בסוף מרץ 2023, השחרור המזעזע של מכונת חיתוך לייזר סיבים עם הספק של עד 60,000 וואט משך את תשומת לבם של גורמים רבים בתעשייה. וביום השחרור של 60,000 וואט, נשיא קבוצת פנטיום לייזר וו ז'אן דה אמר בבירור: "הפיתוח של כוח מכונת חיתוך לייזר ל-60,000 וואט יכול להסתיים, מכיוון למכונת חיתוך הלייזר הנוכחית בעוצמה של 60,000 וואט כבר יש את היכולת להחליף לחלוטין את הפלזמה, חיתוך להבה. לאחר מכן לכו להגדיל עוד יותר את עוצמת הלייזר, התרומה ליעילות החיתוך ויכולת החיתוך הייתה פחות ברורה, אבל תהיה להגדיל עוד יותר את עלות המשתמשים, אבל גם להגדיל עוד יותר את צריכת האנרגיה".
השקפה זו עוררה דיון גדול בתעשייה על יישומי לייזר בעלי הספק גבוה: 60,000 וואט בסופו של דבר הם גימיק יותר מהמציאות, או ליצור עידן חדש של עיבוד לוחות עבה של נשק הקסם. 60,000 וואט אחרי תעשיית הלייזר וכיצד לפתח?
האם 60,000 וואט יהיו התקרה של כוח חיתוך לייזר?
אין ספק שהלייזר של 60,000-ואט שיפר משמעותית את מגבלת העובי של עיבוד לוחות עבים, תוך שבירת "אזור ה-No-go" של לייזר של יותר מ-100 מ"מ לא יכול להיות ייצור המוני יציב, כך שמטילים, התאפשר עיבוד מטילי ברזל וחומרים עבים במיוחד, טווח החיתוך חרג גם מחיתוך להבה, חיתוך פלזמה וכו', עם תחליף מלא לפלזמה, להבה, ניסור ועוד 60,000 וואט הוא בעל משמעות רבה לחדשנות הטכנולוגית בתחום עיבוד צלחות עבות.
פרשנות מעמיקה: אחרי 60,000 וואט, מכונת חיתוך לייזר וכביש לייזר סיבים לאיזה כיוון?
בתחום עיבוד לוחות בעובי 10-30מ"מ, 60,000 וואט מגדיר מחדש את היעילות של חיתוך לייזר - בעבר, פלדת פחמן בגודל 20 מ"מ, 30 מ"מ קשה לעיבוד לוחות עבים, אך כיום 60,{ {7}} וואט חיתוך לוח פלדת פחמן של 20 מ"מ יכול להגיע בקלות ל-11 מ"מ/דקה, מהירות חיתוך של פלדת פחמן של 30 מ"מ יכולה להגיע ל-5 מ' לדקה, מהירות הרבה יותר מפלזמה, שיטות חיתוך להבה, בהשוואה ל-20 קילוואט שעבר, חיתוך לייזר של 30 קילוואט יש גם שיפור ברור מאוד. לכן, לייזר 60,000 וואט יכול להוזיל משמעותית את עלויות העבודה ועלויות התחזוקה של המשתמשים בפלח הספק זה, שיש לו גם משמעות רבה לשיפור האיכות והיעילות בתחום הפלטה הבינונית והעבה.
ניתן לומר כי מכונת חיתוך לייזר בהספק של 60,000 וואט נמצאת בתמיכה הלאומית של הרקע הכלכלי "פחמן כפול", ומניפה אלטרנטיבה מקיפה לטכנולוגיית זיהום גבוהה ויעילות נמוכה. אם הופעתה העתידית של מכונת חיתוך לייזר של 80,000 וואט, 100,000 וואט, ואיזו השפעה תביא לתעשיית הלייזר?
