Según el informe sobre el desarrollo de la industria china del láser, en el mercado nacional del láser de fibra, el envío global de láseres de fibra convencionales nacionales de potencia baja y media ha superado al de productos extranjeros en la misma sección de potencia debido a la mejora gradual de la potencia y el rendimiento de los láseres de fibra nacionales. Este logro demuestra el éxito de la sustitución de importaciones.
Además, el envío global de láseres nacionales convencionales de fibra de potencia ultraalta por encima de 10 kW está casi a la par con el de productos extranjeros en la misma sección de potencia.
Esto indica que los láseres de fibra nacionales están ganando aceptación en el mercado nacional debido a la mejora continua de la fuerza independiente de investigación y desarrollo.
Además, la demanda de láseres de alta potencia de 10000 vatios en el mercado industrial aumenta cada año, ya que el procesamiento de productos láser exige unos estándares más elevados. Esta tendencia es cada vez más frecuente.
Los clientes se enfrentan a una amplia gama de láseres de 10000 vatios en el mercado nacional y tienen muchas dudas a la hora de elegir el equipo adecuado.
P1: ¿A mayor potencia, mayor eficacia de procesamiento?
En los últimos años, la alta potencia se ha hecho cada vez más popular en la procesamiento láser industria. Visite Láser Raycus como ejemplo. El año pasado, las ventas de productos láser de más de 10.000 vatios superaron las 2.380 unidades, un aumento de 243% desde 2020 y un total de 3.200 unidades vendidas a lo largo de la historia. Esta cifra es muy superior a la de otras marcas nacionales. El láser continuo de Raycus láser de fibra han alcanzado los 100 kW, sentando un precedente nacional.
Sin embargo, una mayor potencia no equivale necesariamente a una mayor eficacia de procesamiento de los productos láser.
La eficacia depende de la configuración de los componentes principales del láser, como la fibra activa, la fuente de bombeo y el combinador de alta potencia, así como del tipo y el grosor de la placa que se procesa.
La configuración del dispositivo central del láser desempeña un papel importante a la hora de determinar su eficacia de procesamiento. Los dispositivos de núcleo más avanzados y su adaptación pueden lograr una mayor eficiencia de procesamiento que otras marcas de láser con la misma potencia.
Además, a la hora de medir la eficacia del procesado, también hay que tener en cuenta el tipo y el grosor de las chapas que procesan los clientes. Además, las diferentes aplicaciones, como la soldadura y el revestimiento, tienen factores adicionales que afectan a la eficiencia del procesado. Por lo tanto, no es apropiado comparar la eficacia de procesado de diferentes láseres basándose únicamente en su potencia.
Por último, examinemos los efectos procesales de Raycus corte por láser acero al carbono con diferentes espesores a 12 kW, 20 kW y 30 kW.
| Acero dulce Espesor | 10 mm | 16 mm | 20 mm | 25 mm | 40 mm |
| 12000W | 6,5 m/min | 1,6 m/min (O2) | 1,4 m/min (O2) | 0,9 m/min (O2) | / |
| 20000W | 12 m/min | 6 m/min | 3 m/min | 1,4 m/min (O2) | 0,9 m/min (O2) |
| 30000W | 15 m/min | 8,5 m/min | 5,5 m/min | 3 m/min | 1,1 m/min (O2) |
| Mejora de la eficiencia | 25% | 41.70% | 83.30% | 114.30% | 22.20% |
La tabla muestra tres grupos multimodo con potencias de 30 kW, 20 kW y 12 kW, todos ellos utilizados para cortar acero al carbono durante la medición del proceso. El gas auxiliar utilizado para los tres es aire, aunque no está marcado en la tabla.
Al examinar la tabla, se observa que el rendimiento del grupo multimodo de 30 kW para cortar acero al carbono de 10 mm de espesor utilizando aire auxiliar es 25% superior al del grupo de 20 kW.
Aunque hay una mejora de la eficiencia, no es muy significativa. Sin embargo, la ventaja se hace más evidente al cortar acero al carbono de 25 mm de espesor, y el grupo multimodo de 30 kW muestra una eficiencia superior en 114,3% a la del grupo de 20 kW (que utiliza oxígeno auxiliar).
