2023年3月29日，第24屆ITES深圳工業展盛大開幕！本屆展會上，6萬瓦激光切割機無疑成為整個光電展區“最耀眼的仔”。在奔騰激光展臺上，我們現場見證了全球首臺60kW激光切割機的揭幕儀式，見證了60kW針對50mm厚板的“秒穿孔”以及如薄板般的切割速度，也見證了奔騰與創鑫簽署戰略合作協議的里程碑時刻。
然而，在本月初奔騰激光、創鑫激光通過維科網激光直播平臺首次在云端展示6萬瓦激光切割機并引起廣泛關注后，業內也發出這樣的疑問：5萬瓦已經很快了，6萬瓦還有必要嗎？剛剛問世的6萬瓦切割機能穩定嗎？激光切割機拼功率什么時候才是盡頭？帶著這些問題，筆者在展會現場與奔騰激光總裁吳讓大先生進行了深入交流。
市場需要6萬瓦嗎？
多年以前，業內主流聲音認為，6kW激光能夠覆蓋市場上98％的需求，追求更高的功率并沒有太大意義。然而，以奔騰激光為代表的企業一直致力于解決厚板加工難題，不斷引領著高功率激光設備的發展，并不斷刷新著激光切割金屬的厚度上限、速度極限。
隨著激光切割金屬的能力日漸提升，替代等離子等傳統加工設備也成為萬瓦激光切割機的最大增長點。在吳讓大看來，過去推出2萬瓦、3萬瓦切割機就是奔著替代等離子加工的方向努力，但因為功率不夠，3萬瓦面對100mm以上的厚板只能做極限切割，無法穩定量產，因此只能替代部分等離子市場。而6萬瓦的出現，將不銹鋼切割極限厚度提升至315mm，能實現100mm以下不銹鋼的穩定批量切割，其中200mm不銹鋼切割速度是鋸床加工的15倍；將碳鋼空氣切割的極限厚度提升至50mm（速度是等離子切割的3倍），基本上能完全替代等離子、火焰、鋸床等傳統的厚板加工工藝。
當前，在厚板需求量極大的船舶、重型機械、鋼結構等行業仍以等離子、火焰等傳統工具作為主流選擇。6萬瓦激光切割的問世，打破了過去激光無法企及的厚度，讓鋼錠、鐵錠等超厚材料加工成為可能，也將推動激光切割工藝加速進入超厚板加工市場。
而在10－30mm的中厚板加工領域，6萬瓦的出現可以說是重新定義了激光切割的效率。早年間業內將切割速度大于10m／min的板材定義為薄板，當時20mm屬于需要專門立項攻關的厚板領域。而6萬瓦空氣切割20mm碳鋼能夠輕松達到11m／min的速度，過去的高難度厚板已經被歸入薄板行列。目前，厚度為10－20毫米金屬板的加工量幾乎占據了加工總量的60％以上，6萬瓦將讓這一范圍的金屬加工效率大幅提升，加工質量也較過去更有提升。
攜手創鑫，簽署戰略合作協議
提到激光切割迎來全面替代等離子的機遇，不得不提到國產超高功率激光器的代表企業——創鑫激光。作為一個立足于深圳的民營企業，創鑫激光在無背景、無資源的情況下，靠產品說話，多年來一直致力于給激光應用提供更快的刀，持續引領著國產超高功率光纖激光器的發展與應用。國內首臺應用于工藝領域的25kW、30kW、40kW、50kW，以及今天正式推出的60kW均出自創鑫手筆。
對于與創鑫激光簽署戰略合作協議，吳讓大表示：“這些年光纖激光器的競爭非常激烈。我們在這種激烈的競爭環境中，看到了創鑫激光堅定落實超高功率的發展戰略，并且取得不錯的成績，產品質量也有了很大的提升。而這與奔騰現階段的發展戰略非常匹配，因此我們選擇創鑫激光成為戰略合作伙伴。”
正如吳總所言，創鑫激光在激烈的競爭環境下一路披荊斬棘、打破種種質疑。創鑫激光很早就意識到市場對于超高功率激光應用的需求，但當時萬瓦激光應用才剛剛露出苗頭，市面上包括切割頭在內的各種配套部件發展十分不完善。在這樣的背景下，創鑫激光面對“有器無頭、不實用”的質疑聲不斷前行，甘當業內第一個吃螃蟹的先行者，通過提升激光器功率倒逼上下游配套升級，引領整個行業前進，并最終打造了國內的超高功率激光生態。