ללא ספק, הכוח לשפר את יעילות העיבוד ועובי העיבוד, כוח גבוה מספיק הוא הבסיס להחלפת תהליכי זיהום גבוה, יעילות נמוכה; אבל אם המרדף אחר כוח גבוה יותר, יישאר רק עם התחרות הפנימית של עיבוד לייזר - הנושא העיקרי של הפחתת פחמן במגמת הנגד להגדלת הפחמן (שיפור הספק, הגדלת צריכת האנרגיה), אכן, יכול לעשות צלחת בינונית עבה לחתוך מהר יותר, פלדת פחמן של 30 מ"מ ל-10 מ' לדקה היא לא חלום - שיפור היעילות המתגלגל פנימה עבור היתרונות הכלכליים הכוללים של שרשרת התעשייה, אולי לא כמו המשאבים שהושקעו במרדף אחר תהליך הספק גבוה יותר.
כמובן, זה לא אומר ש-60,000 וואט הוא הגבול העליון של הספק לייזר. ביישומי התעשייה הגרעינית, לרבות חיתוך מרחוק בלייזר, ריתוך לוחות עבים בעוצמה גבוהה, ניקוי לייזר וכו', עדיין קיימת דרישה להספק לייזר גבוה יותר. אבל במונחים של קישור ירידה בעיבוד מתכת, ייתכן שהספק גבוה יותר לא יועיל מאוד לפיתוח התעשייה.
העתיד של ציוד חיתוך לייזר - לא בערימת הכוח אלא באינטליגנטים
אם תקרת החשמל לחיתוך פחים היא עכשיו, אז העתיד של תעשיית חיתוך הלייזר ולאן ללכת? לשאלה זו, נוכל גם להסתכל על האופן שבו מונחות ענקיות הלייזר המקומיות והזרות.
בהשוואה למירוץ הכוחות שחברות מקומיות מעוניינות בו, חברות זרות לא בחרו ללכת בעקבותיה כבר מההתחלה. ברמה מסוימת, זה בהחלט אחד מהתגלמות ההתקדמות הטכנולוגית המקומית והיפטרות מצוואר זר, אבל בעוד המקומי ממשיך לרדוף אחרי כוח גבוה יותר, ענקיות לייזר בינלאומיות כמו TongFast ו-Bystronic חשבו כיצד לממש את האינטליגנציה של הלייזר ציוד ומספקים פתרונות מלאים נקודתיים למשתמשים עסקיים.
ב-2018 הקימה TongFast את צוות Smart Factory Solution Smart Factory Solution. הצוות מורכב מיותר מ-30 מומחים בעלי ניסיון בתחומים שונים להתאמה אישית של פתרונות שדרוג חכמים בלעדיים ללקוחות רב-תעשייתיים עם צרכים אינדיבידואליים, בפתרון אתגרים שלא ניתן לפתור באופן קונבנציונלי. כיום, המשתמשים של TongFast Smart Factory בסין כוללים הן חברות מובילות כגון KELIN Electric, TBEA ו-ShuangJie Electric, וכן מפעלי סטארט-אפ לעיבוד מתכת מתכת בתעשיית החשמל כגון Jiangsu YunQiZhiZhuang (בונה ישירות מפעל אור שחור מ-0), וחברות עיבוד גיליונות כמו Ningbo ChenYu Machinery שהשלימו את השינוי של המודיעין הדיגיטלי צעד אחר צעד.
גם קבוצת Bystronic השוויצרית דוחפת בתקיפות לכיוון הדיגיטלי. לפני מספר שנים, החברה האם של קבוצת Bystronic החלה למכור בזה אחר זה עסקים אחרים שאינם Bystronic, ורכשה מספר רב של חברות הקשורות לאוטומציה של פחים ברחבי העולם, והקימה את Automation Technology Co., Ltd. חטיבת התוכנה בסין, ותעביר בהדרגה את כל מערכת התוכנה לעיבוד פחים לסין. 2022, על רקע ההאטה בשוק המקומי, הביצועים של Bystronic בסין ירדו, אך ביצועי חברת האוטומציה שלה מתפוצצים. לדברי ד"ר You Song, "ביסטרוניק מחויבת להפוך מספקית ציוד לספקית פתרונות, ספקית פתרונות מפעל חכמים. זהו שינוי גדול עבור החברה, ואנו מקווים לתרום תרומה חיובית לעמיתינו ו התעשייה."