Casos de aplicación de productos
En cuanto a la aplicación práctica, los clientes deben seleccionar los productos de alta potencia más adecuados para sus propias planchas procesadas en función de su tipo y grosor.
Si la mayor parte del procesado del cliente implica planchas finas, debería seleccionar productos del nivel de 10000 vatios para satisfacer al máximo sus necesidades de eficiencia de procesado.
Por otro lado, si las planchas medianas y gruesas constituyen la mayor parte del procesado o si el volumen de procesado es grande, los clientes deberían elegir planchas de mayor potencia. Láser de 10000 vatios productos.
Muchos clientes optan por equipos equipados con láser Raycus de 30 kW debido al gran volumen de procesamiento. Este equipo puede satisfacer los amplios requisitos de velocidad de corte y calidad de sección de piezas finas, medianas y placas gruesas.
Tiene importantes ventajas en corte por aire planchas medianas y gruesas, lo que mejora sustancialmente la eficacia de procesamiento de la fábrica. Esto, a su vez, reduce los costes generales de funcionamiento y permite obtener beneficios más rápidamente.
P2: A igualdad de potencia, ¿cuánto más pequeño sea el núcleo de fibra, mejor?
Como todos sabemos, el avance actual de la tecnología láser se centra en la alta potencia y el alto brillo.
Algunos fabricantes de láser han hecho creer erróneamente a los clientes que "un núcleo pequeño representa un alto brillo". Sin embargo, se trata de un concepto erróneo.
La calidad de un láser de alta luminosidad está estrechamente relacionada con el valor BPP (producto de parámetros del haz), que se calcula utilizando el radio de cintura del haz (ω₀) y el ángulo de divergencia de campo lejano del haz láser (θʀ). Un valor de BPP más bajo indica una mejor calidad del haz.
La luminosidad se define como la potencia por unidad de superficie y por unidad de ángulo sólido. Por lo tanto, para conseguir una luminosidad elevada, deben cumplirse dos condiciones previas: mejorar la potencia del láser y mejorar la calidad del haz.
Tanto las mejoras individuales como las conjuntas pueden conducir a un aumento de la luminosidad del láser. Sin embargo, mejorar la calidad del haz no es lo mismo que reducir el diámetro del núcleo de la fibra.
Esto se debe a que el diámetro del núcleo no puede ser igual al diámetro de la cintura del haz. Al reducir el diámetro del núcleo, el ángulo de divergencia de campo lejano del haz no debe aumentar para reducir el valor de BPP y lograr una mejor calidad del haz.
BPP=ω₀*θʀ，ω ₀es el radio de la faja, θʀ es el ángulo de divergencia del haz.
En el escenario de aplicación de los láseres de fibra de potencia ultraalta, los clientes exigen mejoras en las prestaciones, que pueden lograrse desde dos aspectos:
En primer lugar, al mejorar la eficiencia de conversión electroóptica de los láseres de fibra, se puede ahorrar electricidad y dinero.
En segundo lugar, al mejorar la eficacia del tratamiento integral, se puede alcanzar el objetivo de aumentar la eficiencia y la rentabilidad.
El procesamiento por láser es un proyecto sistemático que requiere la coordinación y complementariedad multidimensional de máquinas herramienta, sistemas, trayectorias de gas, cabezales de procesamiento, fuentes láser, placas y tecnología de procesamiento. Sólo así se puede aumentar realmente la tasa de utilización del sistema y generar los ingresos óptimos.
Los láseres de fibra de la serie Wanwa de Raycus laser tienen una eficiencia de conversión electro-óptica de más de 40%, y el ángulo de divergencia está optimizado en gran medida, por lo que es compatible con cabezales de corte y sistemas con diferentes configuraciones ópticas de todas las marcas disponibles en el mercado. Esto permite considerar mejor las necesidades de corte del cliente para chapas finas, medias y gruesas.
P3: ¿Cómo elegir un grupo monomodo y un grupo multimodo con la misma potencia?
La composición de láser de fibra se divide en dos grupos: monomodo y multimodo. En las aplicaciones de corte, la calidad del corte se ve muy afectada por el punto de enfoque.
