Vývojový trend a předpověď v oblasti strojů na řezání pomocí vláknového laseru

V roce 2014 se aplikace řezání lasery staly hlavním proudem. Laser o výkonu 500W rychle vyrostl v oblibu trhu. Poté se rychle rozvinul na výkon tisíců watů až po 1500W.

Před rokem 2016 většina světových výrobců laserového zařízení věřila, že 6KW může splnit většinu potřeb řezání. Nicméně, ve druhé polovině roku Han's Laser jako první představil laserový řezací stroj o výkonu 8KW, což otevřelo soutěž v zlepšování výkonu laserového zařízení.

V roce 2017 vznikl laserový řezací stroj o výkonu 10 000 wat a trh s vlákennými laserovými řezacími stroji v Číně začal přecházet do éry 10 000-watových laserů, následovaných později i 20 000-watovými a 30 000-watovými. Vláknové lasery se vyvíjely jako v závodě. Je těžké říct, zda poptávka po laserovém zpracování ovlivňuje výkon laseru, nebo zda růst výkonu laseru podporuje využití ultra-vysokovýkonného laserového zařízení.

V tomto kole soutěže o výkon laserového řezacího zařízení jsou čínské výrobci jasně na čele světa, dokonce dříve než zahraniční giganti. Až do určité výstavy v Šanghaji v roce 2019 stále ještě velké firmy s řezacím zařízením spěchaly s vypouštěním zařízení o výkonu 20 kW a dokonce tvrdily, že mají zařízení o výkonu 30 kW, což se zdálo být trochu posedlostí pronásledováním výkonu.

Není pochyb, že domácí značky jako Raycus, MAX, JPT a další společnosti neustále uvádějí na trh vlákenné lasery s výkonem nad 10 000 wattů. Zahraniční firmy IPG, nLight a SPI se také rozvíjejí, dělají důležitý přínos pro vývoj vlákenných laserů a otevírají další prostor a možnosti pro aplikace laserového zpracování. Není pochyb, že zvýšení výkonu přinese vyšší účinnost zpracování. Pro stejnou tloušťku kovové desky je nejoblíbenější laserová řezná stanice o výkonu 12 kW s nadměrným výkonem, jejíž efektivita rychlosti zpracování je téměř dvojnásobná oproti 6 kW. S neustálým zvyšováním výkonnosti a účinnosti vysokovýkonných vlákenných laserů byla velmi zvýšena účinnost laserového zpracování a v budoucnu mohou být vyráběny zobecněné nástroje pro hromadnou výrobu.

Musíme však vidět, že většina kovových materiálů s tloušťkou více než 40 mm se objevuje v vysoce kvalitním zařízení, velkých komponentech a speciálních oborech a aplikacích. Běžné produkty v každodenním životě a průmyslové výrobě vyžadují laserovou obrábění do hloubky 20 mm, což přesně odpovídá rozsahu laserů o výkonu 2000 až 8000 wattů. Na jedné straně vidíme, že zahraniční firmy neusilují o propagaci stříhacího zařízení o výkonu 10 000 wattů, ale zaměřují se na doporučování vhodného výkonu podle podmínek zpracování uživatele. Na druhé straně jsme také pozorovali, že uživatelé postupně nabývají rozumu a tržní volby ukazují, že růst dodávek stříhacího zařízení nad 10 000 wattů nedosáhl očekávání, zatímco výkon střední a vysoké úrovně 2KW až 8KW rychle narůstá.

Výrobci laserů stále usilovně pracují na zvyšování výkonu zdroje světla, ale mít tuto schopnost výkonu neznamená, že trh dokáže tvořit série. Navíc je otázkou, zda optické součásti a doprovodné integrované produkty dokážou následovat s přenosem výkonu, což je také velký problém. Kromě toho zvýšení rychlosti zpracování není o slepém zvyšování výkonu, ale také o práci na mechanických faktorech, jako jsou integrované obráběcí stroje, řídící systémy, pohybové desky a celkové konstrukce. Uživatelé znají své produkty a potřeby zpracování velmi dobře a nakonec si vyberou výkonnostní segment, který odpovídá jejich aplikaci. Nejvíce cení stabilitu vysokovýkonných strojů a schopnost pokračovat v zpracování.

Dnes je výkonnost laserového zpracování uspořádána do pyramidy podobných vrstev. Na vrcholu pyramidy tvoří ultra-vysokovýkonné části nad 10 kW menšinu a úroveň výkonu bude stále narůstat. Střední a vysokovýkonná část od 3 kW do 10 kW je momentálně nejrychleji rostoucím oborem. Dolní aplikace patří na trh řezání pod 2 kW. Pokud se vrátíme k praktickým aplikacím, není velikost dávky ultra-vysoké výkonnosti velká. Na reálné úrovni aplikací rychle roste spotřeba v rozmezí 2000–8000 W.

Během dalších pěti let se struktura trhu laserového řezání změní na "malé na koncích a velké uprostřed". Protože současně jsou CW lasery se střední a nízkou výkonností velmi levné, je velmi snadné pro zařízení o výkonu 3 kW a 4 kW nahradit 1 kW nebo 1,5 kW, ale nahrazování 3 kW, 4 kW a 6 kW za výkonnost nad 12 kW není tak snadné.

Laserový průmysl je odvětví s jasně globalizačními charakteristikami. V aplikacích střední a vysoké výkonnosti stále nejvíce upoutává pozornost výkon 3 kW do 12 kW. Hlavním důvodem je, že tento výkonnostní segment může splnit většinu potřeb při zpracování, na trhu se vyvinul zralý a kompletní průmyslový řetězec a je ekonomický ve většině aplikací. Proto je předvídatelné, že v následujících letech bude největší kapacita trhu ve středně a vysokovýkonném segmentu.