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万瓦激光加工时代需要什么样的冷却设备

2020-10-12 11:30
来源: 特域机电

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在9月份,国内举办了两场重要的金属加工领域的展会,一个是深圳机械展,另一个是上海举办的中国工博会,均是我国较为重要的集中展示激光加工装备的盛会,尤其是激光切割机。两场活动展示的激光设备最大的特点有两个:一个是给激光设备赋予更多的功能;另一个是激光功率没有最高,只有更高。

激光装备市场发展的趋势

自2016年商用激光器功率瓶颈被突破,过去四年激光装备的功率每年在提升,另外一个特点是同等功率的激光器的价格大幅下降了,导致加工设备价格一起下降,行业竞争激烈也算是一个因素。这让许多有加工需求的大小厂家都纷纷出手采购了激光设备,带动了过去几年激光加工市场需求快速发展。

回顾过去几年激光设备的发展,推动行业需求增长的有几个因素:一方面是激光加工继续拓展应用,在一些传统的工艺上继续发力,取代了一些较慢的数控冲;第二方面是较早一批的激光用户原来用的是CO2激光切割设备,至今使用近十年了,设备也快到了寿命年限,用户看到如今新设备便宜,就果断采购替换老旧的CO2激光机器;第三方面是金属加工领域内部的模式发生了变化,以往很多企业的加工需求是外包给一些代加工服务商,随着业务增加,加工量变大,这些企业不再寻求外包加工服务,干脆自己采购了激光设备;最后,至少在过去五年内,我国的激光产业、激光制造应用从原来的集中在珠三角、长三角、武汉少数几个地区,现在已经拓展到山东、河北、河南、湖南、四川、辽宁等多个地方,这种从南方到北方、从点到面的市场拓展极大地推动了激光设备的需求增长。

今年疫情的影响,部分激光企业由于经营问题,很可能会被市场淘汰,而市场增量还在,对存活的企业来说则是增加市场份额的好机会。另外,一些国外企业的产品进不来,造成一定的空档期,在智能装备领域,国内企业实现了部分环节的国产替代,其中民营制造业企业表现突出,他们求生欲望和科技能力比较强,转型速度快。

各厂家推出万瓦设备

在市场黄金发展期,参与竞争者增加,每一家企业都拼足了干劲多抢占市场份额,并投入研发推出新产品,新产品的重要代表就是更高功率的激光产品。

大族是最早推出万瓦级激光装备的企业,如今也推出了自产的15kW光纤激光器,奔腾也推出20kW闪电激光切割机,百超迪能展出的设备为D-SOAR PLUS超高功率切割机,领创的20KW切割机,海目星、普睿玛、龙雕均展示20KW激光切割设备,金强、亚威、中亚、力星、百盛等一批均开发了12KW以上的设备了。

邦德激光到9月份已出货20台以上20kW,并在9月4日40kW发布会同期签单两台30kw,12kW、15kW已迅速成为国内市场普及型产品,市场保有量在200~300台左右。据了解邦德在9月初声势浩大地推出了全球首款最高功率的40KW激光切割装备,宣告最高可以切割厚度达200毫米的钢铁材料,并表态已经收到3万瓦的切割机订单,暗示未来4万瓦的激光切割装备实现工业商用也不会太久了。

功率提升的优点

鉴于过去三年激光切割装备功率水平以每年提升一万瓦的速度发展,有人疑问会不会不断保持功率提升?可以肯定地说,激光器功率肯定会继续提升的,但是激光加工设备具体到应用还是要最终取决于终端用户的需求。

当前功率的提高,最重要的体现是应用范围扩展了,其次是加工效率的大幅提升。比如原来采用6KW的激光切割同等厚度的材料,现在采用12KW的来做,速度提升了一倍以上。原来千瓦级的应用客户有一部分把功率提升到了万瓦级的,但是随着功率提升,很难保证更高功率阶段会有大批量的采购客户,比如3万瓦以上的很可能就不是一般材料的民用加工了,可能就是一些大国重器类的特殊加工需求,用量不会很大。由于万瓦级的加工装备已经打开市场,预估未来市场需求的高峰可达到近1000台每年,这同时也将极大推动我国激光加工制造的能力。2019年高功率光纤激光器的国产化渗透率已经超过55%。

特域推出适用2万瓦的冷却系统

激光设备需求增加,给国内激光器、光学镜片、激光冷却设备、加工头等带来了更多商机。激光技术的提升,最重要的推动来源于激光器,如今激光器功率发展的瓶颈打开了,功率应用提升得很快,直接给器件和配套产品提出了巨大的挑战。坦白说,目前国产器件和配套产品没跟上激光功率发展步伐。例如现在国产的2万瓦激光切割设备已经商用化了,但是国产的能承受2万瓦功率的切割头、光学镜片还没有,目前还是依赖进口产品。

这么高功率的激光,其产生的热量是巨大的,对冷却散热的要求就更高了。激光冷水机关乎激光设备能否正常运行,对于激光器的温控和寿命是至关重要的。广州特域机电有限公司经过自主研发推出了一款CWFL-20000ET激光冷水机,这款设备可用于冷却最高2万瓦的激光功率,技术水平位居国内前列。CWFL-20000ET具备两路水冷可同时冷却激光器和加工头,采用双温双控模式为超高功率激光加工提供有效可靠的温控解决方案。

特域机电为上游的激光行业生产设备厂家提供批量模块化生产的标准综合解决方案。目前从500瓦至2万瓦的连续光纤激光器冷却需求,特域均有对应的冷水机产品,足以覆盖当前金属加工的主流应用范围,已经得到国内外广大应用设备商的认可。

万瓦激光加工时代需要什么样的冷却设备


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