關于光纖激光切割機的發展路程和趨勢
2021-01-10 10:30
光纖激光切割機廣泛運用在汽車、工業制造等各個領域,因其優良的數控加工優勢,成為生產作業的重要設備,在未來,它會朝著怎樣的方向發展呢?
一、光纖激光器推動了工業革命
光纖激光器在過去十年的巨大發展是激光行業,尤其是中國市場較具革命性的技術突破。從脈沖光纖激光打標的前期開始,迅速席卷打標市場,2014年后,光纖激光在金屬切割中的應用迅速增加。光纖激光器的能力在工業加工和應用中大放異彩,已成為工業激光的主要類型,占 的55%以上,廣泛應用于各個方面。激光焊接、激光切割、激光打標、激光清洗等激光加工技術共同推動了整個激光產業市場的發展。
中國是 上重要的光纖激光器市場,目前市場銷售額約占 的60%。裝機容量位列 前列,已安裝脈沖光纖激光器20多萬臺,連續激光器近3萬臺。IPG、nLight、SPI等國外主要廠商都把中國作為重要的市場,事實上,他們在中國市場的銷售額占公司業績的40%以上。
二、光纖激光設備功率增強的競爭與發展路徑
據了解,激光加工的大功率發展趨勢也非常明顯,切削厚度的限度也在不斷探索。數據顯示,自光纖激光成為切割應用的主流以來,整個市場的平均裝機功率逐年增加。
2014年,激光切割的應用成為主流。當時,500瓦功率的激光器迅速成為市場的寵兒。然后迅速演變成千瓦功率到1500W。
2016年之前, 各大激光設備廠商都認為6KW可以解決大部分切割要求。但下半年,韓激光率先推出8KW激光切割機,開啟了激光設備功率提升的競爭。
2017年,萬瓦激光切割機誕生,中國光纖激光切割機市場開始走向萬瓦時代,甚至隨之而來的2萬瓦、3萬瓦激光器也應運而生。國內外激光廠商不斷推出更高功率的光纖激光器,就像賽跑一樣。很難說是激光加工需求驅動了激光功率,還是激光功率的提高驅動了高功率激光設備。
三、市場選擇和理性思考
在這一輪激光切割設備功率競爭中,中國廠商明顯優于 。直到2019年在上海的一次展會上,各大切割設備公司還在爭先恐后地推出20KW設備,甚至聲稱擁有30KW設備,似乎有點一門心思追功率。
不可否認,瑞科、創新、杰普特、飛博、國智等國產品牌不斷推出萬瓦以上的光纖激光器,國外IPG、nLight、SPI也在推進,為光纖激光器的發展做出了重要貢獻,為激光加工開辟了更多的應用空間和可能性。不可否認,功率的增加會帶來更高的處理效率。對于相同厚度的金屬板,目前高功率流行的12KW激光切割機,其加工速度和效率幾乎是6KW的兩倍。隨著大功率光纖激光器性能和效率的不斷提高,激光加工效率將會大大提高,或者成為未來大規模生產的通用工具。
但我們要看到,厚度超過40 mm的金屬材料,大多出現在大型設備、大型零部件、特殊領域、特殊應用場合。生活和工業制造中常見產品的激光加工要求在20 mm以內,控制在2000-6000 W激光范圍內。一方面,我們可以看到,蒯通、百超、三菱、田甜、馬扎克等國外企業并沒有刻意尋求渲染萬瓦切割設備,而是專注于根據用戶的加工條件推薦合適的功率。另一方面,我們也看到用戶逐漸變得理性,市場選擇逐漸顯示萬瓦以上切割設備出貨增長并未達到預期,但中高功率2KW到6KW增長迅速。
激光制造商仍在努力提高光源的功率,但擁有這種功率能力并不意味著市場可以形成批量。此外,光學器件和配套集成產品的功率承載能否跟進也是一個很大的問題。另外,提高加工速度不是一味的增加功率,還要從綜合機床、控制系統、運動臺、整體機身設計等機械因素上努力。用戶對自己的產品和加工要求非常清楚,會理性選擇適合自己應用的動力部分。他們看重的是大功率機器的穩定性和連續加工的能力。
如今,激光加工能力已經形成了金字塔式的分層。金字塔頂端的高功率部分不到10KW,功率水平會越來越高。而中大功率的2KW至8KW是目前發展較快的領域。底層應用屬于2KW以下的切割市場。回到實際應用,高功率批量不大。在實際應用中,2000-6000瓦的消耗正在迅速恢復。
這種金字塔結構不是一成不變的。作者預測,未來五年左右,國內激光切割市場結構將向“兩頭小中間大”轉變。目前中小功率連續激光器非常便宜。為了采購成本,3KW或者4KW的設備很容易吃1KW或者1.5KW,但是12KW以上吃3KW、4KW或者6KW就沒那么容易推進了。
四、特殊領域將提前規劃未來中高功率激光市場
激光產業是一個 化特征明顯的產業。2020年,肺炎的爆發,導致很多激光企業訂單遭遇滑鐵盧。伴隨而來的一個現象是,疫情打擊了用戶的投資信心,人們的投資趨于保守,工廠激光設備的平均功率下降得非常快。
但4月份,全國疫情基本平息,各行業迅速恢復,激光制造需求在 各項政策支持下迅速上升。在中高功率應用中,2000到6000瓦仍然是值得注意的。主要是這個動力段能夠滿足大部分的加工要求,已經在市場上形成了成熟完整的產業鏈,在一般的應用場景中中性價格比較高。所以可以預測,未來幾年中高功率的市場容量將是較大的。
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