高功率雷射在高科技和重工業的應用

近三年來，受疫情影響，工業雷射需求成長放緩。 然而，雷射技術的發展並未停止。 在光纖雷射領域，60kW以上超高功率光纖雷射相繼推出，將工業雷射的功率推向了新的高度。

30,000瓦以上的高功率雷射的需求量有多大？

對於多模連續光纖雷射器，透過添加模組來增加功率似乎是公認的方法。 近幾年，每年功率增加1萬瓦。 但超高功率雷射實現工業切割與焊接的難度更大，對穩定性的要求更高。 2022年3萬瓦功率將在雷射切割中規模應用，4萬瓦設備目前處於小規模應用探索階段。

在千瓦級光纖雷射時代，6kW以下的功率可用於電梯、汽車、衛浴、廚具、家具、底盤等大部分常見金屬製品的切割和焊接，板材和管材厚度均不超過10mm。 10000瓦雷射的切割速度是6000瓦雷射的兩倍，20000瓦雷射的切割速度比10000瓦雷射增加60%以上。 並且突破了厚度限制，可以切割50mm以上的碳鋼，這在一般工業產品中是不多見的。 那麼 30,000 瓦以上的高功率雷射呢？

應用高功率雷射提高船舶建造質量

今年4月，法國總統馬克宏訪華，空中巴士、大飛航運、法國電力公司等企業隨行。

法國飛機製造商空中巴士宣布與中國達成160架飛機的批量採購協議，總價值約200億美元。 他們也將在天津建設第二條生產線。 中國船舶集團公司與法國達飛航運集團簽署合作協議，包括建造16艘2型超大型貨櫃船，金額逾210億元。 中國廣核集團與法國電力公司合作密切，台山核電廠就是典型。

3萬至5萬瓦的高功率雷射設備，可切割厚度100mm以上的鋼板。 船舶製造業是大量使用厚金屬板材的產業，典型的商船船體鋼板厚度超過25mm，大型貨船的船體鋼板厚度甚至超過60mm。 大型軍艦、超大型貨櫃船可能採用厚度100mm的特殊鋼。 雷射焊接速度更快、熱變形和返工更少、焊接品質更高、填充材料消耗減少，產品品質明顯提高。 隨著數萬瓦級功率雷射的出現，船舶製造中雷射切割、焊接不再受到限制，未來替代潛力巨大。

豪華郵輪一直被認為是造船業的巔峰，傳統上由義大利芬坎蒂尼公司和德國邁爾造船廠等少數幾個造船廠壟斷。 雷射技術在船舶建造的早期階段就已廣泛應用於材料加工。 中國首艘國產豪華郵輪計劃於2023年底下水。 招商局集團也推動南通海通郵輪製造專案雷射加工中心建設，包括高功率雷射切割焊接薄板生產線。 預計這一應用趨勢將逐步滲透到民用商船。 中國是全球船舶訂單最多的國家，雷射在厚金屬板切割和焊接方面的作用將持續增加。

10kW+雷射在航太領域的應用

航空航太運輸系統主要包括火箭和商用飛機，減輕重量是主要考慮因素。 這對鋁和鈦合金的切割和焊接提出了新的要求。 雷射技術對於實現高精度焊接和切割組裝工藝至關重要。 10kW+高功率雷射的出現，為航太領域帶來了切割品質、切割效率、高整合智慧化的全面升級 

在航空航太工業的製造過程中，有許多零件需要切割和焊接，包括引擎燃燒室、引擎殼體、飛機框架、尾翼壁板、蜂巢結構和直升機主旋翼等。 這些部件對於切割和焊接接口的要求極為嚴格。

空中巴士長期以來一直在使用高功率雷射技術。 在A340飛機的製造過程中，所有鋁合金內部艙壁均採用雷射焊接。 機身蒙皮及縱梁雷射焊接技術取得突破性進展，已在空中巴士A380飛機上應用。 中國國產C919大型客機試飛成功，年內交付。 還有未來項目，例如C929的開發。 可以預見，未來雷射在商用飛機製造上必將佔有一席之地。

雷射技術可協助核電設施安全建設

核電是一種新型清潔能源，美國、法國在核電廠建設方面擁有最先進的技術。 核電約佔法國電力供應的70%，中國在法國核電設施建設初期就與法國進行了合作。 安全是核電設施最重要的方面，其中有許多具有防護功能的金屬部件需要切割或焊接。

我國自主研發的雷射智慧追蹤MAG焊接技術在田灣核電廠7、8號機組鋼內襯穹頂及筒體批量應用。 目前，首台核級穿透套筒焊接機器人正在研發中。

順應雷射發展趨勢，特宇推出CWFL-60000超高功率 光纖雷射冷卻器

特宇緊跟雷射發展潮流，研發生產了CWFL-60000超高功率光纖雷射冷水機，為60kW雷射設備提供穩定的冷卻。 採用雙獨立溫控系統，可同時冷卻高溫雷射頭和低溫雷射光源，為雷射設備提供穩定的輸出，有效確保高功率雷射切割機的快速高效運行 

雷射技術的突破，催生了雷射加工設備的廣大市場。 只有掌握正確的方法，才能在激烈的市場競爭中保持領先。 隨著航空航太、船舶、核電等高端應用領域轉型升級的需要，厚板鋼板加工需求日益增長，高功率雷射將協助產業加速發展。 未來3萬瓦以上功率的超高功率雷射主要應用在風電、水力、核能、船舶、礦場機械、航太、航空等重工業領域。