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市場研究

光纖激光切割機(jī)的功率發(fā)展趨勢與展望

星之球科技 來源:特域機(jī)電2020-08-06 我要評(píng)論(0 )   

光纖激光器推動(dòng)行業(yè)革命光纖激光器在過去十年的大發(fā)展是激光產(chǎn)業(yè)最具革命性的技術(shù)突破,在中國市場發(fā)展尤其迅猛。從較早期的脈沖光纖激光打標(biāo)快速席卷標(biāo)刻市場,到2014...

光纖激光器推動(dòng)行業(yè)革命


光纖激光器在過去十年的大發(fā)展是激光產(chǎn)業(yè)最具革命性的技術(shù)突破,在中國市場發(fā)展尤其迅猛。從較早期的脈沖光纖激光打標(biāo)快速席卷標(biāo)刻市場,到2014年后光纖激光應(yīng)用于金屬切割快速放量。光纖激光器的能力在工業(yè)加工應(yīng)用大放異彩,目前已成為工業(yè)激光器的最主要類型,全球范圍內(nèi)占比超過55%,在各方面的應(yīng)用也十分廣泛。激光焊接、激光切割、激光打標(biāo)和激光清洗等激光加工技術(shù),合力推動(dòng)了整個(gè)激光行業(yè)市場的發(fā)展。


中國是全球最為重要的光纖激光器市場,目前市場銷售額約為全球的60%。裝機(jī)數(shù)量在全球也是首屈一指,脈沖式光纖激光器裝機(jī)早已超過20萬臺(tái),而連續(xù)激光器的裝機(jī)也近3萬臺(tái)。有如IPG,nLight,SPI等外國主要廠商均把中國視為最重要市場,而且事實(shí)上他們在中國市場銷售約占其公司業(yè)績超過4成。


光纖激光裝備功率提升競賽和發(fā)展路徑


據(jù)了解,激光加工呈現(xiàn)高功率發(fā)展的趨勢也十分明顯,不斷探索著切割厚度的極限。數(shù)據(jù)顯示,光纖激光器成為切割應(yīng)用的主流以來市場整體的裝機(jī)平均功率逐年提高。


2014年,激光切割應(yīng)用成為主流。當(dāng)年的500W功率激光器迅速成為市場寵兒。隨后迅速演變成千瓦功率至1500W。


在2016年以前,全球主要的激光設(shè)備廠商都認(rèn)為6KW已經(jīng)能夠解決絕大部分的切割需求。但下半年大族激光率先推出8KW激光切割機(jī),拉開了激光裝備功率提升的競賽。


2017年,萬瓦激光切割機(jī)橫空出世,中國光纖激光切割機(jī)市場開始邁向萬瓦時(shí)代,甚至隨后的2萬瓦、3萬瓦激光器也應(yīng)運(yùn)而生,國內(nèi)外激光器廠商不斷推出更高功率的光纖激光器,就像一場賽跑一樣。究竟是激光加工需求推動(dòng)了激光器功率,還是激光器功率提升推動(dòng)了超高功率激光裝備,已經(jīng)難以說得清。


市場的選擇和理性思考


這一輪的激光切割裝備功率比拼里,中國的廠商明顯是引領(lǐng)全球的,甚至早于外國巨頭。直到2019年上海某展會(huì)上,主要的切割裝備企業(yè)還在爭先恐后推出20KW,甚至宣稱擁有30KW的設(shè)備,似乎有點(diǎn)一股腦熱沉迷于功率追逐里。


毫不否認(rèn),以國內(nèi)品牌銳科、創(chuàng)鑫、杰普特、飛博、國志等企業(yè)不斷推出萬瓦級(jí)以上光纖激光器,國外的IPG,nLight和SPI也在推進(jìn),為光纖激光器的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),也為激光加工打開了更多的應(yīng)用空間和可能性。也不否認(rèn),功率的增加會(huì)帶來更高的加工效率。對(duì)于同樣厚度的金屬板,以目前超高功率最受歡迎的12KW激光切割機(jī),其加工速度效率幾乎是6KW的兩倍。隨著高功率光纖激光性能效率不斷提高,促使激光加工效率大幅提升,或?qū)槲磥淼拇笠?guī)模生產(chǎn)制造通用化工具。


