בשנים האחרונות, לייזר 10,000 וואט הפך למוצר הסטנדרטי בתחום הלייזר התעשייתי, הפופולריות של לייזר 10,000 וואט שיפרה משמעותית את היעילות והיכולת של גבול העיבוד התעשייתי. עם זאת, עם נהירת היצרנים למסלול של 10,000 וואט, תחרות הומוגנית דחפה גם את השוק הזה ל"מלחמת המחירים" של הים האדום. סביבה זו גם הביאה את צמיחת שוק הלייזר לסיבים בסין למצב כמעט עומד של "לכאורה למעלה אבל לא למעלה".
הומוגזציה בלייזר סיבים של ניסיון פריצת הדרך
כדי לשבור את הדילמה הזו בשוק, חברות רבות החלו לחפש מסלול תחרותי מובחן. כיום עבור מכונת לייזר סיבים, שלושת המסלולים הברורים יותר הם הספק גבוה, בהירות גבוהה, מזעור.
הספק גבוה הוא הנושא העיקרי של פיתוח לייזר סיבים בשנים האחרונות, כאשר הלייזר של 10,000 וואט החל להתפשט, 30,000 וואט, 40,000 וואט, 50 ,000 וואט לתוך שוק עיבוד המתכות בזה אחר זה, עבור הלייזר עצמו, הקושי העיקרי שלו טמון בסובלנות הכוח של המכשיר וביציבות לטווח ארוך; עבור יישומים מעשיים, היעדר רכיבים תומכים יציבים ואמינים הוא המכשול הגדול ביותר לפיתוחה.
בהירות גבוהה היא למעשה חזרה לתכונות הבסיסיות של הלייזר, על ידי שיפור צפיפות האנרגיה ליחידת שטח, כדי להשיג אפקט של בהירות גבוהה והספק נמוך במקום הספק גבוה, תוך כדי עיבוד אנטי-חומר גבוה, ייצור מתקדם ו לתחומים אחרים יש יתרונות ברורים, קושי הליבה שלו טמון בשליטה על חוסר יציבות מצב, השפעות לא ליניאריות.
מזעור הוא מפתח לפתיחת עולם חדש של יישומי לייזר - קטן יותר, קל יותר, משולב יותר, מהפך את תפיסת העבר של עיבוד לייזר, והוליד כלי לייזר ניידים כגון ריתוך לייזר בכף יד, ניקוי לייזר בכף יד וכו', מקדם מאוד את הפיתוח של יישומי לייזר.
דנתי בעבר פעמים רבות במגמת הפיתוח ובמצב השוק של הספק גבוה ובהירות גבוהה, והיום אתמקד במגמת השוק של מזעור.
ההיסטוריה של מזעור של לייזרים של 10,000-וואט
מכיוון שלייזרי סיבים יכולים להשיג עליות הספק באמצעות ערימת מודול ושילוב קרן, הגודל הכולל של הלייזר גדל ככל שהכוח של לייזר הסיבים עולה. לייזרים סיבים של 6 קילוואט המשתמשים במספר מודולים של 2 קילוואט עם קרניים משולבות נכנסו לשוק התעשייתי בשנת 2017. בשנה או שנתיים שלאחר מכן, הגיעו למקום לייזרים של 8 קילוואט, 12 קילוואט, 15 קילוואט ו-20 קילוואט, אבל אפילו לייזרים של 20 קילוואט באותה תקופה שולבו על 2 קילוואט. או בסיס 3kW, מה שהביא לגודל מוצר מוגמר עצום. למרות הביצועים המשופרים, הגודל הגדול גרם גם לבעיות נוספות עבור המשתמשים בהובלה ובהרכבה. ככל שהביקוש ל-10,000 וואט התברר יותר ויותר, יצרני הלייזר החלו לחשוב איך להקטין את גודל המכונה השלמה.
בתחילה, הרעיון המרכזי היה להגדיל את ההספק של מודולי לייזר בודדים, להגדיל בהדרגה את ה-3kW האחרונים ל-4kW ו-5kW, ולהקטין את הנפח על ידי הפחתת מספר מודולי האלומה המשולבים של 10,000-ואט לייזרים. עם זאת, בשלב זה, הירידה הפתאומית במספר המודולים והעלייה הפתאומית בעוצמתו של מודול בודד היוו אתגר גדול ליציבות כל ליבה של הלייזר.
כאשר התגברו בזה אחר זה על האתגרים הנ"ל, החל לצוץ יתרון מרכזי נוסף של לייזרים עם מודול יחיד - לייזרים עם מודול יחיד שאינם צריכים לעבור שילוב קרן, עם איכות קרן משופרת מאוד, וביצועים גבוהים משמעותית מלייזרים מרובי מצבים. בתחומים כמו עיבוד לוחות דקים וייצור מדויק. כתוצאה מכך, לייזרים עם מודול יחיד בעוצמה גבוהה החלו להפוך למוצרים עצמאיים עם ציוד לייזר לאינטגרציה.
בשלב זה, יצרני לייזר מקומיים ביצעו הרבה אופטימיזציה ושיפור עבור תרחישי היישום והמאפיינים האופטיים של לייזרים מודול בודד. לאחר מספר שנים של מאמצים, הוצג לייזר מודול יחיד 12kW. ניתן לומר שהרעיון המרכזי של שלב זה הוא להחליף את הלייזרים המשולבים בקרן רב-מודים בלייזרים קטנים יותר של מודול בודד בתרחישי יישומים מסוימים.
פרוספקט - סיכויי הפיתוח של לייזרים ממוזערים
הלייזר, שזכה להצלחה רבה בשנתו הראשונה בשוק, הוכיח את היתכנות מסלול המזעור של מכונת לייזר סיבים בתחום התעשייה. ניתן לצפות מראש שלייזרים קטנים וניידים יותר יגיעו למקום בזמן הקרוב, ותרחישי יישום נוספים שנמצאים כיום מחוץ להישג ידם של לייזרים צפויים להפוך לנקודת השבירה החדשה של תעשיית הלייזר לאחר המשך התפתחות המזעור.
אתה עשוי לדמיין שכאשר ייכנס לייזר 10,000-וואט בגודל מחשב נייד, איזו השפעה תובא על תרחיש היישום ותפיסת עיצוב המוצר של כל תעשיית הלייזר? האם מכונות חיתוך ורתכות כף יד עדיין בצורתן הנוכחית? כיצד ישתנה קו עיבוד הלייזר האוטומטי כי אין עוד צורך במיקום לייזר נפרד? איזה סוג של "רוצח" ייווצר בשילוב של לייזרים קטנים במיוחד עם רחפנים? איפה גבול המזעור?
