關(guān)于光纖激光切割機(jī)的發(fā)展路程和趨勢(shì)
2021-01-10 10:30
光纖激光切割機(jī)廣泛運(yùn)用在汽車、工業(yè)制造等各個(gè)領(lǐng)域,因其優(yōu)良的數(shù)控加工優(yōu)勢(shì),成為生產(chǎn)作業(yè)的重要設(shè)備,在未來(lái),它會(huì)朝著怎樣的方向發(fā)展呢?
一、光纖激光器推動(dòng)了工業(yè)革命
光纖激光器在過(guò)去十年的巨大發(fā)展是激光行業(yè),尤其是中國(guó)市場(chǎng)較具革命性的技術(shù)突破。從脈沖光纖激光打標(biāo)的前期開始,迅速席卷打標(biāo)市場(chǎng),2014年后,光纖激光在金屬切割中的應(yīng)用迅速增加。光纖激光器的能力在工業(yè)加工和應(yīng)用中大放異彩,已成為工業(yè)激光的主要類型,占 的55%以上,廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面。激光焊接、激光切割、激光打標(biāo)、激光清洗等激光加工技術(shù)共同推動(dòng)了整個(gè)激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展。
中國(guó)是 上重要的光纖激光器市場(chǎng),目前市場(chǎng)銷售額約占 的60%。裝機(jī)容量位列 前列,已安裝脈沖光纖激光器20多萬(wàn)臺(tái),連續(xù)激光器近3萬(wàn)臺(tái)。IPG、nLight、SPI等國(guó)外主要廠商都把中國(guó)作為重要的市場(chǎng),事實(shí)上,他們?cè)谥袊?guó)市場(chǎng)的銷售額占公司業(yè)績(jī)的40%以上。
二、光纖激光設(shè)備功率增強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展路徑
據(jù)了解,激光加工的大功率發(fā)展趨勢(shì)也非常明顯,切削厚度的限度也在不斷探索。數(shù)據(jù)顯示,自光纖激光成為切割應(yīng)用的主流以來(lái),整個(gè)市場(chǎng)的平均裝機(jī)功率逐年增加。
2014年,激光切割的應(yīng)用成為主流。當(dāng)時(shí),500瓦功率的激光器迅速成為市場(chǎng)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(shè)備廠商都認(rèn)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(jī),開啟了激光設(shè)備功率提升的競(jìng)爭(zhēng)。
2017年,萬(wàn)瓦激光切割機(jī)誕生,中國(guó)光纖激光切割機(jī)市場(chǎng)開始走向萬(wàn)瓦時(shí)代,甚至隨之而來(lái)的2萬(wàn)瓦、3萬(wàn)瓦激光器也應(yīng)運(yùn)而生。國(guó)內(nèi)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(shuō)是激光加工需求驅(qū)動(dòng)了激光功率,還是激光功率的提高驅(qū)動(dòng)了高功率激光設(shè)備。
三、市場(chǎng)選擇和理性思考
在這一輪激光切割設(shè)備功率競(jìng)爭(zhēng)中,中國(guó)廠商明顯優(yōu)于 。直到2019年在上海的一次展會(huì)上,各大切割設(shè)備公司還在爭(zhēng)先恐后地推出20KW設(shè)備,甚至聲稱擁有30KW設(shè)備,似乎有點(diǎn)一門心思追功率。
不可否認(rèn),瑞科、創(chuàng)新、杰普特、飛博、國(guó)智等國(guó)產(chǎn)品牌不斷推出萬(wàn)瓦以上的光纖激光器,國(guó)外IPG、nLight、SPI也在推進(jìn),為光纖激光器的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),為激光加工開辟了更多的應(yīng)用空間和可能性。不可否認(rèn),功率的增加會(huì)帶來(lái)更高的處理效率。對(duì)于相同厚度的金屬板,目前高功率流行的12KW激光切割機(jī),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(huì)大大提高,或者成為未來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)的通用工具。
但我們要看到,厚度超過(guò)40 mm的金屬材料,大多出現(xiàn)在大型設(shè)備、大型零部件、特殊領(lǐng)域、特殊應(yīng)用場(chǎng)合。生活和工業(yè)制造中常見(jiàn)產(chǎn)品的激光加工要求在20 mm以內(nèi),控制在2000-6000 W激光范圍內(nèi)。一方面,我們可以看到,蒯通、百超、三菱、田甜、馬扎克等國(guó)外企業(yè)并沒(méi)有刻意尋求渲染萬(wàn)瓦切割設(shè)備,而是專注于根據(jù)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(chǎng)選擇逐漸顯示萬(wàn)瓦以上切割設(shè)備出貨增長(zhǎng)并未達(dá)到預(yù)期,但中高功率2KW到6KW增長(zhǎng)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(chǎng)可以形成批量。此外,光學(xué)器件和配套集成產(chǎn)品的功率承載能否跟進(jìn)也是一個(gè)很大的問(wèn)題。另外,提高加工速度不是一味的增加功率,還要從綜合機(jī)床、控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)臺(tái)、整體機(jī)身設(shè)計(jì)等機(jī)械因素上努力。用戶對(duì)自己的產(chǎn)品和加工要求非常清楚,會(huì)理性選擇適合自己應(yīng)用的動(dòng)力部分。他們看重的是大功率機(jī)器的穩(wěn)定性和連續(xù)加工的能力。
如今,激光加工能力已經(jīng)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(huì)越來(lái)越高。而中大功率的2KW至8KW是目前發(fā)展較快的領(lǐng)域。底層應(yīng)用屬于2KW以下的切割市場(chǎng)?;氐綄?shí)際應(yīng)用,高功率批量不大。在實(shí)際應(yīng)用中,2000-6000瓦的消耗正在迅速恢復(fù)。
這種金字塔結(jié)構(gòu)不是一成不變的。作者預(yù)測(cè),未來(lái)五年左右,國(guó)內(nèi)激光切割市場(chǎng)結(jié)構(gòu)將向“兩頭小中間大”轉(zhuǎn)變。目前中小功率連續(xù)激光器非常便宜。為了采購(gòu)成本,3KW或者4KW的設(shè)備很容易吃1KW或者1.5KW,但是12KW以上吃3KW、4KW或者6KW就沒(méi)那么容易推進(jìn)了。
四、特殊領(lǐng)域?qū)⑻崆耙?guī)劃未來(lái)中高功率激光市場(chǎng)
激光產(chǎn)業(yè)是一個(gè) 化特征明顯的產(chǎn)業(yè)。2020年,肺炎的爆發(fā),導(dǎo)致很多激光企業(yè)訂單遭遇滑鐵盧。伴隨而來(lái)的一個(gè)現(xiàn)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(shè)備的平均功率下降得非???。
但4月份,全國(guó)疫情基本平息,各行業(yè)迅速恢復(fù),激光制造需求在 各項(xiàng)政策支持下迅速上升。在中高功率應(yīng)用中,2000到6000瓦仍然是值得注意的。主要是這個(gè)動(dòng)力段能夠滿足大部分的加工要求,已經(jīng)在市場(chǎng)上形成了成熟完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在一般的應(yīng)用場(chǎng)景中中性價(jià)格比較高。所以可以預(yù)測(cè),未來(lái)幾年中高功率的市場(chǎng)容量將是較大的。
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