אין זה מקרי שחברות הלייזר המקומיות המובילות למעשה התחילו את המתווה החכם מוקדם. כבר ב-2012-2013, Grand Laser החלה להפוך לייצור חכם, והפתרון של "טכנולוגיית לייזר פלוס רובוטיקה פלוס אוטומציה" נקבע כאסטרטגיה ארוכת הטווח של החברה ל-10-20 שנים. לאחר יותר מעשר שנות טיפוח, קו הייצור החכם של חיתוך הלייזר של GrandTech Laser נכנס ל-Anhui Haili Group, CIMC Group, Shandong Lingong, Hitachi Elevator, Daming Heavy Industries, China Electric Group ומפעלים אחרים, ועוזר למשתמשים לממש דיגיטלי, אינטליגנטי וייצור אוטומטי.
Huagong Laser גם החלה לתכנן את הפתרון הכולל של ייצור חכם באופן צופה פני עתיד בשלב מוקדם, והכניסה שישה לקוחות בנצ'מרק בשש תעשיות, כולל מכונות בנייה, תחבורה רכבת, ספינות וגשרים, ובנייה, "גדולים- הכנת לוח פלדה גמיש בקנה מידה קו ייצור אינטליגנטי 'אור שחור'", "מפעל ייצור אינטליגנטי מבוסס 5G מבוסס 5G"
, משך זמן
חקר מגוון של לייזרים - הספק גבוה אינו הפתרון היחיד
בתור גיבור הליבה השני של מכונת חיתוך לייזר של 60,000 וואט זה - Chuangxin Laser יצרה גם פריסה מרובת קווים מחוץ להספק גבוה. בשנים האחרונות, צ'ואנגקסין לייזר זכה להצלחה רבה בשוק המקומי ושיחק תפקיד מוביל חשוב בפיתוח שוק יישומי הלייזר של 10,000-ואט, והוביל לאירועי ציון דרך כגון "10,{ {7}}סערת יישומי וואט", ה-25kW הראשון, הנחיתה הראשונה של 50kW והשחרור הראשון של 60kW.
בשנת 2021, Chuangxin Laser הציע את "פתרון חיתוך משולב של 10,000 וואט", כלומר "10,000 וואט 3-in-1", המשלב באופן אורגני 10, לייזר סיבי 000 וואט, ראש חיתוך לייזר של 10,000 וואט ומערכת בקרה של 10,000 וואט, ויכולים לממש את יעילות החיתוך באותה עוצמה. הפתרון משלב את לייזר סיבי 10,000-ואט, ראש חיתוך לייזר של 10,000-ואט ומערכת בקרת 10,000-ואט, שיכולה להשיג את אותה יעילות חיתוך חשמל. על בסיס זה, Chuangxin Laser משלב את היתרונות של הספק גבוה ובהירות גבוהה לאחד, ולוקח את ההובלה בפיתוח הליבה בקוטר 50μm בקוטר 10,000W בהירות גבוהה 3-ב-1 לייזר ובהירות גבוהה של 50 קילוואט 3-ב-1 לייזר.
הסבר מעמיק: אחרי 60,000 וואט, לאן הולכים מכונות חיתוך לייזר ולייזרי סיבים?
