近些年,，高功率在激光加工行業(yè)的確越來(lái)越受歡迎。以銳科激光為例,，去年萬(wàn)瓦以上激光器產(chǎn)品銷(xiāo)售已超過(guò)2380臺(tái)（歷史累計(jì)達(dá)3200臺(tái)）,，較2020年增長(zhǎng)達(dá)到243%，數(shù)量更是遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)其他友商,；從功率來(lái)看,，銳科激光的連續(xù)光纖激光器產(chǎn)品已達(dá)100 kW之高，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)先河,。

那么是不是功率越高,，就代表激光器產(chǎn)品加工效率越高？實(shí)際并非如此,，這取決于激光器的核心器件（有源光纖,、泵浦源、高功率合束器等）的配置和客戶(hù)實(shí)際加工板材的類(lèi)型及厚度,。首先,，激光器的核心器件配置一定程度地影響激光器的加工效率，更先進(jìn)的核心器件及其匹配性可以實(shí)現(xiàn)加工效率高于同功率其他品牌的激光器,。其次,，要根據(jù)客戶(hù)加工板材的種類(lèi)及厚度去進(jìn)行衡量，同時(shí)在不同的應(yīng)用中如焊接,、熔覆等,，決定其加工效率的因素更多。因此,，單一只看功率則無(wú)法進(jìn)行加工效率的對(duì)比,。

那么，我們來(lái)看一下銳科激光12 kW,、20 kW,、30 kW切割不同厚度的碳鋼的工藝效果的對(duì)比情況,。

多模組30 kW、多模組20 kW

及多模組12 kW切割碳鋼進(jìn)行工藝實(shí)測(cè)

（表格中未標(biāo)注輔助氣體的為空氣）

從表中可以看出,，30 kW輔助空氣切割10 mm厚度的碳鋼相較20 kW效率提升了25%,，效率相較雖有提升，但優(yōu)勢(shì)并不非常明顯,，而在切割25 mm厚度的碳鋼優(yōu)勢(shì)明顯,，30 kW的效率相較20 kW （輔助氧氣）提升114.3%。

產(chǎn)品應(yīng)用案例

因此,，從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看,，客戶(hù)要依據(jù)自身加工板材的類(lèi)型及厚度選擇最適合自己的高功率產(chǎn)品。若客戶(hù)加工板材多以薄板為主,，則可選配萬(wàn)瓦級(jí)別中能夠最大程度滿(mǎn)足自身所需加工效率的產(chǎn)品,，若加工板材中厚板居多或加工量大，則可選配功率更高的萬(wàn)瓦級(jí)激光器產(chǎn)品,。不少客戶(hù)因?yàn)榧庸ち糠浅４?，也?huì)選擇配置銳科激光30 kW激光器的設(shè)備，正是看重其可以兼顧對(duì)薄,、中,、厚板的切割速度、斷面質(zhì)量等綜合需求,，尤其是在空氣切割中厚板方面優(yōu)勢(shì)明顯,，使得工廠的加工效率大幅提升，進(jìn)而減少整體運(yùn)營(yíng)成本,，更快獲得收益回報(bào),。

眾所周知,，高功率和高亮度是當(dāng)前激光技術(shù)突破的方向。某些激光器廠商引導(dǎo)“小纖芯就代表高亮度”這個(gè)觀點(diǎn),，讓客戶(hù)在選擇上誤以為纖芯越小就代表激光器更厲害,。其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū)。

高亮度激光器和光束參數(shù)積BPP值緊密相關(guān),，BPP=ω?*θ?,，ω?是光束的束腰半徑，θ?是激光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角,。BPP值越低,，光束質(zhì)量就越好。亮度定義為單位面積、單位立體角內(nèi)的功率,，亮度Br=P/(π*BPP)2 ,。達(dá)到高亮度的前提條件有兩項(xiàng)，一是提升激光器功率,，二是提高光束質(zhì)量,，兩者單一提升或共同提升都可以帶來(lái)激光器亮度提升，功率提升辦法固然較多,，但光束質(zhì)量提升不等同于采用更小芯徑的光纖就能達(dá)到。因?yàn)槔w芯直徑不能等同于束腰直徑,，縮小纖芯的同時(shí)必須要不增大光束遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角,，才能降低BPP值，達(dá)到更好的光束質(zhì)量,。

