Según el informe sobre el desarrollo de la industria láser de China, en el mercado nacional de láseres de fibra, el envío general de láseres de fibra convencionales nacionales de baja y media potencia ha superado al de productos extranjeros en la misma sección de potencia debido a la mejora Graduación de Potencia y rendimiento de los láseres de fibra domésticos. Este logro demuestra el éxito de la sustitución de importaciones.
Además, el envío general de láseres de fibra convencionales nacionales de potencia ultraalta superior a 10 kW está casi a la par con el de productos extranjeros en la misma sección de potencia.
Esto indica que los láseres de fibra nacionales están ganando aceptación en el mercado nacional debido a la mejora continua de la fuerza de investigación y desarrollo independiente.
Además, la demanda del mercado industrial de láseres de alta potencia de 10.000 vatios aumenta cada año a medida que el procesamiento de productos láser exige estándares más altos. Esta tendencia se ha vuelto cada vez más frecuente.
Los clientes se encuentran en el mercado nacional con una amplia gama de láseres de 10.000 vatios y tienen muchas dudas a la hora de elegir el equipo adecuado.
1. Preguntas frecuentes sobre la selección de láseres de fibra
P1: ¿Cuanto mayor sea la potencia, mayor será la eficiencia del procesamiento?
En los últimos años, la alta potencia se ha vuelto cada vez más popular en la industria del procesamiento láser. Tomemos como ejemplo el láser Raycus. El año pasado, las ventas de productos láser superiores a 10.000 vatios superaron las 2.380 unidades, un incremento del 243% respecto a 2020 y un total de 3.200 unidades vendidas a lo largo de la historia. Este número es mucho mayor que el de otras marcas nacionales. Los productos láser de fibra continua de Raycus Laser han alcanzado los 100 kW, sentando un precedente nacional.
Sin embargo, una mayor potencia no significa necesariamente una mayor eficiencia de procesamiento de los productos láser.
La eficiencia depende de la configuración de los componentes principales del láser, como la fibra activa, la fuente de bombeo y el combinador de alta potencia, así como del tipo y espesor de la placa que se procesa.
La configuración del dispositivo central del láser juega un papel importante a la hora de determinar su eficiencia de procesamiento. Los dispositivos centrales más avanzados y su combinación pueden lograr una mayor eficiencia de procesamiento que otras marcas de láseres con la misma potencia.
Además, al medir la eficiencia del procesamiento también se debe considerar el tipo y espesor de las láminas procesadas por los clientes. Además, diferentes aplicaciones, como la soldadura y el recubrimiento, tienen factores adicionales que afectan la eficiencia del procesamiento. Por lo tanto, no es apropiado comparar la eficiencia de procesamiento de diferentes láseres basándose únicamente en su potencia.
Por último, examinaremos los efectos del proceso de corte por láser Raycus de acero al carbono con diferentes espesores de 12 kW, 20 kW y 30 kW.
| Espesor del acero dulce | 10mm | 16mm | 20mm | 25mm | 40mm |
| 12.000W | 6,5 m/min | 1,6 m/min ( O2 ) |
1,4 m/min ( O2 ) |
0,9 m/min ( O2 ) |
/ |
| 20.000W | 12 m/min | 6 m/min | 3 m/min | 1,4 m/min ( O2 ) |
0,9 m/min ( O2 ) |
| 30.000W | 15 m/min | 8,5 m/min | 5,5 m/min | 3 m/min | 1,1 m/min ( O2 ) |
| Mejora de la eficiencia | 25% | 41,70% | 83,30% | 114,30% | 22,20% |
La tabla muestra tres grupos multimodo con potencias de 30 kW, 20 kW y 12 kW, todos utilizados para cortar acero al carbono durante la medición del proceso. El gas auxiliar utilizado para los tres es el aire, aunque no está marcado en la tabla.
Al examinar la tabla, resulta evidente que la eficiencia del grupo multimodo de 30 kW para cortar acero al carbono de 10 mm de espesor utilizando aire auxiliar es un 25% mayor que la del grupo de 20 kW.
Aunque hay una mejora en la eficiencia, no es muy significativa. Sin embargo, la ventaja se vuelve más evidente al cortar acero al carbono de 25 mm de espesor, ya que el grupo multimodo de 30 kW muestra una eficiencia un 114,3% mayor que el grupo de 20 kW (que utiliza oxígeno auxiliar).
