Εισαγωγή: Η άνοδος της τεχνολογίας λέιζερ ινών και η στροφή της προς την πολυδιάστατη καινοτομία

Τα τελευταία χρόνια, τα βιομηχανικά λέιζερ ινών έχουν εξελιχθεί ραγδαία, προχωρώντας από την παλμική σήμανση 20W στην κοπή λεπτών φύλλων σε επίπεδο κιλοβάτ και στη συνέχεια στην κοπή παχιών πλακών πολλών κιλοβάτ, τροφοδοτώντας την ανάπτυξη πολλών εταιρειών λέιζερ. Ωστόσο, με τις μεταβαλλόμενες διεθνείς συνθήκες και τις μακροοικονομικές διακυμάνσεις, η βιομηχανία λέιζερ έχει βρεθεί παγιδευμένη σε μια κατάσταση ομοιογενούς ανταγωνισμού και πολέμου τιμών. Παρά το γεγονός ότι οι εγχώριες εταιρείες λέιζερ ινών φτάνουν σε εντυπωσιακά επίπεδα εσόδων 1,5-1,6 δισεκατομμυρίων RMB, τα καθαρά κέρδη παραμένουν μέτρια, προκαλώντας βαθύ προβληματισμό σχετικά με τις μελλοντικές προοπτικές της βιομηχανίας λέιζερ ινών.

Επί του παρόντος, η διερεύνηση των εφαρμογών της τεχνολογίας λέιζερ βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο, με τα λέιζερ ινών να διαθέτουν τεράστιες δυνατότητες σε διάφορους τομείς. Ιδιαίτερα στις βιομηχανικές εφαρμογές, τα λέιζερ ινών εξελίσσονται από την “απλή κοπή” στην “πολυδιάστατη κατασκευή” με τη συνεχή ωρίμανση διαδικασιών όπως επένδυση με λέιζερ, συγκόλληση και καθαρισμός. Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει την τεχνολογική εξέλιξη και τις ανακαλύψεις της αγοράς των λέιζερ ινών, εστιάζοντας στη μελλοντική τους ανάπτυξη, ιδίως σε επένδυση με λέιζερ.

1. Κορυφαίοι διεθνείς παίκτες: Εξέλιξη υψηλής απόδοσης και υπερυψηλής ισχύος

Η IPG, παγκόσμιος ηγέτης στην τεχνολογία λέιζερ ινών, ήταν από τους πρώτους που προώθησαν την εκβιομηχάνιση της τεχνολογίας κοπής με λέιζερ επιπέδου κιλοβάτ σε συνεργασία με εγχώριους κατασκευαστές εξοπλισμού το 2016-2017. Στον τομέα της συγκόλλησης, η IPG παρέδωσε το 2017 σε Ιάπωνα πελάτη το λέιζερ ινών υψηλότερης ισχύος 120 kW στον κόσμο, αποδεικνύοντας τις δυνατότητες του συστήματός της σε εφαρμογές υπερυψηλής ισχύος.

Η IPG καινοτομεί επίσης συνεχώς στη βελτίωση της ηλεκτρο-οπτικής απόδοσης. Από την υπέρβαση της απόδοσης 40% το 2014 έως την κυκλοφορία της σειράς YLS-ECO το 2022 με ηλεκτροοπτική απόδοση μεγαλύτερη από 50%, η τεχνολογία εξοικονόμησης ενέργειας υψηλής απόδοσης της IPG έχει επεκταθεί σε μοντέλα υψηλής ισχύος 30kW, μειώνοντας σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού και τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Αυτή η εξέλιξη παρέχει επίσης μια πιο οικονομική ενεργειακή λύση για σενάρια επεξεργασίας μεγάλης διάρκειας, όπως επένδυση με λέιζερ.

2. Η άνοδος των εγχώριων παικτών: Ολοκλήρωση συστημάτων και υποκατάσταση υψηλής ποιότητας

Η Reicod Laser έκανε σημαντικά βήματα ξεπερνώντας την τεχνολογία λέιζερ συνεχούς ίνας 10kW το 2013 και λανσάροντας ένα λέιζερ βιομηχανικής ποιότητας 100kW το 2021, σηματοδοτώντας μια κρίσιμη επανάσταση στην εγχώρια τεχνολογία λέιζερ υπερυψηλής ισχύος. Μέχρι σήμερα, η Reicod έχει αποστείλει σχεδόν 4.000 μονάδες των λέιζερ της κατηγορίας κιλοβάτ, καταλαμβάνοντας την πρώτη θέση στην εγχώρια αγορά.

Στην επέκταση των εφαρμογών, η Reicod κυκλοφόρησε το 2022 το λέιζερ της σειράς “Flagship”, το οποίο απευθύνεται σε τομείς υψηλής τεχνολογίας, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική και η ναυπηγική βιομηχανία. Η κίνηση αυτή αποσκοπεί στην υποκατάσταση των εισαγόμενων λέιζερ σε επένδυση με λέιζερ, συγκόλλησης και τρισδιάστατης εκτύπωσης, παρουσιάζοντας επιτυχία σε πρώιμο στάδιο σε παραγγελίες μικρών παρτίδων και αναδεικνύοντας τις δυνατότητες των φιλικών προς το σύστημα λέιζερ σε πολύπλοκες διαδικασίες κατασκευής.

3. Τεχνολογική απόκλιση: “Υψηλή ισχύς + υψηλή φωτεινότητα” ως ανταγωνιστική εστίαση

Η Chuangxin Laser υιοθέτησε μια στρατηγική “συσκευή πρώτα” για να εισέλθει στην αγορά υψηλής ισχύος, εισάγοντας λέιζερ που κυμαίνονται από 12kW έως 50kW από το 2018 και ξεκινώντας το έργο “Kilowatt China Tour” το 2020, φέρνοντας τα λέιζερ κιλοβάτ από το να “παρατηρούνται” στο να γίνουν πρότυπο της αγοράς.

