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锐科激光新品齐发 解决工业应用痛点
发布时间:2020-08-06 阅读次数:

     受疫情影响,延期将近四月的慕尼黑光博会终于在7月3日正式开幕。尽管疫情给制造业带来消极影响,但本届慕展我们能够看见科技企业顽强的生命力和强大的创新力。7月3日,汇集众多激光企业的7.1H展馆举办了多场新品发布会,其中锐科激光的发布会现场尤为引人注目。

 

    本次锐科激光发布了多个系列的新品,分别是高端焊接激光器、高功率脉冲激光器、全新光纤输出半导体激光器以及由国神激光带来的三款超快激光器。

 

    新品齐发:核心技术突破,解决工业应用痛点

 

    锐科激光率先介绍的是用于高端焊接市场的光纤激光器。本次出新并非简单的产品升级,而是将国内稀缺的关键技术推向了工业化:一是高功率光纤激光光闸的应用,二是可调光斑技术的应用。近年来高功率光纤激光器发展迅猛,万瓦激光器已成遍地开花之势,但大家都挤在钣金切割这一赛道上,同质化竞争非常严重。锐科激光创始人闫大鹏博士曾在接受OFweek激光网采访时表示,通过光闸分光实现一机多用,是高功率光纤激光器发展的重要方向之一,多工位的工作站将是这一技术的重要应用场景。

 

    实际上,早在去年7月,南京理工大学朱日宏、沈华教授团队所研制的万瓦级光闸样机便已通过了性能测试。那是我国首次在万瓦级光闸领域做出成品,突破国外的技术封锁。而锐科激光的研发团队也在耕耘多年后,研制出自主知识产权的万瓦级光闸并将之产品化。据悉,这款带光闸的光纤激光器使用单路耦合器,2、4路分时光闸,耦合效率超过96%,并可在45ms内实现光束切换,同时配备快速光纤熔断保护机制,其光束切换装置性能可靠,可实现数十万次连续切换。

 

    光束可调技术也是面对国外技术封锁下实现的一大突破。目前,国外企业如IPG、恩耐、相干、通快等均掌握这一技术,但国内的环形光斑技术依然停留在中心和环形功率不可独立调节的层次上。锐科激光在这一领域实现了技术突破,其光束的能量分布比例(环及中心功率)均可任意调节,以满足对不同应用、不同材料的需求。锐科激光工程师介绍说,光束可调能解决动力电池焊接中常见的飞溅问题,获得更优质的焊缝质量。

 

    新推出的高功率脉冲激光器则主要应用于激光清洗市场。近年来,由于中国的环保政策愈发严格,激光清洗市场随之迅速增长。传统的酸洗技术存在清洗效率低、岗位作业环境差、环境污染严重、人员配置多、经济效益低等问题,激光清洗则很好地解决了这些问题。本次锐科激光推出200-2000W的产品,具有高单脉冲能量、高峰值功率、高光束质量、高亮度匀化输出光斑的特点,能够实现高稳定输出,具有更好的一致性。同时更低的脉宽也将减少清洗过程中的热积累效应。

 

    在半导体激光器方面,锐科激光推出了100W风冷、1000W小型化和8000W高功率3款产品。这些产品均采用光纤耦合技术,并通过光纤合束和偏振合束实现光整形。其中8000W高功率半导体激光器在淬火、熔覆应用上有着突出表现,大大提高了加工效率。

 

    此外,锐科激光于去年收购了上海国神光电,正式进军超快激光器市场。本次光博会国神国电也推出了2mJ大能量红外皮秒激光器、40W双路紫外皮秒激光器、30W红外飞秒激光器三款新品。2mJ大能量红外皮秒激光器波长为1064nm,脉宽小于10ps,M2小于1.3,光斑圆度超过90%,可实现10mm及以上厚度的玻璃切割,可用于盖板玻璃、显示屏玻璃、汽车玻璃、蓝宝石、光学镜片、电器玻璃等的切割。双路紫外皮秒激光器则可实现每路独立控制,互不影响,在覆盖膜切割、OLED柔性显示材料切割、5G手机天线LCP材料切割、FPC板切割、黄铜切割等领域有着优异表现。红外飞秒激光器最大单脉冲能量为150uJ,可用于碳纤维切割/打孔、生瓷切割、炫彩打标、蓝宝石切割等应用。

 

    战略意图:把握焊接、超快机遇 摆脱对同质化市场的依赖

 

    在对的方向投入研发,自然能提升长远的竞争力。如前文所说,目前光纤激光器的主流应用是金属切割,而这一赛道的同质化竞争非常严重。雷同的技术耕耘重叠的市场,必然出现市场的不良反应,持续一年半的价格战已经很能说明问题。尽管各厂家都呼吁理性定价,但只要同质化竞争继续存在,无序定价便很难彻底根除。寻找破局方向,建立差异化的竞争优势,应是各激光器企业的重心。

 

    光纤激光器的模块化结构,使得功率提高变得异常容易,而功率提高后,能够大大提高工业加工的效率。因此,部分企业致力于提高激光器输出功率,试图通过功率领先而形成自己的差异化优势。不过在锐科激光眼中,这一路线眼下能给激光行业带来提升十分有限。

 

    一方面是因为在当今的产业环境下,更高功率的激光器缺乏可靠的器件及功能部件配套。尽管在实验室里能经受稳定性测试,但在终端应用现场仍会暴露大量的问题,功率增加带来的效益提升能否超过后续维护的成本还有待市场进一步验证。另一方面在于,光纤激光器的功率提高太容易,很难形成技术壁垒。很简单的例子,去年的光博会2万瓦激光器还属于行业稀缺品,但在今年的光博会上,3万瓦已经颇为常见。

 

    作为国产高功率光纤激光器的先驱,早在2013年就研发出国内首台万瓦激光器的锐科激光,除了继续在高功率激光器及高功率激光器件领域持续投入研发外,还致力于开辟不同赛道。一方面是高速发展的激光焊接市场,另一方面则是更有前瞻性的超快激光市场。

 

    本次锐科激光推出带有万瓦光闸和实现光斑可调技术的激光器,是其在焊接领域耕耘多年结出的果实,将为提升国产激光器在焊接市场的表现作出重要贡献。而锐科激光在超快激光器领域的心思,则可从其与国神创始人“不看业绩只看产品”的对赌协议中窥见一二(相关内容见文章《锐科收购国神进军超快激光市场 业绩对赌紧盯产品质量》)。

 

    目前国产激光器进步飞快,但依然还有很多需要完善的地方:包括高功率激光器的稳定性与一致性、对器件/产品/系统的品质把控、面对市场波动企业自身的战略定力等。本次锐科激光在技术差异化上迈出这一步,或许又将引领一次激光行业的技术潮流,但在OFweek激光网看来,我国的激光行业需要的不是跟风,而是能够找到新的破局方向。我们期待国产激光器企业能够多方破局,突破更多核心技术,在提升自身竞争力的同时,共同做大激光市场,使激光产业更加繁荣,使中国制造更有影响力。

 


武汉茂和天域激光设备有限公司

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