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近年來，萬瓦激光器已經成為工業激光領域的標配產品，萬瓦激光的普及大幅提升了工業加工的效率和能力邊界。隨著激光應用日益普及，各種新場景、新需求的出現也對激光廠家提出了更多要求。在激光器的發展過程中，筆者發現“小型化”正成為一股新的浪潮，在近幾年吸引了不少主流廠商入局。這種新興的、更小體積的激光器，又有著怎樣的競爭潛力呢？ 單模塊萬瓦激光器——小體積高功率激光應用探路者 眾所周知，目前市面上常見的萬瓦激光器通常采用多模合束的方式，通過多個獨立的小功率光纖激光器模塊將“多路小功率激光”耦合成“一路高功率激光”。能夠通過合束提升功率，恰恰是光纖激光器取代其他激光器成為金屬加工主流選擇的關鍵特性之一。 但隨著更高功率需求的出現，人們發現參與合束的模塊數量過多，會明顯降低光束質量，進而影響切割精度及端面質量。要確保高品質的高功率輸出，必須降低參與合束的激光模塊數量，而其中的關鍵則是提升單個激光模塊的輸出功率。 在這一理念的指引下，部分廠家開始投入對單模塊高功率激光器的研發。2018年，國產萬瓦激光器（通過2kW、3kW激光模塊合束）開始走向工業應用，2019年后，單模塊4kW、單模塊5kW、單模塊6kW激光器陸續問世，直到2021年，單模塊12kW激光器開始進入工業市場。 單模塊萬瓦激光器的出現，讓40kW、50kW甚至更高功率的多模激光合束變得更加輕松，同時也讓合束后的激光保持相對理想的光束質量，確保加工品質。對單模塊激光器自身而言，更好的光束質量、更快的切割速度（切割6mm以下不銹鋼速度比肩20kW多模激光器，切割8－20mm不銹鋼速度比肩15kW多模激光器）也讓其快速受到市場青睞。與此同時，單模塊12kW激光器相比多模12KW激光器體積減少約60％，重量減少約40％，邁出了小體積高功率光纖激光器應用探索的第一步。 體積僅有1/10——光纖激光器煉成“縮骨功” 盡管單模塊12kW激光器的體積已經大幅縮小，但對集成商和終端用戶而言并沒有太實質性的變化——依然需要獨立的占地面積，需要搭建獨立的空調房。小體積的光纖激光器，體積還能做得更小嗎？能對激光設備帶來實質性的改變嗎？ 很快，北京熱刺激光給出了答案。 2022年，熱刺激光推出了截至目前體積最小的單模塊12kW光纖激光器——FC12000。據了解，這款激光器體積僅有0.096m3，為國內頭部同行12kW單模塊激光器的12％！同時，這款激光器重量小于160kg（包括電源線、控制線），約為同行的32％。可以說，這是在單模塊激光器向多模激光器發起“體積革命”后，又一次令人震驚的體積變化。 熱刺小體積激光器的出現，給激光切割設備帶來了一種新的思路——取消單獨的空調房，將激光器集成進機床控制柜里。這意味著激光設備的集成度將進一步提升，用戶也不再需要預留空調房的位置，設備維護變得更加輕松。 更重要的是，由于所周知的緣故，2022年海運成本大幅上漲，甚至出現了運費比貨貴的情況。在這樣的環境下，一個集裝箱內如果能裝更多的貨物，將為企業節約巨大的物流成本。筆者獲悉，這款體積僅有同類產品1/10的12kW激光器，已經在印度、墨西哥等海外市場落地生根，配合新的機床結構與巨大的物流成本優勢，成為海外用戶的不二選擇。 可以預見的是，光纖激光器“縮骨”成功，有望顛覆現有的光纖激光市場格局。一方面，亮度更高、體積更小、重量更輕的12000W單模塊激光器在自身屬性上，較傳統激光器有了多維度的升級；另一方面，更高的集成度、更穩定的性能、更少的占地面積以及更低的物流成本也大大降低了用戶的負擔，讓集成商“減負”、讓最終用戶“降本增效”；除此之外，這種體積只有過去1/10的光纖激光器新形態，也將大大豐富光纖激光設備的應用場景，實現對更廣闊的激光藍海市場的拓展，以創新打破內卷格局。 揚帆藍海——切入自動化產線，擁抱智能制造 不可否認的是，過去十余年鈑金切割應用是光纖激光發展的最重要推手，但當國內光纖激光技術逐漸成熟后，粗放式金屬加工已成為更考驗激光廠家綜合實力（品宣、資源整合、價格）的市場，技術指標的已不再是廠家選購設備的主要依據。而這也造成了光纖激光市場的“紅海化”。小體積激光器的出現，除了解決傳統多模激光器故障率高的缺陷外，還有望憑借諸多優勢，實現紅海市場的破局，進一步打開激光應用的新場景、新市場。 傳統的鈑金切割市場往往對應大幅面激光加工機床，與機床本身的占地面積以及電控柜、冷水機、空壓機等配件占地面積相比，激光器多占地5－10㎡影響不大。但對于一些自動化程度較高的產線（汽車、汽配、鋰電等）而言，每個工位的空間有限，無法安置大型激光器與大功率冷水機。因此，小體積激光器的出現，能夠快速填補一些激光加工優勢明顯、但因成本、空間等因素而未能普及的精密加工場景。 尤其在當下，自動化、智能化正以不可逆轉的態勢向各制造領域普及。在汽車、汽配、鋰電等與激光制造密不可分的領域，產線的智能化升級將對激光器帶來大量需求。而這些需求，也只有體積更小、集成度更高的“小體積”激光器才能填補。 從目前的市場反饋來看，小體積激光器已經被市場接受，出貨量喜人，但距完全打開前述的產線式精密加工場景仍有一段路要走。熱刺激光技術人員表示：“小體積激光器與較精密的、自動化程度較高的產線契合度非常高，但就目前而言我們的激光器體積還是偏大，盡管已經較過去縮小很多了。如果激光器體積能再縮小一半，那未來的應用空間會更廣闊。熱刺激光一方面在做更小體積激光器的嘗試，另一方面也在做單腔輸出更高功率的嘗試。我們期待，中國光纖激光市場能早日走出價格戰的泥潭，也希望大家能把握住新的市場機遇。” |