Casos de aplicación de productos
En términos de aplicación práctica, los clientes deben seleccionar productos de alta potencia que sean más adecuados para sus propias láminas procesadas en función de su tipo y espesor.
Si la mayor parte del procesamiento del cliente involucra láminas delgadas, debe seleccionar productos en el nivel de 10,000 vatios para satisfacer al máximo sus necesidades de eficiencia de procesamiento.
Por otro lado, si las placas medianas y gruesas constituyen la mayor parte del procesamiento o el volumen de procesamiento es grande, los clientes deben elegir productos láser de mayor potencia, 10.000 vatios.
Muchos clientes optan por equipos equipados con un láser Raycus de 30 kW debido al gran volumen de procesamiento. Este equipo puede satisfacer los requisitos integrales de velocidad de corte y calidad de la sección de láminas delgadas, medianas y gruesas.
Tiene importantes ventajas en el corte por aire de láminas medianas y gruesas, lo que mejora sustancialmente la eficiencia de procesamiento de la fábrica. Esto, a su vez, reduce los costos operativos generales y conduce a retornos más rápidos.
P2: ¿Bajo la misma potencia, cuanto más pequeño sea el núcleo de fibra, mejor?
Como todos sabemos, el avance actual de la tecnología láser se centra en una alta potencia y un alto brillo.
Algunos fabricantes de láser han engañado a sus clientes haciéndoles creer que “un núcleo pequeño representa un alto brillo. Sin embargo, esta es una idea errónea.
La calidad de un láser de alto brillo está estrechamente relacionada con el valor BPP (producto del parámetro del haz), que se calcula utilizando el radio de cintura del haz (ω₀) y el ángulo de divergencia de campo lejano del haz láser (θʀ). Un valor de BPP más bajo indica una mejor calidad del haz.
El brillo se define como la potencia por unidad de área y por unidad de ángulo sólido. Por lo tanto, para lograr un alto brillo, se deben cumplir dos condiciones previas: mejorar la potencia del láser y mejorar la calidad del haz.
Las mejoras individuales y conjuntas pueden conducir a un aumento del brillo del láser. Sin embargo, mejorar la calidad del haz no es lo mismo que reducir el diámetro del núcleo de la fibra.
Esto ocurre porque el diámetro del núcleo no puede ser igual al diámetro de la cintura de la viga. Al reducir el diámetro del núcleo, el ángulo de divergencia del haz en el campo lejano no debe aumentar para reducir el valor de BPP y obtener una mejor calidad del haz.
BPP=ω₀*θʀ，ω ₀es el radio de la cintura, θʀ es el ángulo de divergencia del haz
En el escenario de aplicación de los láseres de fibra de potencia ultraalta, los clientes exigen mejoras en los beneficios, que se pueden lograr desde dos aspectos:
En primer lugar, al aumentar la eficiencia de conversión electroóptica de los láseres de fibra, es posible ahorrar electricidad y dinero.
En segundo lugar, al mejorar la eficiencia del procesamiento integral, se puede lograr el objetivo de aumentar la eficiencia y la rentabilidad.
El procesamiento láser es un proyecto sistemático que requiere coordinación multidimensional y complementariedad de máquinas herramienta, sistemas, rutas de gas, cabezales de procesamiento, fuentes láser, tableros y tecnología de procesamiento. Sólo entonces se podrá aumentar realmente el índice de utilización del sistema y generar un rendimiento óptimo.
Os lasers de fibra da série Raycus laser Wanwa têm uma eficiência de conversão eletro-óptica superior a 40%, e o ângulo de divergência é amplamente otimizado, tornando-os compatíveis com cabeçotes de corte e sistemas com diferentes configurações ópticas de todas as marcas disponíveis en el mercado. Esto permite considerar mejor las necesidades de corte de los clientes para láminas delgadas, medianas y gruesas.
P3: ¿Cómo elegir un grupo monomodo y un grupo multimodo bajo el mismo poder?
La composición de los módulos láser de fibra se divide en dos grupos: monomodo y multimodo. En aplicaciones de corte, la calidad del corte se ve muy afectada por el punto de enfoque.
