科技播报
2023-09-28
近年来，光纤激光器产业呈现百花齐放的发展趋势，从百瓦，到千瓦，到万瓦，众多厂家在行业里各显神通。9月19日－23日，中国国际工业博览会时隔3年再度回归，呈现一幅全球制造业高质量发展的新画卷。凯普林新品——雷霆系列光纤激光器，凭借高集成、高功率、高亮度三大特点，展现了激光切割和中国制造的硬核创新实力，成为本届展会的最靓的新品之一。
▲工博会凯普林展位人流如织
CTC一体化技术
推动变革 引领集成化新航向
雷霆系列光纤激光器，功率覆盖12kW到100kW，胜任更复杂、更多元的切割应用场景。凯普林光纤事业部产品总监赵巨云介绍，雷霆新品通过最新的CTC一体化技术，实现了高集成。
CTC（Chip to Chassis），即芯片一体化技术，是将芯片、热沉结构、泵浦模块与激光器进行一体化设计，省去从芯片到泵浦模块整个结构以及后续装配环节，从而将集成化特点充分展现。
泵浦源作为光纤激光器的关键部件，决定了产品的核心性能。凯普林对泵浦源的轻量化和高性能研究及成果落地，成为激光行业CTC芯片一体化技术和光纤激光器功率提升的基础。
3年前，凯普林洞悉激光行业小型化、轻量化发展趋势，积极探索手持焊市场，从机翼融合理念中汲取灵感，从新能源汽车一体化压铸技术的应用实践中加深理解，并在国内率先将CTC一体化理念引入激光器领域，实现量产应用。
赵巨云表示，CTC一体化技术也将给激光行业带来更多可能性，促进激光器以及工业加工、激光切割等集成设备的设计制造优化，推动工业快速发展。
▲新能源汽车电池底盘一体化技术
“从去年闪电系列光纤激光器引领焊接领域的小型化、轻量化变革，能看出一些端倪”，赵巨云表示，更小更轻的激光器，推动一体式手持激光焊接机越做越小，越做越精，让终端用户使用更便捷。在激光切割领域，高集成的雷霆系列光纤激光器，不需要二次安装调试，可大大节省时间和成本，促进行业提质降本增效。
▲闪电系列，一体式手持激光焊接机的核心器件
高功率 高亮度
效率翻倍 打造激光切割新样板
在激光切割领域，万瓦光纤激光器几乎成为行业标配。从本次工博会可以看出，同质化竞争态势明显，仅有少数几家企业推出较为完备的超高功率激光器及设备。为更好地解决工业厚板加工难题，凯普林推出雷霆新品，完成对超高功率激光切割赛道的布局。
▲雷霆30kW、60kW、100kW新品
凯普林通过CTC芯片一体化技术，开发并研制了高亮度、准单模新一代雷霆光学平台。通过功率合束技术及超高功率输出技术，突破功率上限，实现高光束质量输出，最终实现60kW－100kW超高功率稳定输出。
在雷霆系列光纤激光器研发过程中，凯普林克服光斑控制、抗回返光、散热等技术难点，从原材料选择、晶体设计、镀膜检验等方面进行严格的质量筛选，同时结合芯片一体化设计、密集空间排列理论，解决了散热等痛点，保障超高功率的稳定运行。
当前，12kW－30kW量级光纤激光器，在行业十分畅销，可解决多数厚板切割应用难题。随着超高功率时代到来，60kW－80kW量级产品可进一步提升加工效率，解决超厚板、高难度厚板切割等疑难杂症，并对等离子切割等进行工具升级和应用替代。
经过测试，采用了CTC芯片一体化技术的雷霆系列12kW光纤激光器，整机尺寸缩小了70％，与旧款的12kW相比效果提升明显。数据显示，满功率情况下，雷霆系列12kW光纤激光器在碳钢的切割效率上最高提升了40％，既保证了薄板切割速度，又兼顾了中厚板切割效果。雷霆系列20kW光纤激光器采用75微米芯径，平均能量密度更高，空气碳钢切割效率最高提升76％。针对厚板切割的应用领域，雷霆60kW光纤激光器与传统的等离子加工工艺对比，效率翻了3倍，堪称高功率激光切割领域的神兵利器！
面对中国制造业转型升级的新征程，以雷霆系列光纤激光器为代表的新一代激光切割工具，完成技术、效率、服务的全新升级，将逐步替代等离子、火焰等传统工业切割工具，高效服务船舶制造、建筑钢构、机械加工、能源电力等领域，筑牢实体经济根基，助力中国制造高质量发展。CTC芯片一体化的出现，将在功率“攀比”之外，提供一条新的技术思路，而这或许将会改变光纤激光器产业格局，引发下游设备和应用场景的革新。