El láser monomodo de 10000 vatios utiliza una sola fibra de amplificación para alcanzar el nivel de 10000 vatios. El haz tiene una distribución casi gaussiana y la energía está relativamente concentrada.
Normalmente, se utiliza el método de conversión de modo para lograr el efecto de homogeneización del haz, en el que influye mucho la consistencia de los dispositivos.
Los láseres multimodo de 10000 vatios suelen combinar varios módulos ópticos de 2000~6000 vatios para producir los haces, que se superponen para formar de forma natural el efecto de homogeneización y una buena consistencia.
Comparación de los patrones de haz de los láseres de fibra monomodo y multimodo de 10000 vatios
Las dos imágenes superiores muestran láseres de fibra monomodo, mientras que las dos inferiores muestran láseres de fibra multimodo.
La ventaja de utilizar un láser monomodo de 10000 vatios es su velocidad de corte para placas medianas y finas. Si se compara con los láseres monomodo 12000 y multimodo 12000 de Raycus, la eficacia de corte del láser monomodo 12000 es mejor que la del láser multimodo 12000 láser de fibra al cortar acero inoxidable con espesores inferiores a 20 mm, y con ayuda de nitrógeno o aire.
| Acero dulce Espesor | 4 mm | 8 mm | 10 mm | 20 mm |
| Multimódulo12000W | 23 m/min | 8 m/min | 6,5 m/min | 1,2 m/min |
| Módulo simple 12000W | 32 m/min | 10,5 m/min | 8,5 m/min | 1,4 m/min |
| Mejora de la eficiencia | 39.13% | 31.25% | 30.77% | 16.67% |
Grupo monomodo 12000 W y grupo multimodo 12000 w
Comparación de los datos medidos efecto de corte de acero inoxidable proceso
El láser multimodo de 10000 vatios tiene un mejor efecto de homogeneización del haz, lo que hace que la ventaja de la gruesa corte de chapa calidad más evidente.
Algunos clientes tienen requisitos de procesamiento extremadamente exigentes, por lo que optan por láseres de fibra multimodo.
En esencia, los grupos monomodo y multimodo no pueden compararse de forma directa. Ambos son configuraciones de láseres de fibra, similares a los automóviles.
Los coches están diseñados para las carreteras, mientras que los vehículos todoterreno están construidos para las montañas. Sin embargo, los coches pueden atravesar montañas, y los vehículos todoterreno también pueden circular por carretera.
Por lo tanto, la selección de un láser de fibra multimodo o monomodo depende de las necesidades específicas de procesamiento del cliente.
12000 W módulo único de corte de 6 mm de carbono efecto acero
Grupo multimodo de 12000 W que corta 30 mm de acero al carbono efecto
La elección de los productos adecuados depende de las necesidades de aplicación del mercado.
Para la mayoría de las empresas usuarias, es crucial seleccionar un láser con un alto rendimiento económico en función de escenarios de aplicación específicos.
Los clientes pueden evaluar exhaustivamente los productos basándose en tres aspectos: la demanda de procesamiento, la demanda de costes y la demanda de servicios.
En primer lugar, los diferentes usuarios tienen diferentes requisitos de espesor de corte, la velocidad y la eficiencia de procesamiento de placas. Por lo tanto, al seleccionar los productos láser, es esencial tener en cuenta la demanda real de procesamiento de la placa de corte de la fábrica diaria y el espesor.
En segundo lugar, el coste del producto también es un factor crucial a la hora de seleccionar el láser bajo la condición de maximizar la demanda actual de procesamiento. El coste de uso del láser puede compararse exhaustivamente en función de la eficiencia de conversión electroóptica, el coste de parada, el precio de compra y otros factores.
Por último, los láseres son productos a granel de alto precio unitario con una larga vida útil, independientemente de parámetros de rendimiento del producto como la calidad del haz, la eficiencia de conversión electroóptica, la estabilidad y la corte de chapa demanda. Los usuarios también deben centrarse en la garantía de calidad del producto y los servicios posventa, por lo que es mejor optar por una marca de láseres de renombre.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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