El láser monomodo de 10.000 vatios utiliza una amplificación de fibra única para alcanzar el nivel de 10.000 vatios. El haz tiene una distribución casi gaussiana y la energía está relativamente concentrada.
Normalmente, el método de conversión de modo se utiliza para obtener el efecto de homogeneización del haz, que está muy influenciado por la consistencia de los dispositivos.
Los láseres multimodo de 10.000 vatios generalmente combinan varios módulos ópticos de 2.000 a 6.000 vatios para producir haces, que se superponen para formar de forma natural un efecto de homogeneización y una buena consistencia.
Comparación de patrones de haz de láseres de fibra monomodo y multimodo de 10.000 vatios
Las dos imágenes superiores representan láseres de fibra monomodo, mientras que las dos inferiores muestran láseres de fibra multimodo.
La ventaja de utilizar un láser monomodo de 10.000 vatios es su velocidad de corte para láminas medias y finas. En comparación con los láseres Raycus 12000 monomodo y 12000 multimodo, la eficiencia de corte del láser 12000 monomodo es mejor que la del láser de fibra multimodo 12000 al cortar acero inoxidable con espesores inferiores a 20 mm y cuando asistida por nitrógeno o aire.
| Espesor del acero dulce | 4mm | 8mm | 10mm | 20mm |
| Multimódulo 12000W | 23 m/min | 8 m/min | 6,5 m/min | 1,2 m/min |
| Módulo único 12000W | 32 m/min | 10,5 m/min | 8,5 m/min | 1,4 m/min |
| Mejora de la eficiencia | 39,13% | 31,25% | 30,77% | 16,67% |
Grupo monomodo de 12.000 W y grupo multimodo de 12.000 W
Comparación del efecto de los datos medidos del proceso de corte de acero inoxidable.
El láser multimodo de 10.000 vatios tiene un mejor efecto de homogeneización del haz, lo que hace más evidente la ventaja de la calidad de corte de placas gruesas.
Algunos clientes tienen requisitos de procesamiento extremadamente exigentes y, por tanto, optan por láseres de fibra multimodo.
En esencia, los grupos monomodo y multimodo no se pueden comparar directamente. Ambas son configuraciones de láser de fibra, similares a las de los automóviles.
Los coches están diseñados para las carreteras, mientras que los vehículos todoterreno están diseñados para las montañas. Sin embargo, los coches pueden circular por las montañas y los vehículos todo terreno también pueden circular por las carreteras.
En consecuencia, la selección de un láser de fibra multimodo o monomodo depende de las necesidades de procesamiento específicas del cliente.
Módulo único de 12.000W que corta efecto acero al carbono de 6 mm
Corte en grupo multimodo de 12.000 W con efecto acero al carbono de 30 mm
2. ¿Cómo elegir los productos láser adecuados por encima de 10 kW?
La elección de los productos adecuados depende de las necesidades de aplicación del mercado.
Para la mayoría de las empresas usuarias, es fundamental seleccionar un láser con un rendimiento de alto costo en función de escenarios de aplicación específicos.
Los clientes pueden evaluar exhaustivamente los productos basándose en tres aspectos: demanda de procesamiento, demanda de costos y demanda de servicios.
En primer lugar, diferentes usuarios tienen diferentes requisitos en cuanto al espesor de corte, la velocidad de procesamiento de chapa y la eficiencia. Por lo tanto, al seleccionar productos láser, es esencial considerar el espesor real y la demanda diaria de procesamiento de placas de corte de la fábrica.
En segundo lugar, el costo del producto también es un factor crucial en la selección del láser bajo la condición de maximizar la demanda de procesamiento actual. El costo del uso del láser se puede comparar exhaustivamente según la eficiencia de conversión electroóptica, el costo de apagado, el precio de compra y otros factores.
Por último, los láseres son productos a granel con un precio unitario elevado y una larga vida útil, independientemente de los parámetros de rendimiento del producto, como la calidad del haz, la eficiencia de conversión electroóptica, la estabilidad y la demanda de corte de láminas. Los usuarios también deben centrarse en el control de calidad del producto y los servicios posventa, por lo que optar por una marca de láser de buena reputación es la mejor opción.
