récord impresionante de un crecimiento interanual del 300% en los envíos de láser de fibra. Se puede decir que en el circuito láser miniaturizado actual, BWT se ha convertido en un merecido representante de la empresa líder.

Perspectiva: perspectiva de desarrollo de láseres miniaturizados

El láser Lightning, que logró un gran éxito en su primer año en el mercado, ha demostrado la viabilidad de la ruta de miniaturización para los láseres de fibra en el campo industrial. Es previsible que se introdujerán láseres más pequeños y más portátiles en el futuro cercano, y también se espera que los láseres no puedan acceder más escenarios de aplicación a los que los láseres no pueden acceder a un nuevo punto de explosión en la industria láser después del desarrollo de la miniaturización.

¿Es posible que desee imaginar qué impacto tendrán los escenarios de aplicación y los conceptos de diseño de productos de toda la industria láser cuando se introduzca el láser de diez mil vatios del tamaño de una computadora portátil? ¿La máquina de corte con láser y la máquina de soldadura láser de mano todavía están en su forma actual? ¿Qué pasará con la línea de producción automática del procesamiento láser porque ya no requiere una posición láser separada? ¿Qué tipo de "arma de matar" surgirá de la combinación de un láser tan subminiatorio y un dron? ¿Dónde está el límite de límite para la miniaturización?