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3万瓦激光切割参数出炉 创鑫欲重新定义万瓦激光

自2017年我国首台万瓦切割机进入市场以来,激光加工的效率得到质的飞跃,并随着功率提升不断刷新速度的极限。2020年,已有多台3万瓦激光切割机在终端用户的工厂落地装机,3万瓦的批量应用再一次刷新了市场对激光切割效率的认知。

作为国产万瓦激光器的代表企业、率先完成3万瓦激光器落地的创鑫激光,在第16届慕尼黑上海光博会上公布了3万瓦激光切割的参数。这是国内首次公开披露3万瓦切割数据,也是3万瓦激光器问世至今向业内公开交付的答卷。

3万瓦激光切割参数出炉 创鑫欲重新定义万瓦激光

创鑫激光现场演讲

3万瓦终端亮剑 加工效率成倍提升

3万瓦激光切割机成功落地,意味着削铁如泥的激光工具变得更加锋利。从创鑫激光披露的数据来看,在8mm-50mm的碳钢切割方面,30kW比20kW效率提高25%-88%,比15kW提高了50%-275%;在8mm-50mm的不锈钢切割方面,30kW比20kW效率提高38%-325%,比15kW提高了67%-467%。

创鑫激光表示,这套参数是在山东某农机重工客户的生产基地,经过几个月的实际生产后总结而来。据悉,该重工客户已引进了10台搭载创鑫激光器的万瓦激光切割机(包括5台15kW、2台20kW、3台30kW),7*24小时无间断运行,对激光器的稳定性提出了非常高的要求。而创鑫激光器自进厂以来,稳定性经受了实战考验,很好地满足了客户密集生产的需求。具体参数如下:

3万瓦激光切割参数出炉 创鑫欲重新定义万瓦激光

据悉,该客户主要为农业机械设备提供钣金配件,为兼顾效率和成本主要采用空气切割工艺。目前,8-16mm的碳钢板占该客户日常加工量的70%,其中5台15kW承担了10mm以内的碳钢切割任务,2台20kW主要切割14mm以内的碳钢,而3台30kW则一直以满功率空气切割20mm以内的碳钢。对这家客户而言,3万瓦的意义非常明显:30kW使20mm碳钢的批量加工效率倍增,比20kW效率提高80%,比15kW提高200%。此外,该客户还计划在未来引入40kW设备,通过4万瓦空气切割提升20-30mm碳钢的产能。

重新定义万瓦激光 激活杀器做大市场蛋糕

随着激光功率不断提高,有的人认为超高功率的价值在于能加工更厚的材料。但就目前的市场现状而言,超厚板材的加工需求存在,但量并不大。创鑫激光品牌负责人曾剑锋认为:“创鑫激光与合作伙伴一起推动3万瓦激光器的落地,旨在提升激光技术解决用户生产问题的综合能力,重新定义业内对万瓦激光能力的认知。”

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创鑫激光品牌负责人曾剑锋

万瓦激光自问世以来一直以钣金切割为主战场,尤其是3万瓦激光落地直接对20mm以内碳钢的等离子加工形成碾压优势,但实际上万瓦激光的能力远不止此。曾剑锋介绍说:“目前,创鑫激光在万瓦切割应用领域的工艺已经愈发成熟,同时还在同步进行万瓦焊接和万瓦熔覆布局,并在战略伙伴加工现场持续验证。”

据悉,依托华中科技大型武汉光电国家研究中心、在激光焊接领域有深厚技术积累的飞能达激光正联合创鑫激光对万瓦激光焊接和万瓦激光-电弧复合焊接技术展开深入研究。与其他焊接工艺相比,万瓦激光焊在节能环保、人工成本、生产效率、质量效果等方面优势明显。

飞能达激光董事长曾晓雁透露说:“目前,使用创鑫激光15kW光纤激光器,运用激光-电弧复合焊工艺,能够实现20mm板材单面焊接双面成形,经过2道焊接可以实现30-40mm材料的焊接。万瓦激光-电弧复合焊主要用于船舶行业甲板、石油管道、压力容器、核电等领域,铝合金材料还可用在航空航天、高铁、LNG液化气船等。”