בשאלה האם ישוחררו בעתיד לייזרים בעלי הספק גבוה יותר, צ'ואנגקסין לייזר אמר: "בשנים האחרונות, הלייזר צ'ואנגשין הניע את שוק הלייזר המקומי של 10,000 וואט עם תפוקת אור גבוהה (מקור משאבה) בהירות גבוהה, ליבת סיבים פעילים בהירות גבוהה), שתיים קטנות (קוטר ליבה קטן של אור משאבה, קוטר ליבה קטן של אור אות), שלושה חיפויים (פטנט מקורי, נושא 10,000 וואט משאבת אור) מסלול טכנולוגי. גידול נפיץ , אבל גם אכלו את הדיווידנדים של פיצוץ השוק של 10,000 וואט, בנתח שוק הלייזר של 10,000 וואט בחזית התעשייה.
מרמת התהליך הנוכחית, 60,000 וואט מספיקים כדי לכסות את כל צרכי החלפת הפלזמה, ופיתוח נוסף של הספק אינו חסכוני מבחינה כלכלית אלא אם כן יש שינוי טכנולוגי חדש וגדול. כמובן, אנו מסוגלים לספק מקורות אור עם הספק גבוה יותר אם המשתמשים צריכים אותם, אבל לא נדחוף אותם בצורה עיוור גבוה יותר.
הסבר מעמיק: אחרי 60,000 וואט, מכונות חיתוך לייזר ולייזרי סיבים איפה הדרך?
אנו מאמינים שהמשימה הדחופה יותר כעת היא להזין את הביצועים הטכניים ואת תקני האיכות של 60,000 וואט לרצועות הספק אחרות של 10,000 וואט, לעזור לכל פס הספק להשיג שדרוגים טכניים, ולהבטיח האיכות היציבה של כל אצווה של לייזרים של 10,000 וואט. בנוסף, ניתן לומר כי הדרישה לכוח עבור יישומים מתקדמים היא אינסופית. על מנת להתאים טוב יותר את הביקוש ליישומים מתקדמים ולהרחיב את תרחיש יישומי ההספק האולטרה-גבוהים, Chuangxin Laser מפתחת גם לייזרים בהספק גבוה יותר בהתאם לדרישת המשתמשים בפועל."
בנוסף לחריש העמוק בתחום הלייזר, Chuangxin Laser פיתחה גם כלי סימון וריתוך חסכוניים עבור טרנד ה"כלים" של יישומי לייזר, וקידמה במרץ את המסחר האלקטרוני של כלי לייזר לקידום הלייזר לאלפי של משקי בית; בנוסף, Chuangxin Laser עשה גם מספיק טכני. בנוסף, Chuangxin Laser עשה גם פריסה טכנית מספקת לשוק האנרגיה החדש והחם, וכעת הפך לספק הליבה של מקור האור של מפעל סוללות ראש מקומיים.
ומסלול טכנולוגיית הבהירות הגבוהה ש-Chuangxin לייזר מייחס לו חשיבות, לא חסרים משתתפים אחרים. Hunan Dike Laser התעקש לחקור את הגבול האופטי של בהירות גבוהה ותרחישי יישום מאז תחילת הקמתו, וכעת הלייזרים מסדרת Dike Laser Sirius השיגו M2=1.05 (קרוב לאיכות האלומה האולטימטיבית) ב-3000W כוח ו-M2=1.38 בהספק של 5000W, בחינת תרחישי יישומים חדישים יותר באמצעות הבהירות האולטימטיבית; FIBO Laser ביצעה גם פריסה טכנית מלאה ב"בכיוון של "בהירות גבוהה, אור טהור, כבל אופטי ארוך", FIBO Laser פיתחה לייזר טהור בהירות גבוהה של 30kW עם ליבת סיבים של 100 מיקרומטר וכבל פלט של 50 מטר; תחת הנחייתו של קונספט "פחות זה יותר", Keplin Optoelectronics פיתחה קרן משולבת של 6KW בבהירות גבוהה למחצה-מצב בודד המבוססת על סדרת ה-Thunder The של לייזרים סיבים בהספק גבוה ובהירות גבוהה.