2021年，創鑫激光推出包含激光器、切割頭、控制系統在內的“三合一”系列，親自下場攻克超高功率切割頭難題。2022年，創鑫激光5萬瓦激光器和切割頭同步落地，幫助無錫某不銹鋼廠實現加工效率革命。
創鑫激光品牌負責人曾劍鋒表示：“經過多年的摸索，我們認定萬瓦激光能夠有效解決客戶最關注的效率問題，而6萬瓦將幫助客戶建立新的‘代差優勢’，在切割質量、切割效率和高集成智能化方面為客戶帶來全面升級。我們去年就將6萬瓦激光器交付奔騰激光進行工藝測試，去年年底工藝參數就已經出爐。與奔騰建立戰略合作關系，既是基于雙方戰略目標的匹配，也是創鑫激光夯實超高功率激光器引領者地位的體現。”
6萬瓦的難點和穩定性保障
對于全球首臺6萬瓦激光加工設備，用戶最關注的應當是穩定性的問題，其中最核心的難點在于激光器和切割頭。
創鑫激光的6萬瓦光纖激光器繼承了全球獨步的單模塊萬瓦“一高（泵源光輸出高亮度、有源纖芯高亮度）、二小（泵源光小芯徑、信號光小芯徑）、三包層（獨創專利、承載萬瓦泵浦光）”的優良基因，具備結構緊湊、高亮度及高可靠性等優良特性。
憑借“器件先行”戰略深厚的積累和創新，創鑫激光新一代泵浦光能量密度在原有基礎上進一步提升26％，體積僅為之前的20％，降低了整體復雜度及體積，并保持了高功率在的小芯徑輸出，保持了優異的光束質量。此外，創鑫激光采用國內獨家專利的三包層光纖，采用石英、樹脂雙重泵浦光保護，耐受泵浦光和信號光是普通單模雙包層光纖的10倍，大大降低燒纖幾率，確保了小芯徑高能量輸出的穩定性。
最終，創鑫激光推出的60kW光纖激光器光束質量、器件數量均與多模塊20kW相當，體積僅比多模塊20kW略大，可以實現標配150um芯徑，定制100um芯徑，能量密度高達764MW／cm2，能夠實現更快的切割效率。
而在切割頭方面，奔騰激光2年前就開始立項攻關6萬瓦激光切割頭。經過兩年的努力，實現了在長時間負載切割的情況下，切割頭依然能保持溫度穩定性和溫度梯度穩定性，并在密封性、傳感器等方面做了諸多改進，確保了6萬瓦切割頭能夠用于穩定生產。
6萬瓦后，激光應用何去何從？
當然，吳讓大也沒有回避最尖銳的問題——激光切割機拼功率什么時候才是盡頭？6萬瓦之后，還會上8萬瓦、10萬瓦切割機嗎？
對于這一問題，吳總給予了正面回答，他表示：“以目前我們對6萬瓦工藝參數的理解，我們認為激光切割機發展到6萬瓦可以告一段落了，因為目前的6萬瓦激光切割機已經具備完全取代等離子、火焰切割的能力。再去進一步提高激光功率，對切割效率和切割能力貢獻已經不那么明顯，反而會進一步增加用戶的成本，也會進一步增加能耗，不利于環保。因此，我們會在6萬瓦這個階段停一段時間，把更多精力放在尋求工藝突破方面。未來，我們有信心做到在6萬瓦功率不變的層面上，實現切割效率、切割質量的進一步提升。”
在切割功率封頂之后，吳讓大認為下一步的重心將在開發針對超厚板的高功率激光焊接方面：“從市場角度來說，厚板焊接和厚板切割其實是同一個市場，同一類客戶群體，我們介入這一市場難度并不大。而且我們在高功率焊接領域早有布局，并且積累了一定的先發優勢。我相信，在5年之后，電弧焊、氬弧焊等傳統焊接工藝會像現在的等離子切割一樣，慢慢被高功率激光焊接、激光復合焊接所取代。”
而創鑫激光實際上也早早開始了高功率之外的多線布局。一方面，創鑫激光針對激光應用的“工具化”趨勢，開發了極具性價比的標記、焊接工具產品，并大力推動激光工具的電商化，推動激光走進千家萬戶；另一方面，創鑫激光也針對時下火熱的新能源市場做了充分的技術布局，目前已成為國內某頭部動力電池廠的核心光源供應商。
正如曾劍鋒所說：一家獨大無法推動激光事業的發展，百花齊放才是產業發展主旋律。創鑫激光與奔騰激光的戰略合作，既能以更具性價比的價格讓鈑金行業受益，還會用更好的品質、更好的性能、更好的技術，讓整個行業有全新的選擇，并將全力以赴為新行業、新客戶提供更高效的解決方案。
