در سال های اخیر، لیزر 10،000 وات به محصول استاندارد در زمینه لیزر صنعتی تبدیل شده است، محبوبیت لیزر 10،000 وات به طور قابل توجهی کارایی و ظرفیت مرز پردازش صنعتی را بهبود بخشیده است. با این حال، با هجوم تولیدکنندگان به مسیر 10،{5}} واتی، رقابت همگن این بازار را نیز وارد "جنگ قیمت" دریای سرخ کرده است. این محیط همچنین رشد بازار لیزر فیبر چین را در وضعیتی شبه راکد قرار داده است که "به ظاهر بالاست اما نه بالا".
همگن سازی لیزر فیبر از تلاش دستیابی به موفقیت
برای شکستن این معضل بازار، بسیاری از شرکت ها شروع به جستجوی یک مسیر رقابتی متمایز کردند. در حال حاضر برای دستگاه لیزر فیبر، سه مسیر واضح تر عبارتند از قدرت بالا، روشنایی بالا، کوچک سازی.
قدرت بالا موضوع اصلی توسعه لیزر فیبر در چند سال گذشته است، زیرا لیزر 10،{1}} وات شروع به محبوبیت کرد، 30،000 وات، 40،000 وات، 50 ,000 وات وارد بازار فرآوری فلزات یکی پس از دیگری می شود، برای خود لیزر، مشکل اصلی آن در تحمل قدرت و پایداری طولانی مدت دستگاه است. برای کاربردهای عملی، فقدان اجزای پشتیبانی پایدار و قابل اعتماد بزرگترین مانع برای توسعه آن است.
روشنایی بالا در واقع بازگشت به خواص اساسی لیزر است، با بهبود چگالی انرژی در واحد سطح، برای رسیدن به اثر روشنایی بالا و قدرت کم به جای قدرت بالا، در حالی که در پردازش ضد مواد بالا، ساخت پیشرفته و سایر زمینه ها مزایای آشکاری دارند، مشکل اصلی آن در کنترل بی ثباتی حالت، اثرات غیر خطی نهفته است.
کوچک‌سازی کلیدی برای باز کردن دنیای جدیدی از کاربردهای لیزر است - کوچکتر، سبک‌تر، یکپارچه‌تر، درک گذشته از پردازش لیزر را زیر و رو می‌کند، و باعث پیدایش ابزارهای لیزری قابل حمل مانند جوشکاری لیزری دستی، تمیز کردن لیزر دستی و غیره شده است. توسعه برنامه های لیزری را به شدت ترویج می کند.
من در گذشته بارها در مورد روند توسعه و وضعیت بازار قدرت بالا و روشنایی بالا بحث کرده ام و امروز روی روند کوچک سازی بازار تمرکز خواهم کرد.
تاریخچه کوچک سازی لیزرهای 10{1} وات
از آنجایی که لیزرهای فیبر می توانند از طریق انباشته شدن ماژول و ترکیب پرتو به افزایش قدرت دست یابند، با افزایش قدرت لیزر فیبر، اندازه کلی لیزر در حال افزایش است. لیزرهای فیبر 6 کیلوواتی با استفاده از چندین ماژول 2 کیلوواتی با پرتوهای ترکیبی در سال 2017 وارد بازار صنعتی شد. در یکی دو سال بعد، لیزرهای 8 کیلووات، 12 کیلووات، 15 کیلووات و 20 کیلووات وارد صحنه شدند، اما حتی لیزرهای 20 کیلوواتی در آن زمان روی یک 2 کیلووات ترکیب شدند. یا بر اساس 3 کیلووات، که منجر به اندازه محصول نهایی بزرگ شد. با وجود بهبود عملکرد، اندازه بزرگ نیز مشکلات بیشتری را برای کاربران در حمل و نقل و مونتاژ ایجاد کرد. همانطور که تقاضا برای 10،{11}} وات به طور فزاینده ای آشکار شد، سازندگان لیزر شروع به فکر کردن در مورد چگونگی کاهش اندازه دستگاه کامل کردند.
در ابتدا، ایده اصلی افزایش توان واحدهای لیزر جداگانه بود، به تدریج 3 کیلووات گذشته را به 4 کیلووات و 5 کیلووات افزایش داد و با کاهش تعداد ماژول‌های پرتو ترکیبی لیزرهای 10{4} وات، حجم را کاهش داد. با این حال، در این مرحله، کاهش ناگهانی تعداد ماژول ها و افزایش ناگهانی قدرت یک ماژول، پایداری هر هسته لیزر را با چالش بزرگی مواجه کرد.
هنگامی که چالش های فوق یکی پس از دیگری غلبه کردند، یکی دیگر از مزایای عمده لیزرهای تک ماژول ظاهر شد - لیزرهای تک ماژول که نیازی به ترکیب پرتو ندارند، با کیفیت پرتو بسیار بهبود یافته و عملکرد قابل توجهی بالاتر از لیزرهای چند حالته. در زمینه هایی مانند پردازش صفحه نازک و ساخت دقیق. در نتیجه، لیزرهای تک ماژول پرقدرت شروع به تبدیل شدن به محصولات مستقل با تجهیزات لیزری برای یکپارچه شدن کردند.
در این مرحله، تولیدکنندگان داخلی لیزر برای سناریوهای کاربردی و ویژگی های نوری لیزرهای تک ماژول بهینه سازی و بهبود زیادی انجام داده اند. پس از چندین سال تلاش، لیزر تک ماژول 12 کیلوواتی معرفی شد. می توان گفت که ایده اصلی این مرحله جایگزینی لیزرهای پرتو ترکیبی چند حالته با لیزرهای تک ماژول کوچکتر در برخی سناریوهای کاربردی است.
چشم انداز - چشم انداز توسعه لیزرهای کوچک
لیزری که در اولین سال حضور خود در بازار به موفقیت زیادی دست یافت، امکان پذیری مسیر کوچک سازی دستگاه لیزر فیبر را در زمینه صنعتی به اثبات رسانده است. پیش‌بینی می‌شود که لیزرهای کوچکتر و قابل حمل‌تر در آینده نزدیک وارد صحنه شوند و انتظار می‌رود سناریوهای کاربردی بیشتری که در حال حاضر از دسترس لیزرها خارج هستند، پس از توسعه بیشتر کوچک‌سازی، به نقطه شکست جدید صنعت لیزر تبدیل شوند.
ممکن است تصور کنید که وقتی لیزر 10{2}} وات اندازه لپ‌تاپ معرفی می‌شود، چه تأثیری بر سناریوی کاربردی و مفهوم طراحی محصول کل صنعت لیزر خواهد داشت؟ آیا دستگاه های برش و جوشکارهای دستی هنوز به شکل فعلی خود هستند؟ خط پردازش خودکار لیزر چگونه تغییر خواهد کرد زیرا دیگر نیازی به مکان لیزر جداگانه نیست؟ با ترکیب چنین لیزرهای فوق کوچکی با پهپادها چه نوع «قاتل» ایجاد خواهد شد؟ حد کوچک سازی کجاست؟