פרשנות מעמיקה: אחרי 60,000 וואט, לאן הולכים מכונות חיתוך לייזר ולייזרי סיבים?
לייזר דייק סיריוס 3kW, איכות קרן M2 היא 1.05
בנוסף לבהירות גבוהה, יש גם שפע של מסלולים טכניים. חברת לייזר הסיבים המקומית המובילה, Rike Laser, השיקה בשנים האחרונות לייזרים סיבים בעלי הספק גבוה עם שערי אור לפיצול קרן, לייזרים בגרסת ריתוך נקודתי טבעת/מתכוונן, לייזרים פולסים בעוצמה גבוהה לניקוי וכו'. בהנחיית הלייזרים מסדרת הדגלים, RICO Laser מצביעה על יישומים מתקדמים ושואפת להשיג תחליף מקומי בשוק הנישה שעדיין נמצא במונופול על ידי יבוא.
בנוסף לאיחוד פעיל של היתרונות של לייזר סיבים פועם MOPA משלה, Jepte התאימה את כיוון המחקר והפיתוח של לייזר סיבים רציפים, העבירה את הצוות ליישומי ריתוך לאחר אופטימיזציה, והתאמה אישית של הפיתוח של לייזר נקודתי טבעתי בהתאם לצרכי הריתוך בפועל של לקוחות סוללות מתח, שיכולים לשלוט טוב יותר בנתזי מתכת ובעיות אחרות במהלך ריתוך לייזר ולמטב עוד יותר את אפקט הריתוך.
סיכום
דרך הפריסה של נציגי התעשייה הנבחרים לעיל, אנו יכולים לראות בבירור שבין אם זה אינטגרטור הציוד או מפעלי מקורות האור המרכזיים, מצאו נתיב פיתוח חדש בנוסף פשוט לשפר את ההספק, את כל ערימת התעשייה מאשר את מצב החשמל הפך להיסטוריה.
בחזרה לתחילת מאמר זה, נוכל להסיק: 60,000 וואט בפריצת הדרך של מגבלת הלוח העבה ולשפר את היעילות של הלוח העבה יתרון, ויגדיל עוד יותר את טכנולוגיית הלייזר ומכונות הנדסיות, בניית ספינות, מבני פלדה, מכלי לחץ, ציוד כרייה ותעשיות אחרות להתערבבות עמוקה, על מנת להרחיב את טווח ההגעה של יישומי לייזר.
אחרי שההספק מגיע ל-60,000 וואט, אולי שדות מסוימים עשויים להוליד 80,000 וואט או אפילו 100,000 וואט מכונת חיתוך לייזר בשאיפה האולטימטיבית ליעילות, אבל אנחנו מקווה שניתן לשלב יותר את מערכת חיתוך הלייזר עם אוטומציה ומודיעין כדי לקדם ארגונים סיניים לצאת למסלול פיתוח איכותי ולנצל את הזדמנויות הפיתוח העתידיות. עבור שוק עיבוד הפח הבוגר הקיים, במקום להגדיל את העלות להגדלת ההספק, עדיף לחדד כל פלח כוח, באמצעות שילוב אורגני של מקור אור, רכיבים אופטיים, מערכת ומחקר נוסף על תהליך הלייזר, כדי לשפר את פוטנציאל עיבוד של כל מקטע הספק, כדי להשיג את האפקט ש-12kW דומה ל-20kW ו-30kW דומה ל-50kW. בנוסף, הגיוון של מפעלי מקור אור ירחיב עוד יותר את השוק החדש של יישומי לייזר ותגביר את חדירת טכנולוגיית הלייזר לכלכלה הלאומית.
לאחר שנים של עירוב מחדש, אנו מאמינים שתעשיית הלייזר תחזור בהדרגה למסלול השפיר, ותטיל "נשק גדול של מדינה" אמיתי.