Η Chuangxin πρότεινε ένα πλαίσιο εξόδου λέιζερ υψηλής φωτεινότητας με έμφαση στο “One High, Two Small, Three Cladded Layers” για τη βελτίωση της ποιότητας της εξόδου λέιζερ. Τα λέιζερ υψηλής φωτεινότητας όχι μόνο βελτιώνουν την ποιότητα κοπής αλλά και την ομοιομορφία και την αντοχή της συγκόλλησης των επιστρωμένων στρωμάτων σε επένδυση με λέιζερ, που αποτελεί βασική κατεύθυνση για την αναβάθμιση των διαδικασιών.

4. Αντλήσεις και έλεγχος δέσμης 976nm: και Ευελιξία

Από την ίδρυσή της το 2015, η GW Laser έχει επικεντρωθεί στην τεχνολογική διαδρομή άντλησης 976nm, προωθώντας την ανάπτυξη και τη βιομηχανοποίηση λέιζερ υψηλής φωτεινότητας και απόδοσης. Το 2017, λάνσαρε μια λύση άντλησης 976nm με ηλεκτρο-οπτική απόδοση άνω των 42%, ακολουθούμενη από ένα λέιζερ σειράς ECO 20kW με απόδοση άνω των 45% το 2021, προσφέροντας πιο ενεργειακά αποδοτικές επιλογές για επένδυση με λέιζερ και άλλα σενάρια επεξεργασίας μεγάλης διάρκειας.

Στον έλεγχο της δέσμης, η τεχνολογία δέσμης “κορώνα” της nLIGHT βελτιστοποιεί την κατανομή της ενέργειας, βελτιώνοντας σημαντικά την ποιότητα κοπής παχιών και μεσαίου πάχους πλακών, και κέρδισε το βραβείο Prism Award 2019. Η GW Laser εισήγαγε επίσης τις λειτουργίες δέσμης HBF και CHF για τη βελτίωση της σταθερότητας της διαδικασίας κοπής χοντρών πλακών και επένδυση με λέιζερ, αναδεικνύοντας την προσαρμοστικότητα του ελέγχου δέσμης σε σύνθετα σενάρια εφαρμογών.

5. Επένδυση με λέιζερ: Λέιζερ ινών και ολοκλήρωση διεργασιών

Όπως επένδυση με λέιζερ τεχνολογία συνεχίζει να επεκτείνεται στους τομείς της ανακατασκευής και της μηχανικής επιφανειών, απαιτεί υψηλότερη ποιότητα δέσμης, σταθερότητα ισχύος και ενεργειακή απόδοση από τα λέιζερ. Επί του παρόντος, τα εγχώρια κατασκευασμένα λέιζερ ινών κατηγορίας κιλοβάτ χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για επένδυση με λέιζερ επισκευή μεγάλων κυλίνδρων, υδραυλικών στηριγμάτων και άλλων εξαρτημάτων, με καλή οικονομική και διαδικαστική προσαρμοστικότητα.

Κοιτάζοντας μπροστά, με τη συντονισμένη ανάπτυξη υλικών, διαδικασιών και λέιζερ, επένδυση με λέιζερ αναμένεται να αποτελέσει βασική κατεύθυνση για την αγορά λέιζερ ινών, ώστε να ξεφύγει από τον “κορεσμό της κοπής” και να επεκταθεί σε εφαρμογές υψηλής ποιότητας. Από την πλευρά του εξοπλισμού έως την πλευρά της διαδικασίας, οι εξατομικευμένες λύσεις λέιζερ για επένδυση με λέιζερ θα ωριμάσει σταδιακά, οδηγώντας την τεχνολογία λέιζερ ινών προς βαθιά ολοκλήρωση και εξειδικευμένα υποπεδία.

6. Συμπέρασμα: Από τον ομοιογενή ανταγωνισμό στη διαφοροποιημένη ανάπτυξη

Ο σημερινός “εσωτερικός ανταγωνισμός” στην αγορά λέιζερ ινών προέρχεται από την υψηλή ομοιογένεια των τεχνολογικών διαδρομών και της τοποθέτησης των προϊόντων στο παρελθόν. Με την IPG να υπερέχει στην αποδοτικότητα, την Reicod να ηγείται στην υπερυψηλή ισχύ και την ολοκλήρωση του συστήματος, την Chuangxin να καινοτομεί στην υψηλή φωτεινότητα και την GW Laser να πρωτοπορεί στην τεχνολογική διαδρομή των 976nm, η αγορά μετατοπίζεται από έναν “πόλεμο τιμών” σε έναν “πόλεμο τεχνολογίας”.”

Κοιτάζοντας μπροστά, το μέλλον των λέιζερ ινών έγκειται στην τεχνολογική διαφοροποίηση σε διάφορα σενάρια εφαρμογών. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει ανακαλύψεις στην ηλεκτρο-οπτική απόδοση, εστίαση στην υψηλή φωτεινότητα και τον ανώτερο έλεγχο της δέσμης, ή ανάπτυξη πηγών λέιζερ φιλικών προς το σύστημα που μπορούν να προσαρμοστούν σε επένδυση με λέιζερ, συγκόλληση, καθαρισμός και άλλες σύνθετες διεργασίες. Μόνο με την εστίαση στην αξία για τον πελάτη και την τεχνολογική καινοτομία μπορεί η βιομηχανία λέιζερ ινών της Κίνας να ξεπεράσει τον ανταγωνισμό χαμηλού κέρδους και να εισέλθει σε ένα νέο στάδιο ανάπτυξης υψηλής ποιότητας.