6万瓦切割设备亮相 高功率激光下一步如何发展

近一段时间分别有上海机床展、上海慕尼黑光电展、青岛机床展等几个与工业激光技术相关的展会，较引人注意的是激光器的功率水平再创新高。有个别激光器厂商已经展示了10万瓦的激光器产品，而在切割设备方面一些厂商已经推出了6万瓦的设备，意味着继2022年行业内推出5万瓦切割装备后，时隔一年再次将功率提升了1万瓦的水平，这一功率提升节奏已经持续了5年。

事实上，6万瓦激光切割设备早就3月份奔腾激光公开推出，再到嘉泰、邦德、金威刻等陆续宣告推出同类产品，标志着切割装备迈入6万瓦的时代。

6万瓦之后该如何发展

从6年前首现国产1万瓦激光装备以来，如今发展到6万瓦阶段，不得不承认国产激光器和装备取得了巨大的进步。随着封装泵浦源出光功率更高、特种光纤更稳定等支持，把多模块光纤激光器做到更高功率成为可能。前些年，人们预测光纤激光器的发展方向，总是谈及更高的功率、更高的亮度，如今确实也是实现了，有些企业专注推高功率，有些企业则选择做更高亮度的产品。

以光纤激光器这一技术发展中轴作为牵引，对许多激光配套产品提出了新的要求，包括激光二极管、光学器件、加工头、金属件、冷却设备都是在跟跑发展。

6万瓦之后的技术又应该如何发展呢?我们能看到的，确切无疑8万瓦和10万瓦的激光装备未来几年内都会推出，追求技术突破应该是无禁区的，但其适用性有多大也是值得思考。正如某激光设备商推出6万瓦设备后，其负责人表示：“激光切割机的功率发展到6万瓦可以告一段落了，再去进一步提高激光功率，对切割效率和切割能力贡献已经不那么明显，反而会进一步增加用户的成本，也会进一步增加能耗。”6万瓦功率已经能够轻松切割厚度100毫米板材，事实上真正用到这个厚度材料的行业少之又少，可能就是军工、航天、矿机、造船、核电等一些国家重要部门。

从1万瓦开始，很多厂商就宣传功率的提升能对切割速度和效率提升多少，从而达到降低成本，为用户赚到更多的钱。深入了解之后，发现这可能存在一个误区，做激光产品的企业可能仅仅是在从事激光的角度去考虑问题。激光切割取代了传统切割是个巨大的进步，但是在金属材料加工领域，当大家都是激光切割的时候，比拼的就是速度和降本，那只能买更高功率的设备来实现，无形中也给材料加工造成了一定内卷，几个毫米厚度的板材加工费从4元一米到3元一米再到2元一米，加工厂也在拼价格，实际上可能也没赚到更多的钱。

在金属材料切割加工方面，不断推高万瓦功率的实际贡献率变得越来越低。

激光设备的智能化有待提升

从激光器角度看，目前的功率增加是以增加单模块功率以及模块叠加来实现。未来从加工的角度来看，发展更高功率的单模块激光器，以及更接近高斯光束的高亮度激光输出，会更有优势，激光器始终是个外挂装置，体积越小越好。现在有很多厂商已经往这方面研发，而且有些厂商走差异化道路，专注科研用、窄线宽激光器产品。这样的发展方向会让国内光纤激光器竞争态势更加合理化。另外，需要看到，高功率光纤激光器开发切割较多，焊接很少，而在中低功率焊接上成绩颇丰，特别是光纤激光手持焊经历几年发展，未来可迈向年均十万台批量。光纤激光的光束较顶尖，而大功率焊接需要一定的熔池熔深，所以近些年个别激光器企业陆续研发环形光斑光纤激光器，适用于焊接应用。在一些超厚金属件上，即使没有激光也可以找到等离子切割和火焰切割实现，而要进行焊接就很难了，未来在数万瓦激光应用上，极有可能焊接的需求会远远超过切割的需求。

如今AI人工智能如火如荼发展，激光设备的智能化也应该提上日程。以前说的智能化可能是自动化程度更高、上下料、自动传输、堆叠，现在，我们应该考虑系统操作的智能化。能否做到，设备厂商对自己交付的每一台机器都能实现全球化的连线运作追踪，某一台机器因故障停运，能够及时系统反馈回来及时提供服务，最短时间为客户解决问题。手机的功能被开发得淋漓尽致，手机已经可以控制开启汽车，那么能否做到采用手机或者办公室里一台电脑就能实现多台设备的操作，不再有操作员在高温的车间里在机器旁边操作。设备的智能化发展目前还有很大的发展空间。

激光设备专业化应用发展潜力大

激光设备的发展，是走通用型还是专用型好，多年来这个争论都没有一个很好的答案。十几年前国内一些小设备商就尝试做专用型小功率设备，比如模具激光焊接机，但是效果并不理想。但是如今激光技术和产品已经跟十几年前完全不一样，国内外工业门类太多，其实最终激光设备大多数还是要走专用化的才可行，不能再指望组装出一台机器就能打天下了。激光切管机是激光切割里面的一个细分，工业常见的管材壁厚有限，所以切管机其实专注于2KW-3KW都已经满足加工了，我们很少听说切管机每年提升功率。再比如，手持激光焊接是近年一个有批量的增长点，其代表的中小功率一直在1KW-3KW之间，成为了一个专业机种了。!

回到数万瓦的激光器，能否研发4万瓦或者6万瓦的专业设备服务于某个行业。造船是一个采用大量特殊钢的行业，也拥有是否庞大的厚金属材料焊接需求，但是目前基本上采用氩弧焊、复合焊，激光焊非常少，一旦成功研发专用于造船的万瓦级激光焊接方案，相信设备需求量不会少的。

造船只是一个案例，我国现在大力发展国产大飞机、水电、核电、航天科技、海工造船等大国重器，对于数万瓦的激光应用需求是存在的，其研发投入、进入门槛也较高。对于数万瓦的应用，先针对某行业深耕了解，再针对性地研发合适专用产品，打开市场后才能后期形成规模化应用，这可能是未来6万瓦甚至更高功率激光设备需要经历的道路。