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激光切割踏上“奔二之路” 国产光源突破二万五大关

国产激光光源再攀高峰

前文提到,万瓦级激光设备的装机量不大,很重要的一个原因便是进口激光器价格过高。这对国内的激光器制造商而言是个机会。实现技术突破,打破国外垄断,既能提升自己的竞争力,更能促使外商降价,推动产业更好发展。激光设备踏上“奔二之路”,也在鞭策着国内激光器制造商加大研发投入,提前进行技术储备。

激光切割踏上“奔二之路” 国产光源突破二万五大关

在业内瞩目的上海慕尼黑光博会上,我们见证了国产激光器在高功率探索上的最新突破。创鑫激光推出了25000W超高功率光纤激光器,这是目前市面上用于切割应用功率最高的光纤激光器。创鑫激光工程师在现场进行了70mm不锈钢的切割演示。从现场切割效果可见,70mm不锈钢端面平滑完整,锥度远小于火焰、等离子切割等传统加工工艺,可免去二次加工。可以说,超高功率光纤激光器在超厚板材加工方面有着得天独厚的优势。

激光切割踏上“奔二之路” 国产光源突破二万五大关

据OFweek激光网编辑了解,这款超高功率光纤激光器使用超高功率全光纤合成,高效率泵浦耦合及高亮度激光合束,能实现高能量密度与超高功率输出。其激光输出头最大可承受输出功率>50000W,采用双层密封循环水冷技术,回返光消除比例>80%,可实现高反材料的连续稳定切割。

依托在激光光学器件及器件上游的光学原材料冷加工上的技术沉淀,创鑫激光在高功率/高光束质量的激光合成单元、超高功率/高可靠性、光束质量可控激光能量合成器件、超高功率/可靠性激光输出头器件三大核心技术方面实现突破,最终推出超高功率工业激光器。

就目前而言,超高功率激光设备的市场还有待开拓,超高功率激光器也处在探索阶段,但对科技型公司而言,提前布局,及早进行技术储备是把握未来发展的重要手段之一。据了解,早在2016年2月,创鑫激光便开始进行25000W光纤激光器的项目预研。经过三年的不懈努力,这一产品终于面向市场。

除25000W超高功率光纤激光器外,创鑫激光还同步发布了4000W单模光纤激光器及M5 BOX激光器。创鑫激光的4000W单模光纤激光器已应用在25000W超高功率光纤激光器上,是当前国内单一模块功率最高的产品。与多模连续光纤激光器相比,4000W单模连续光纤激光器体积减小了16%,重量减轻了51%,但切割效率却有着明显提升(切割1-4mm碳钢效率提高29%-51%;切割1-12mm不锈钢效率提高55%-86%),切割效果也更为稳定。

总结

目前,高于1.5KW的高功率光纤激光器国产化率仅为11%,对外进口依赖高,国产替代空间大。在特种汽车制造工业、船舶制造工业、机械级器械制造工业、冶金行业、建筑行业、铁道交通建设行业、油气开采行业、科研及军事等领域需求的推动下,通过采用更高功率的泵浦源、更先进的特种光纤设计和高功率光纤合束技术,光纤激光器输出功率达到数万瓦级。同时,模块化的设计缩短了新产品开发周期,大大提高产品的稳定性和可靠性。

在未来,配置万瓦、数万瓦的大功率光纤激光器的工业装备将在高端制造的应用场景中发挥更大的作用。

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