섬유 레이저의 소형화 경향

최근 몇 년 동안 10000 와트 레이저는 섬유 레이저 절단 기계 분야에서 표준 제품이되었으며 10000 와트 레이저의 인기는 산업 처리의 효율성 및 기능 경계를 크게 향상 시켰습니다. 그러나 많은 수의 제조업체가 10000 와트 서킷에 쏟아져 균질 한 경쟁으로 인해이 시장이 "가격 전쟁"홍해로 급락했습니다. 이 환경은 또한 중국의 광섬유 레이저 시장의 성장이 "겉보기에 상승하지만 상승하지는 않는"의 준 정체 상황에 빠졌다.

이 시장 딜레마를 깨기 위해 많은 기업들이 차별화 된 경쟁 경로를 찾기 시작했습니다. 현재, 섬유 레이저를위한 세 가지 명백한 경로는 고전력, 높은 밝기 및 소형화입니다.

고전력은 지난 몇 년 동안 광섬유 레이저 개발의 주요 주제였습니다. 10000 와트 레이저, 30000 와트, 40000 와트 및 50000 와트 레이저의 대중화로 금속 가공 시장에 연속적으로 진출했습니다. 레이저 자체의 경우 핵심 어려움은 장치의 전력 공차와 장기 안정성에 있습니다. 실제 응용 분야의 경우 안정적이고 신뢰할 수있는 지원 구성 요소가 부족한 것이 개발에 가장 큰 장애물입니다.

높은 밝기는 실제로 회귀 레이저의 기본 속성입니다. 단위 면적당 에너지 밀도를 개선함으로써 고전력을 높은 밝기 및 저전력으로 대체하는 효과를 달성 할 수 있습니다. 동시에, 그것은 높은 반사 재료 처리 및 고급 제조와 같은 분야에서 명백한 이점이 있습니다. 핵심 어려움은 모드 불안정성과 비선형 효과의 제어에 있습니다.

소형화는 더 작은 크기, 가벼운 무게 및 높은 통합의 새로운 레이저 응용 분야를 여는 열쇠입니다. 레이저 처리에 대한 과거의 이해를 뒤집 었으며 핸드 헬드 레이저 용접, 핸드 헬드 레이저 청소와 같은 휴대용 레이저 도구를 생성했으며 레이저 응용 프로그램의 개발을 크게 촉진했습니다.

1,000 와트 레이저의 소형화 과정

광섬유 레이저가 모듈 중첩 및 빔 조합을 통해 전력 향상을 달성 할 수 있기 때문에, 광섬유 레이저 전력 개선 과정에서 레이저의 전체 부피도 증가하고 있습니다. 2017 년에는 여러 2kW 모듈이 결합 된 6kW 섬유 레이저가 산업 시장에 들어갔습니다. 다음 1 ~ 2 년 동안 8kW, 12kW, 15kW 및 20kW 레이저가 연속적으로 도입되었지만, 그 당시 20kW 레이저조차도 2kW 또는 3kW를 기준으로 결합되어 엄청난 양의 완제품이 생겼습니다. 성능이 향상되었지만 과도한 볼륨은 운송 및 어셈블리 사용자에게도 큰 어려움을 겪습니다. 10000 와트에 대한 수요가 증가함에 따라 레이저 제조업체는 전체 부피를 줄이는 방법을 고려하기 시작했습니다.

초기 단계의 주요 아이디어는 단일 레이저 모듈의 전력을 증가시키고, 이전 3kW에서 4kW 및 5kW를 점차적으로 증가시키고, 10000 와트 레이저의 빔 조합 모듈의 수를 줄임으로써 볼륨을 줄이는 것이 었습니다. 그러나이 단계에서, 모듈 수의 갑작스런 감소와 단일 모듈의 전력이 갑자기 증가하면 레이저 코어의 안정성에 상당한 도전이 생깁니다.

위의 과제가 점차 극복됨에 따라 단일 모듈 레이저의 또 다른 주요 장점이 나타나기 시작합니다. 빔 결합을 거치지 않는 단일 모듈 레이저의 빔 품질이 크게 개선되고 성능이 크게 개선되고, 성능은 크게 개선됩니다. 판금 가공 및 정밀 제조. 결과적으로, 고출력 단일 모듈 레이저는 섬유 레이저 커팅 머신과 통합 된 독립적 인 제품이되기 시작했습니다.

이 단계에서 국내 레이저 제조업체는 단일 모듈 레이저의 애플리케이션 시나리오 및 광학적 특성에 대한 많은 최적화와 개선을 만들었습니다. 몇 년 동안 노력한 후, 단일 모듈 12kW 레이저가 도입되었습니다. 멀티 모드 12kW 레이저와 비교하여 단일 모듈 12kW 레이저는 약 60%의 부피 감소, 약 40%의 중량 감소 및 특정 재료의 15kW에 비해 처리 용량을 갖습니다. 이 단계의 핵심 아이디어는 일부 응용 프로그램 시나리오에서 다중 모드 믹서 레이저를 단일 모듈 레이저로 교체하는 것입니다.

