In den letzten Jahren hat sich der 10,000-Watt-Laser zum Standardprodukt im Bereich der Industrielaser entwickelt. Die Popularität des 10,000-Watt-Lasers hat die Effizienz und Kapazität der industriellen Verarbeitungsgrenze erheblich verbessert. Mit dem Zustrom von Herstellern in die 10,000-Watt-Schiene hat der homogene Wettbewerb jedoch auch diesen Markt in den "Preiskampf" des Roten Meeres gestürzt. Dieses Umfeld hat auch das Wachstum des chinesischen Faserlasermarktes in eine quasi stagnierende Situation gebracht, in der es „scheinbar gestiegen, aber nicht gestiegen“ ist.
Faserlaser-Homogenisierung des Durchbruchversuchs
Um dieses Marktdilemma zu durchbrechen, suchten viele Unternehmen nach einem differenzierten Wettbewerbsweg. Derzeit sind für Faserlasermaschinen die offensichtlicheren drei Wege hohe Leistung, hohe Helligkeit und Miniaturisierung.
Hohe Leistung war das Hauptthema der Entwicklung von Faserlasern in den letzten Jahren, als der 10,000 Watt-Laser populär wurde, 30,000 Watt, 40,000 Watt, 50 .000 Watt nacheinander in den Metallbearbeitungsmarkt, für den Laser selbst liegt die Kernschwierigkeit in der Leistungstoleranz und Langzeitstabilität des Geräts; Für praktische Anwendungen ist der Mangel an stabilen und zuverlässigen tragenden Komponenten das größte Hindernis für seine Entwicklung.
Hohe Helligkeit ist eigentlich eine Rückkehr zu den grundlegenden Eigenschaften des Lasers, indem die Energiedichte pro Flächeneinheit verbessert wird, um den Effekt von hoher Helligkeit und geringer Leistung anstelle von hoher Leistung zu erzielen, während in der hohen Anti-Material-Verarbeitung, fortschrittliche Fertigung und andere Bereiche haben offensichtliche Vorteile, ihre Kernschwierigkeit liegt in der Kontrolle von Modeninstabilität, nichtlinearen Effekten.
Miniaturisierung ist ein Schlüssel zur Erschließung einer neuen Welt von Laseranwendungen – kleiner, leichter, integrierter, was die frühere Wahrnehmung der Laserbearbeitung auf den Kopf stellt und tragbare Laserwerkzeuge wie handgeführtes Laserschweißen, handgeführtes Laserreinigen usw. hervorgebracht hat. die Entwicklung von Laseranwendungen stark vorantreiben.
Ich habe in der Vergangenheit viele Male über den Entwicklungstrend und die Marktsituation von hoher Leistung und hoher Helligkeit gesprochen, und heute werde ich mich auf den Markttrend der Miniaturisierung konzentrieren.
Die Geschichte der Miniaturisierung von 10 000--Watt-Lasern
Da Faserlaser Leistungssteigerungen durch Modulstapelung und Strahlkombination erreichen können, nimmt die Gesamtgröße des Lasers zu, wenn die Leistung des Faserlasers zunimmt. 6-kW-Faserlaser mit mehreren 2-kW-Modulen mit kombinierten Strahlen kamen 2017 auf den industriellen Markt. In den folgenden ein oder zwei Jahren kamen 8-kW-, 12-kW-, 15-kW- und 20-kW-Laser auf den Markt, aber damals wurden sogar 20-kW-Laser auf einem 2-kW-Laser kombiniert oder 3kW-Basis, was zu einer riesigen Endproduktgröße führte. Trotz der verbesserten Leistung verursachte die Größe den Benutzern auch mehr Probleme bei Transport und Montage. Als die Nachfrage nach 10,000 Watt immer deutlicher wurde, begannen Laserhersteller darüber nachzudenken, wie die Größe der gesamten Maschine reduziert werden könnte.
Ursprünglich bestand die Hauptidee darin, die Leistung einzelner Lasermodule zu erhöhen, die letzten 3 kW schrittweise auf 4 kW und 5 kW zu erhöhen und das Volumen zu reduzieren, indem die Anzahl der kombinierten Strahlmodule von 10 000--Watt-Lasern reduziert wurde. Zu diesem Zeitpunkt stellten die plötzliche Reduzierung der Anzahl der Module und die plötzliche Erhöhung der Leistung eines einzelnen Moduls jedoch eine große Herausforderung für die Stabilität jedes Kerns des Lasers dar.
Als die oben genannten Herausforderungen nacheinander überwunden wurden, zeichnete sich ein weiterer großer Vorteil von Einzelmodullasern ab – Einzelmodullaser, die keiner Strahlkombination unterzogen werden müssen, mit stark verbesserter Strahlqualität und deutlich höherer Leistung als Multimode-Laser in Bereichen wie Dünnblechbearbeitung und Präzisionsfertigung. Infolgedessen wurden Hochleistungs-Einzelmodullaser zu eigenständigen Produkten mit Laserausrüstung zur Integration.
In dieser Phase haben die heimischen Laserhersteller viele Optimierungen und Verbesserungen für die Anwendungsszenarien und optischen Eigenschaften von Einzelmodullasern vorgenommen. Nach mehreren Jahren der Bemühungen wurde der Einzelmodul-12-kW-Laser eingeführt. Kerngedanke dieser Stufe ist es, in einigen Anwendungsszenarien die Multimode-Combined-Beam-Laser durch kleinere Single-Modul-Laser zu ersetzen.
Perspektive - die Entwicklungsperspektive miniaturisierter Laser
Der Laser, der in seinem ersten Jahr auf dem Markt große Erfolge erzielte, hat die Machbarkeit der Miniaturisierungsroute von Faserlasermaschinen im industriellen Bereich bewiesen. Es ist absehbar, dass in naher Zukunft kleinere und tragbarere Laser auf den Markt kommen werden und weitere Anwendungsszenarien, die derzeit noch außerhalb der Reichweite von Lasern liegen, nach der Weiterentwicklung der Miniaturisierung voraussichtlich zur neuen Sollbruchstelle der Laserindustrie werden.
Sie können sich vorstellen, dass die Einführung des 10000--Watt-Lasers in Laptopgröße das Anwendungsszenario und das Produktdesignkonzept der gesamten Laserindustrie beeinflussen wird? Sind Schneidemaschinen und Handschweißgeräte noch in ihrer jetzigen Form? Wie wird sich die automatisierte Laserbearbeitungslinie verändern, da kein separater Laserstandort mehr benötigt wird? Was für ein „Killer“ entsteht durch die Kombination solch ultrakleiner Laser mit Drohnen? Wo ist die Grenze der Miniaturisierung?
