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3萬瓦激光功率在工業(yè)生產中的應用

發(fā)布時間:2022-05-05 10:25:50閱讀量:

  作為新興的高效高精度制造技術,激光加工在過去十年里快速切入到各個行業(yè)的生產制造中。中國的制造業(yè)規(guī)模占全球超過30%,并且大部分屬于傳統(tǒng)制造模式,產業(yè)升級和自動化空間巨大,這給激光加工帶來了龐大機遇。如今中國也成為了全球激光市場規(guī)模最大的國家,并且在激光技術與裝備國產化方面發(fā)展較快,激光功率也越推越高。
  功率是激光器技術發(fā)展水平的一個重要指標,以光纖激光器為例,我國從零開始,到發(fā)展出百瓦級連續(xù)波激光器,再到萬瓦級超高功率光纖激光器突破,如今萬瓦級激光加工應用已成常態(tài),特別是在切割裝備方面已有數(shù)千臺的裝機量,市場仍存在較大增長空間。
  3萬瓦激光突破加工局限
  2020年底,國內首次有廠商推出了3萬瓦激光切割裝備,但局限于光學鏡片、加工頭、冷水機等配套條件不足而無法穩(wěn)定推廣。進入2021年相關配套產品取得突破,讓3萬瓦的激光設備更穩(wěn)定可用,滿足批量交付,3萬瓦激光加工打開了新的應用范圍,同時也掀起了設備集成商的新一輪比拼。
  我們日常熟知的普通中薄板材、管材、金屬件,厚度12mm以下的采用數(shù)千瓦級的激光已經(jīng)能滿足開料加工,即便是焊接需求更高功率,采用1萬瓦也能滿足大部分產品的焊接。那么3萬瓦激光的推出究竟用在哪里,有沒有市場呢?
  3萬瓦激光功有哪些優(yōu)勢?就激光切割而言,3萬瓦比2萬瓦的功率在加工速度上提高了30%以上,并且在加工前端開孔工序更加精細,速度更快工序更順利,能夠輕松突破100毫米的超厚板材切割要求。超強的加工能力意味著3萬瓦激光裝備更多會用在特殊特定行業(yè),比如造船、航空航天、核電站、風電、大型工程機械、軍工裝備等。
  3萬瓦多應用于特定行業(yè)
  實事求是地說,1萬瓦激光已經(jīng)能夠覆蓋大部分行業(yè)產品的切割與焊接需求,功率的提高會提升加工速度,也會帶來采購成本增加,根據(jù)工件的厚度、場景來選擇合適的功率更為合理。
  造船行業(yè)是大量采用到厚鋼板,一些數(shù)千噸級、萬噸級的大型船只或軍艦船身鋼板從30-100毫米不等,目前較多采用等離子切割、火焰切割,激光切割將會是一個較有優(yōu)勢的替代技術。3萬瓦激光可找到用武之地。激光焊接更有可能替代大量的TIG氬弧焊、埋弧焊,讓焊接極大提速。如今造船工業(yè)逐漸采用模塊化制造,但由于需要大量的厚板材切割、焊接,造船期耗時仍然較長,3萬瓦的激光應用將大大縮短造船工時。 
  核電與風電是目前備受關注的清潔能源,在替代化石能源的發(fā)展趨勢中,核電與風電會持續(xù)獲得發(fā)展機會。核電由于有放射元素的危險,對技術要求很高,日本、法國、美國等國家核電發(fā)展水平較高,我國近十多年也大力建設核電站。核電廠的放射性元素非常危險,反應堆、大型厚壁管道、核廢料容器等裝置要求高密封性,需要機器自動化焊接,3萬瓦激光可實現(xiàn)無縫焊接,滿足安全要求。日本美國已經(jīng)在水下激光焊接修復管道方面擁有豐富經(jīng)驗。風電場裝置包括塔筒、基座、葉片、轉子、電機、軸等部分,對激光焊接、熔覆工藝均有需求,目前了解到國內已有3.2萬瓦激光設備用于風電部件的加工,能夠成功焊接超厚金屬部件。目前幾個沿海省份大力發(fā)展風電,萬瓦激光將在風電行業(yè)找到更多應用空間。
  大型工程機械、礦產機械等采用厚金屬件,如鐵鏟、車斗、車身、車架、結構件,常見厚度可超過20毫米鋼材,3萬瓦激光切割開料將在這些機械制造中發(fā)揮重要作用。在航天、軍工產品自然少不了厚重的金屬件,3萬瓦激光不應該缺席,只是關于軍工的激光應用暫時可查閱的記錄不多。

激光冷水機

  3萬瓦激光配套冷水機實現(xiàn)國產化
  2021年3萬瓦激光切割裝備實現(xiàn)批量裝機出貨,其中一個重要原因是光學鏡片、加工頭與冷水機等配套產品的突破。3萬瓦激光器的運作會產生大批的熱量,如果不及時帶出散熱并維持溫控,將會瞬間造成裝置損壞,造成很大的損失。
  廣州特域機電有限公司是一家專門研發(fā)、生產與銷售各種激光冷水機的企業(yè),公司緊跟激光行業(yè)技術發(fā)展趨勢,投入研發(fā)并成功推出適用于3萬瓦光纖激光的超高功率冷水機CWFL-30000。這款產品制冷量大,能夠滿足3萬瓦激光輸出的冷卻,保證激光設備穩(wěn)定可靠工作。
  CWFL-30000在實現(xiàn)超高功率激光冷卻的同時也達到了±1°C的溫控精度,能實現(xiàn)雙溫雙控智能監(jiān)測,填補了國內空白。隨著3萬瓦激光應用的持續(xù)開拓,CWFL-30000激光冷水機也將進入到各種場景為超高功率激光制造貢獻一份力量!
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