소량을 추구함으로써 일부 레이저 제조업체는 새로운 디자인 개념을 생각하기 시작하여 단일 모듈 레이저의 부피를 추가로 줄였습니다. Chittak의 레이저 커팅 머신은 BWT에서 사용하는 동일한 레이저 생성기와 동일한 레이저 생성기입니다.

이미 크기가 매우 작았던 1500W 및 2000W 파워 밴드에서 Lightning Series는 다시 40%, 무게를 25% 줄였으며 3000W 파워 밴드는 부피를 거의 75%, 무게를 50% 줄였습니다. 가장 중요한 변화가있는 6000W 파워 밴드에서 Lightning Laser는 부피를 거의 90% 줄이고 오래된 레이저에 비해 무게를 거의 75% 줄였습니다! Lightning 시리즈의 "Big Brother"인 Lightning 12kW Fiber Laser는 기존 단일 모듈 레이저보다 볼륨이 75% 작고 체중이 60% 더 가벼워집니다.

소형 레이저의 영토를 확장합니다

이 파괴적인 부피 감소는 다운 스트림에 중대한 영향을 미치며, 가장 분명한 것은 핸드 헬드 레이저 용접 시장입니다. 초기 핸드 헬드 레이저 용접 기계에는 캐비닛 부피가 1.05m 인 워터 냉각기와 구식 1000W 단일 모듈 레이저가 장착되어 있습니까? (구식 세탁기의 양에 해당). 최근 몇 년간 시장 폭발과 휴대성에 대한 사용자 수요로 인해 더 작고 휴대용이 핸드 헬드 용접 제조업체의 일관된 추구가됩니다. 파괴적인 "뼈 축소"라이트닝 시리즈 레이저는 트렁크에 두 개의 핸드 헬드 용접기를 설치할 수있게합니다.

판금 가공 사용자의 경우이 새로운 형태의 서랍 디자인은 레이저가 완전한 장비 세트와 함께 배송 할 수 있도록하여 분해 후 즉시 사용을 달성 할 수 있으며 사용자는 전통적이고 점령 된 레이저 에어컨 룸에 "안녕"이라고 말할 수 있습니다. 장비 설치 시간의 30% 이상.

주목을 끌었던 또 다른 초점은 2022 년의 운송비가 크게 증가하여 수출 기업의 운송 비용을 높이는 것입니다. 레이저 부피의 현저한 감소는 동일한 컨테이너에로드 할 수있는 레이저 수의 상당한 증가와 동일한 수의 레이저에 필요한 컨테이너 수가 줄어들어 기업의 상당한화물 비용을 절약 할 수 있음을 의미합니다. . 특히, 해외 에이전트는 물류 비용이 낮아 경쟁력있는 이점을 얻을 수 있습니다.

현재 시장 데이터에 따르면, 소형화 된 레이저는 처음에 시장에서 받아 들여졌습니다. Lightning Series Laser가 출시 된 첫 해에 BWT는 거의 20000 세트의 레이저 판매를 달성했으며 BWT는 전년 대비 300%의 섬유 레이저 선적 기록을 달성했습니다. 현재 소형화 된 레이저 회로에서 BWT는 선도적 인 기업의 대표자가되었다고 말할 수 있습니다.

전망 - 소형 레이저의 개발 전망

시장에서 첫 해에 큰 성공을 거둔 Lightning Laser는 산업 분야의 섬유 레이저에 대한 소형화 경로의 타당성을 입증했습니다. 가까운 시일 내에 더 작고 휴대용 레이저가 도입 될 것이며, 현재 레이저가 액세스 할 수없는 더 많은 응용 시나리오는 미니어처의 추가 개발 후 레이저 산업에서 새로운 폭발점이 될 것으로 예상됩니다.

노트북 컴퓨터 크기의 10 만 와트 레이저가 도입 될 때 전체 레이저 산업의 응용 프로그램 시나리오 및 제품 설계 개념에 어떤 영향을 미치는지 상상할 수 있습니까? 레이저 커팅 머신과 핸드 헬드 레이저 용접 기계는 여전히 현재 형태에 있습니까? 더 이상 별도의 레이저 위치가 필요하지 않기 때문에 레이저 처리의 자동 생산 라인은 어떻게됩니까? 그러한 서브 마이어처 레이저와 드론의 조합에서 어떤 종류의 "킬 무기"가 나타날까요? 소형화의 한계 경계는 어디에 있습니까?