万瓦市场现状——产业百花齐放 核心器件承压
如前文所说,目前激光切割市场呈现百花齐放的局面,万瓦市场也不例外。在大族激光、奔腾激光、华工激光、迅镭激光、领创激光、宏山激光、邦德激光等设备厂商的共同努力下,万瓦的应用难题被逐个解决,但有些难题依然存在。
功能部件是功率进一步提高的最大制约。尽管2019年工博会上不少企业推出了号称30kW的激光切割头,但真正得到市场验证的还停留在20kW,并且从多家终端用户的反馈来看,目前20kW切割头内聚焦镜的寿命偏短,半年内需更换多次。这体现了目前高功率切割头遇到的瓶颈。
除功能部件外,激光器本身存在的问题也值得关注。据OFweek激光网了解,在万瓦激光器国产化进程中,出现了较多功率衰减、模块损坏、合束器报废等事件,返修率居高不下。这反映出高功率激光器的器件水平也会成为万瓦应用发展的制约。
万瓦技术破局——如何保证万瓦激光器稳定?
眼下,确保高功率功能部件稳定的解决方案还在不断探索,但万瓦光纤激光器的稳定已找到出路。实际上保证万瓦激光器的稳定,关键在于保证激光器核心器件的品质与寿命。换言之,提升关键器件的寿命和更高功率的耐受度,是保证更高功率光纤激光器稳定的基础。
目前万瓦激光器易出故障的器件主要是光纤前端的输出头(LOE、QBH)、剥模器、合束器等,同时高反材料也容易造成激光器故障。尽管国内众多光纤激光器制造商都在致力于解决上述难题,但能实现核心器件自产把控器件品质、解决上述问题的企业寥寥无几。
激光输出头能够实现将激光在应用场地远距离柔性输出,从而将输出激光传导至加工材料上,完成激光加工应用。但作为传能光纤和功能部件的连接点,激光输出头承受着巨大的激光能量。当功率逐渐提高至万瓦甚至2万瓦时,激光输出头的故障率自然升高。
一体化超高功率激光输出头
图片来源:创鑫激光
OFweek激光网了解到,深圳创鑫激光采用独特的光学材料和特殊的光学冷加工工艺,开发出一体化LOE结构,提高了在超高功率输出环境下激光输出头的可承受范围,并具有更高的定位精度、更好的刚性强度及更可靠的装配稳定性。此外,这种结构避免了转接母头的转接,可以运用在更大加速度的场景,同时由于没有转接母头的限制,可以加大一体化LOE的局部功能尺寸,使之具备更低的水流流阻、更大的散热表面积及更多的抗回光设计空间,从而保证使用过程中的稳定性和可靠性。