産業用レーザーはここ数年で急成長を遂げており、金属板、配管、家電製品、ガラス、ファイバー、半導体、自動車製造、海洋機器など、幅広い分野で利用されています。2016年以降、産業用ファイバーレーザーは8kWから10kW、12kW、15kW、20kWへと開発が進められています。
レーザー技術の発展は、レーザー機器の高度化につながっています。国産レーザーは、パルスファイバーレーザー、連続波ファイバーレーザーともに、海外メーカーの予想をはるかに上回るスピードで発展しています。かつて、世界のレーザー市場はIPG、nLight、SPI、Coherentといった外資系企業によって独占されていました。しかし、Raycus、MAX、Feibo、Leapionといった国産レーザーメーカーの成長に伴い、こうした優位性は崩れつつあります。
高出力ファイバーレーザーは主に金属切断に使用され、用途の80%を占めています。用途拡大の主な理由は価格の低下です。3年足らずで価格は65%も下落し、エンドユーザーに大きなメリットをもたらしました。金属切断に加え、レーザー洗浄やレーザー溶接も今後の有望な用途です。
金属切削加工の現状
ファイバーレーザーの開発は、金属切断に革命的な変化をもたらしました。その登場は、火炎切断機、ウォータージェット切断機、パンチプレスといった従来の切断工具に大きな影響を与え、切断速度と切れ味の面で飛躍的な向上をもたらしました。さらに、ファイバーレーザーは従来のCO2レーザーにも影響を与えています。技術的には、レーザー技術そのものの「アップグレード」と言えるでしょう。しかし、CO2レーザーは非金属の切断に非常に優れており、優れた切断性能と滑らかな切れ刃を備えているため、もはや役に立たないとは言えません。そのため、Trumpf、AMADA、Tanakaなどの海外企業や、Hans Laser、Baishengなどの国内企業は、依然としてCO2レーザー切断機の製造能力を維持しています。
過去2年間、レーザーパイプ切断は新たなトレンドとなっています。3D-5軸レーザーパイプ切断は、レーザー切断の新たな重要かつ複雑な応用分野となる可能性があります。現在、これらには機械式アームとガントリーサスペンションの2種類があります。これらは金属部品の切断範囲を拡大し、今後、新たな焦点となるでしょう。
一般的な製造業における金属材料加工には2kW～10kWのファイバーレーザーが求められており、この出力帯のファイバーレーザーが販売量の大部分を占めており、その割合は今後も増加し続けるでしょう。この状況は今後も長く続くでしょう。同時に、レーザー金属切断機はよりインテリジェントで人間工学的な技術へと進化していくでしょう。
レーザー金属溶接の可能性
レーザー溶接は過去3年間で20%の成長を続け、他の市場セグメントよりも高いシェアを獲得しています。ファイバーレーザー溶接と半導体溶接は、精密溶接や金属溶接に応用されています。今日では、多くの溶接工程において高度な自動化、高い生産性、そして製品ラインへの完全な統合が求められており、レーザー溶接はこれらのニーズを満たすことができます。自動車業界では、新エネルギー車において、パワーバッテリー、車体、ルーフなどの溶接にレーザー溶接技術が徐々に採用されています。
溶接のもう一つの優れた点は、ハンドヘルドレーザー溶接機です。操作が簡単で、クランプや制御ツールを必要とせず、市場に導入されるとすぐに加熱されます。しかし、ハンドヘルドレーザー溶接機は高度な技術力や高付加価値を備えた分野ではなく、まだ普及段階にあることを指摘しておく必要があります。
レーザー溶接は今後数年間成長傾向を維持すると予想されており、特にハイエンドの製造業において、高出力ファイバーレーザーに対する需要が高まり続けるでしょう。
中高出力レーザー冷却ソリューションの選択
高出力、超高出力を問わず、レーザー切断やレーザー溶接において、加工効果と安定性は最優先事項です。そして、これらを実現するのが、搭載されている循環空冷式チラーです。国内の産業用冷凍機市場において、S&A Teyuは高い販売実績を誇る有名ブランドです。CO2レーザー、ファイバーレーザー、半導体レーザー、UVレーザーなど、様々な用途に対応する成熟した冷却技術を有しています。
例えば、薄板金属切断において現在普及している3kWファイバーレーザーの需要に応えるため、S&A Teyuは、二重冷却回路を備えたCWFL-3000空冷チラーを開発しました。4kW、6kW、8kW、12kW、20kW向けにも、S&A Teyuは関連する冷却ソリューションを提供しています。S&A Teyuの高出力ファイバーレーザー冷却ソリューションの詳細については、https://www.chillermanual.net/fiber-laser-chillers_c2をご覧ください。