BPP=ω?*θ?,，ω?束腰半徑，θ?遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角

在超高功率光纖激光器應(yīng)用場(chǎng)景中,，客戶(hù)需求的是效益的提升,，具體可以從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：一是光纖激光器電光轉(zhuǎn)換效率的提升，達(dá)到省電更省錢(qián)的目的,；二是綜合加工效益的提升,，達(dá)到提效更掙錢(qián)的目的。激光加工是一個(gè)系統(tǒng)工程,，只有做到機(jī)床,、系統(tǒng)、氣路,、加工頭,、激光源、板材以及加工工藝多維匹配,、相輔相成,，才能真正提高系統(tǒng)的利用率，創(chuàng)造最優(yōu)收益,。而銳科激光萬(wàn)瓦系列光纖激光器電光轉(zhuǎn)化效率高達(dá)40%以上,，且較大程度地對(duì)發(fā)散角進(jìn)行優(yōu)化，使之能夠較好地匹配市場(chǎng)所有品牌不同光學(xué)配置的切割頭及系統(tǒng),，從而更好地兼顧客戶(hù)對(duì)薄,、中、厚板的切割需求,。  

光纖激光器的模塊組成分為單模組和多模組兩種,，在切割應(yīng)用中,，聚焦光斑對(duì)切割出的質(zhì)量有很大影響，單模組萬(wàn)瓦激光器采用單纖放大達(dá)到萬(wàn)瓦級(jí)別,，光束為近高斯分布,，能量比較集中，一般采用模式轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)光束勻化效果,，其效果受器件一致性影響波動(dòng)較大,。多模組萬(wàn)瓦激光器一般采用多個(gè)2000~6000 W光模塊合束而來(lái)，實(shí)現(xiàn)了多光束的疊加,，天然的形成勻化效果,，一致性較好。

單模組和多模組萬(wàn)瓦光纖激光器光束圖對(duì)比

(上2為單模組,，下2為多模組)

單模組萬(wàn)瓦激光器的優(yōu)勢(shì)在中薄板切割速度,，以銳科單模組12000和多模組12000激光器進(jìn)行對(duì)比，在20 mm以下不同厚度的不銹鋼輔助氮?dú)饣蚩諝馇懈顥l件下,，單模組12000切割效率優(yōu)于多模組12000光纖激光器,。

單模組12000 W和多模組12000 W

切割不銹鋼工藝實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)效果對(duì)比

多模組萬(wàn)瓦激光器在光束勻化效果上更好，使得厚板切割質(zhì)量上優(yōu)勢(shì)更為明顯,。有的客戶(hù)對(duì)加工斷面的要求非常高,，因此他們?nèi)匀粫?huì)首選多模組光纖激光器。

總而言之,，單模組和多模組并不能進(jìn)行單純的對(duì)比,，它們都是光纖激光器的一項(xiàng)配置，就好比一輛車(chē),，轎車(chē)適合公路,，越野適合山地，但是轎車(chē)也能跑山地,，越野也能跑公路,，所以光纖激光器到底選多模還是單模要看客戶(hù)實(shí)際的加工需求。

12000 W單模組切割6 mm碳鋼效果

12000 W多模組切割30 mm碳鋼效果

此外,，為了滿(mǎn)足不同公司個(gè)性化應(yīng)用需求,，同種功率下銳科激光可提供更多選擇。以12 kW為例,，銳科激光生產(chǎn)制造單模組連續(xù)光纖激光器12000S,、多模組連續(xù)光纖激光器12000TZ、12000TC等多種同功率的光纖激光器,，而且同一類(lèi)型的激光器還可定制匹配不同的纖芯,，可最大程度地滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

產(chǎn)品的選擇需建立在市場(chǎng)應(yīng)用需求上,，對(duì)于廣大用戶(hù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景需求來(lái)選擇性?xún)r(jià)比高的激光器才是王道,?？蛻?hù)可以從加工需求、成本需求和服務(wù)需求三個(gè)方面去綜合衡量,。

首先,，在加工需求方面，不同用戶(hù)對(duì)板材的切割厚度,、速度,、加工效率的需求不同。因此在選配激光器產(chǎn)品時(shí),，需結(jié)合日常工廠切割板材及厚度等實(shí)際加工需求量較多的情況進(jìn)行考量。

其次,，在最大化滿(mǎn)足當(dāng)前加工需求現(xiàn)狀的情況下,，產(chǎn)品的使用成本也是一大衡量因素。激光器的使用成本可以從產(chǎn)品的電光轉(zhuǎn)化效率,、停機(jī)成本,、購(gòu)買(mǎi)價(jià)格等因素多方面綜合對(duì)比。

最后,，激光器屬于高單價(jià)的大宗商品,，使用年限較長(zhǎng)，拋開(kāi)產(chǎn)品的性能參數(shù)（光束質(zhì)量,、電光轉(zhuǎn)化效率,、穩(wěn)定性等）、板材切割需求等因素,。用戶(hù)還需重點(diǎn)考慮產(chǎn)品的質(zhì)保和售后問(wèn)題,，而從這個(gè)角度看，優(yōu)選激光器大品牌是一個(gè)較好的選擇,。