光纤激光器发展路线:能否从功率至上走向亮度为王?
在焊接应用上,随着汽车轻量化趋势和新能源汽车快速发展,车身激光焊接、动力电池激光焊接的需求与日俱增。目前业内用于提升焊接品质的技术路线主要有:工艺创新(复合焊、摇摆焊等)、光整形(环形光斑、可变光斑等)、改变波长(蓝光、绿光等),实际上提高亮度也能有效提升焊接品质。大科激光5000W高亮度激光器焊接铝合金数据显示,在对铝合金进行焊接时熔深随功率提升而增加(最大4.5mm),而熔宽则基本保持不变,这样的特点非常适合动力电池、全铝车身等铝合金应用焊接。
此外,由于高亮度激光器有着极佳的光束质量,远距离传输后同样能保持较高的能量密度,这为远距离加工提供了丰富的想象空间。如果高亮度激光器的功率能够进一步提升,未来甚至能够实现数米远的距离进行高精度加工,这对未来激光加工的变革有着非常重要的引导作用。
功率亮度并重 激光器将进入亮度时代
目前,业内进行高亮度激光器研制工作的企业数量不多,但也意味着这条新兴的差异化赛道竞争更少,潜力更大。
大科激光董事长郭少锋博士高度认可高亮度激光器的发展前景,他认为:“过去光纤激光器的发展处于功率时代,我认为接下来必将发展到亮度时代。为此我提出亮度为王的概念,在功率提高的同时必须把亮度也提升起来。高亮度是激光本质特性的体现,也是激光器技术水平的重要衡量标准。未来高亮度将成为激光精细加工、远程加工的必然选择,为用户创造更高收益、更大价值。”
大科激光是较早布局高亮度激光器的企业之一,在2017年成立之出就一直致力于打造更高亮度的激光器。据OFweek激光网2019年9月时的报道,当时大科激光的5000W单模块激光器M2最优值只能控制在2.0以内,属于“准单模”激光器,输出光缆可达20m,能匹配各种大幅面切割应用。
此后大科激光根据高端应用的潜在需求,不断优化高亮度技术,现已能够在5米QBH输出时将5000W激光器M2优化至1.38,最优值可达到1.15,升级为纯单模激光器。目前纯单模5千瓦激光器的工业应用亟需深入开发,但我们相信在远程加工、高速3D打印方面具有强大的应用潜力。
在OFweek激光网看来,未来一段时间内光纤激光器将进入功率与光束质量并重的发展阶段,即亮度时代。功率是更高能量的体现,更高功率意味着更强的加工能力,而高亮度则意味着更高精度、更高品质,甚至是更长的工作距离。功率与光束质量相辅相成,更高亮度的激光将为中国制造业创造更大的价值。
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