2024-01-18 17:41:59 ZAKER
高亮度，是衡量光纤激光器性能的重要指标，与高功率相伴相生，合则生利。在行业争先竞逐超高功率赛道背景下，高亮度的声音似乎被掩盖。事实上，经过市场前期培育，" 高亮度 " 对行业的重要性正与日俱增。
2020 年，当行业还在争论高亮度能否引领未来趋势时，凯普林已经前瞻布局，将高亮度作为重要研究方向之一，并于 3 年之后实现成果井喷：高亮度准单模 6KW 光平台上线，雷霆系列多款高亮度光纤激光器正式推出。
高亮度产品的应用将突破哪些行业瓶颈呢?凯普林光纤事业部研发人员将通过雷霆系列光纤激光器为我们揭秘。
(一)提 " 亮 " 多重优势，凸显激光 " 高精尖 " 特性
在激光行业，" 高功率 " 代表高能量，功率越高，越有 " 力 "，可提升加工能力;" 高亮度 " 则是指高能量密度，密度越大，越有 " 利 "，能提升加工速度和效率。
面对中厚板加工，功率升级是提升切割速度和切割能力的直接手段。这是因为，由于热损伤、非线性效应、热透镜效应的存在，单模光纤激光器功率不可能无限提升，只有通过高功率合束技术才能突破光纤激光器的功率瓶颈。不过，合束技术利弊相依，每一次合束意味着光束质量的削弱，同时增加了产品应用的不稳定性。
为确保光束质量更高，凯普林雷霆系列光纤激光器基于轻质化、高亮度泵浦源核心技术——芯片一体化技术，开发出高亮度 6kW 雷霆光学平台。同时在功率合束过程中，充分利用模式控制技术、发散角压缩技术、高阶模滤除技术，实现了高亮度的激光输出，从而显著提升中薄板切割速度和生产效率，为用户创造出更大价值。
雷霆 20kW75μm 高亮产品光束质量测试图
在高亮度技术加持下，凯普林雷霆系列在激光切割上优势突出：
√ 实现高速空气切割，取代昂贵的氮气、氩气切割工艺以及速度较慢的氧气切割，降低切割能耗和成本。
√ 加工中薄板碳钢、不锈钢时，速度快数倍且切割质量高，大幅压缩切割工时，提升效率。
√ 切割黄铜、紫铜等高反材料具有明显优势，轻松下料。
充分发挥高亮度这把利器，挖掘激光切割的应用潜力，展现高功率光纤激光器 " 高精尖 " 特性，是未来激光精细加工的必经之路。
(二)更小芯径赋能，撬动百亿应用市场
小芯径，是高亮度产品的显著特征。凯普林推出雷霆全系列高亮度产品，20kW@75μm、30 — 60kW@100μm，相比行业同功率产品，均实现更小芯径，输出能量更密集。
高亮度的应用优势集中在中薄板。凯普林工艺应用实验室对用户格外关心的空气切割速度与效率指标及氮气切割品质与成本指标进行了重点验证，以下实测数据有力展示了雷霆高亮度产品在该领域的加工效果。
经过实测，雷霆 20kW75μm 高亮产品对不锈钢和碳钢切割材料进行加工，实现了高速度、高效率、高品质。空气切割 8mm 碳钢，可实现 21m/min 的极限加工，效率提升 52%;空气切割 10mm 碳钢，效率提升 76%;空气切割 16mm 碳钢，可实现 6m/min 的极限加工 …… 速度和效率均位居行业前列。氮气切割 8mm 不锈钢，可实现 24m/min 的极限加工;氮气切割 14mm 不锈钢，可实现 8.5m/min 的极限加工，不仅速度快，且加工质量佳。
雷霆 60kW100μm 对不锈钢和碳钢空气切割，效果同样显著。切割 20mm 不锈钢，极限速度可达 12m/min;切割 20mm 碳钢，极限速度可达 11m/min，相比普通版本，速度提升 10-20%。同时，依托三高一 " 长 " 优势，雷霆系列在实现亮度提升的同时，可以兼顾大幅面平面切割的需求，60KW@100μm 高亮度产品铠缆长度可达 30m(标准版雷霆 60kW 支持定制铠缆长度 ≥40m)。
此外，用氮气切割不锈钢，凯普林雷霆高亮度产品气耗节省明显更少，远超行业平均标准。经过测试(如图所示)，雷霆 30kW100μm 高亮度产品切割 16-25mm 中薄板不锈钢，气耗即可节约 75%-81%;在切割 30mm、50mm 中厚板时，气耗能节约 50% 以上。
把握激光行业高功率、高亮度、高集成三大趋势，凯普林雷霆产品在关键指标上均实现较大突破，也将助力广大用户在钣金加工、储能电池、新基建、增材制造等领域做出效率和品质，快速走出内卷的旋涡，不断引领国产激光技术的提升，推动制造业转型升级。