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以船舶焊接为例。在船舶的加工制造中焊接是非常关键的技术,焊接工时约占建船总工时的30-40%,焊接费用占船体造价的30-50%。传统焊接工艺在焊接10mm以上的钢板需要打坡口填充焊料才能达到焊接要求,材料越厚坡口角度越大,所需焊料越多,需要耗费的材料、工序、工时都更长,且焊缝平衡度较差,牢固性一般。而万瓦激光-电弧复合焊则可轻松完成20mm以下的钢板焊接(不需打坡口),20mm以上所需的坡口角度仅有传统工艺的1/4,大大压缩坡口间隙,降低材料损耗,效率也提高6-10倍,实现效率和精度的双重提升。

尽管目前万瓦激光焊接应用尚未普及,但随着工艺技术不断锤炼,逐渐走向成熟,万瓦焊接的市场也将逐步打开。此外,万瓦激光熔覆也已进入工艺验证阶段。曾剑锋认为:“万瓦激光既是切割利器,更是焊接、熔覆行业的大杀器。目前大家都挤在切割市场,在这个市场分蛋糕越来越难。创鑫激光愿与设备商深度合作,激活焊接、熔覆领域的万瓦激光大杀器,把激光下游应用的蛋糕做得更大,为中国制造业升级提供更利的武器。”

掌握核心技术 突破单模块12kW

万瓦产品的稳定离不开核心器件的稳定。创鑫激光是国内为数不多能的具备核心器件自研、自产能力的激光器制造企业。创鑫激光从做光学器件起家,进入光纤激光器市场后一直坚持“器件先行”的研发策略,在万瓦时代先后攻克高功率泵浦源、高功率剥模器、高功率合束器、三包层光纤、LOE一体输出头等核心技术。这些核心光学器件技术的突破,是支撑创鑫激光不断占领功率高地、保证激光器高光束质量、高稳定性的关键。

凭借核心技术的积累和突破,创鑫激光在本届光博会上发布了12kW单模块激光器。单模块激光器无论是重量还是体积,都比多模激光器大幅减小,同时光束质量也大幅提高。据创鑫激光披露,创鑫12kW单模块激光器BPP值可达1.2-1.6,适用50μm的输出光纤。创鑫工艺实验室测试表面,12kW单模块激光器用50μm输出的效率比70μm性能更优,50μm输出在4-20mm不锈钢切割上比70μm效率提升10-40%,在6-20mm铝合金上比70μm提升10-50%。

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创鑫激光12KW单模块激光器

此外,12kW单模块激光器还可在一定程度上取代15甚至20kW的多模激光器。创鑫激光数据显示,单纤12kW切割6mm以内不锈钢及铝合金时,切割速度相当于多模20kW,切割8-20mm不锈钢及铝合金时,切割速度相当于多模15kW;切割8mm以内黄铜时,切割速度相当于多模20kW,切割8mm以内紫铜时,切割速度相当于多模15kW。此外,在单纤12kW切割铝合金时,其断面质量可媲美过去的铝合金无毛刺切割工艺。

万瓦推动业绩爆发 用万瓦+再谱新篇

万瓦市场的快速发展为激光器企业带来了巨大的增长动力。在万瓦激光器大量出货的推动下,创鑫激光2020年实现了营收净利润双增长,其中营收增长53%达到15.6亿元,净利润近乎倍增达到1.9亿元,经验现金流达到1.2亿元,财务指标全面呈现健康的发展态势。

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此外,创鑫激光在2021年伊始获得知名创投机构盈科资本领投、投前估值55亿元的新一轮融资。这是资本市场洞见创鑫技术和产品竞争力的体现,也是对创鑫激光市场价值和行业地位的充分肯定!

曾剑锋认为:“创鑫激光去年销售业绩的大幅增加,得益于国产万瓦市场的品类带动效应。创鑫激光2020年以效率为抓手,谋求万瓦产品重点突破,造就了2020年激光器市场最大网红。这一举措带动公司连续产品线的全面爆发,连续产品销售额较2019年增长70%以上,出货台数翻倍增长,全年贡献80%的销售额。”

截止今年三月份,创鑫万瓦激光器已累计实现销售订单超700台,20kW出货超50台,全球首批10台30kW已经批量进入终端用户。曾剑锋表示:“未来,创鑫还将保持在超高功率激光器的高研发投入,继续攻克超高功率激光技术壁垒,并与产业上下游形成联动,用万瓦+的力量把激光的市场做得更大更好,用万瓦+的机遇再谱激光行业发展新篇章。”

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