然而我們必須看到,在厚度超過40毫米的金屬材料,大多出現(xiàn)在高端裝備、大型構(gòu)件,以及特殊領(lǐng)域、特殊應(yīng)用場合。生活中、工業(yè)制造中的絕大多數(shù)常見產(chǎn)品,其激光加工需求在20毫米以內(nèi),這恰恰是2000至6000瓦激光器的范圍。一方面我們看到外國企業(yè)如通快、百超、三菱、天田、馬扎克等均沒有刻意追求渲染萬瓦級(jí)的切割裝備,而是專注于根據(jù)用戶加工情況推薦合適的功率。另一方面我們也看到了用戶逐漸變得理性,市場的選擇逐漸顯示萬瓦級(jí)以上的切割裝備出貨量增長并未達(dá)到預(yù)期,反而是中高功率2KW至6KW快速上升。


激光器廠商仍然在努力提高光源功率,但是具有這個(gè)功率能力不代表就是市場能形成批量,另外光學(xué)器件和配套集成產(chǎn)品的功率承載能否跟進(jìn)也是一大問題。另外,提升加工速度不是要一味的提高功率,還要從集成的機(jī)床、控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)臺(tái)、全機(jī)身設(shè)計(jì)等機(jī)械因素下功夫。用戶非常清楚自己的產(chǎn)品和加工需求,他們最終會(huì)理性選擇符合自身應(yīng)用的功率段,他們最看重的其實(shí)是高功率機(jī)器的穩(wěn)定性,持續(xù)加工的能力。


如今,激光加工功率已經(jīng)形成了金字塔式的分層,在金字塔頂端,超高功率部分10KW以上占少數(shù),其功率水平也將越來越高。而中高功率部分2KW至8KW是目前發(fā)展最快的領(lǐng)域。底部應(yīng)用屬于2KW以下的切割市場?;貧w到實(shí)際應(yīng)用,超高功率批量并不大,在真正的應(yīng)用層面,2000-6000瓦的用量正在快速回歸。


這種金字塔結(jié)構(gòu)并非一成不變,筆者預(yù)估,未來五年左右時(shí)間內(nèi),國內(nèi)激光切割市場結(jié)構(gòu)將向“兩頭小,中間大”轉(zhuǎn)變。因?yàn)槟壳爸行」β蔬B續(xù)激光器已經(jīng)很便宜了,出于采購成本的考慮,3KW、4KW的設(shè)備要蠶食1KW或者1.5KW是很容易的事情,但是12KW以上要蠶食3KW、4KW以及6KW都不是那么容易推進(jìn)。


特域提前布局未來中高功率激光市場


激光行業(yè)是一個(gè)具有明顯全球化特征的行業(yè)。2020年新冠肺炎疫情的肆虐,讓不少激光企業(yè)的訂單遭遇滑鐵盧。隨之伴來的一個(gè)現(xiàn)象是,疫情對(duì)用戶投資信心造成打擊,人們的投資趨于保守,出廠激光設(shè)備的平均功率下降非???。


然而進(jìn)入四月份,我國疫情基本消退,各行業(yè)得到快速復(fù)蘇,加上國家各項(xiàng)政策扶持力度加大,激光的制造需求迅速回升。在中高功率應(yīng)用,2000至6000瓦仍然是最值得關(guān)注的。原因主要在于,這個(gè)功率段可以滿足大多數(shù)加工需求,在市場中已形成成熟完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在通用化應(yīng)用場景中性價(jià)比較高。因此可以預(yù)見,未來幾年里,中高功率市場容量是最大的。


廣州特域機(jī)電有限公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的激光冷卻設(shè)備供應(yīng)商,針對(duì)連續(xù)光纖激光器應(yīng)用的發(fā)展趨勢,自主研發(fā)了相應(yīng)的冷水機(jī)系列CWFL,從500瓦到萬瓦級(jí)的設(shè)備應(yīng)用均能夠配套。


以其自主研發(fā)的CWFL-6000雙溫激光冷水機(jī)為例,專門為6000瓦高功率激光器定制,具備兩個(gè)獨(dú)立的溫控系統(tǒng),可獨(dú)立冷卻激光器和切割頭,溫控精度達(dá)±1°C,支持ModBus-485通訊,具有多種故障和警報(bào)功能,并開啟實(shí)時(shí)監(jiān)控,多重保障,為激光器使用壽命護(hù)航,同時(shí)很好地保證了加工效果和穩(wěn)定性。特域機(jī)電傾力為國內(nèi)激光制造提供良好的冷卻設(shè)備,致力于與同行為我國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展做更多的貢獻(xiàn)。


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