高亮度，是衡量光纖激光器性能的重要指標，與高功率相伴相生，合則生利。在行業(yè)爭先競逐超高功率賽道背景下，高亮度的聲音似乎被掩蓋。事實上，經(jīng)過市場前期培育，“高亮度”對行業(yè)的重要性正與日俱增。

2020年，當行業(yè)還在爭論高亮度能否引領未來趨勢時，凱普林已經(jīng)前瞻布局，將高亮度作為重要研究方向之一，并于3年之后實現(xiàn)成果井噴：高亮度準單模6kW光平臺上線，雷霆系列多款高亮度光纖激光器正式推出。

高亮度產(chǎn)品的應用將突破哪些行業(yè)瓶頸呢？凱普林光纖事業(yè)部研發(fā)人員將通過雷霆系列光纖激光器為我們揭秘。

在激光行業(yè)，“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”則是指高能量密度，密度越大，越有“利”，能提升加工速度和效率。

面對中厚板加工，功率升級是提升切割速度和切割能力的直接手段。這是因為，由于熱損傷、非線性效應、熱透鏡效應的存在，單模光纖激光器功率不可能無限提升，只有通過高功率合束技術才能突破光纖激光器的功率瓶頸。不過，合束技術利弊相依，每一次合束意味著光束質(zhì)量的削弱，同時增加了產(chǎn)品應用的不穩(wěn)定性。

為確保光束質(zhì)量更高，凱普林雷霆系列光纖激光器基于輕質(zhì)化、高亮度泵浦源核心技術——芯片一體化技術，開發(fā)出高亮度6kW雷霆光學平臺。同時在功率合束過程中，充分利用模式控制技術、發(fā)散角壓縮技術、高階模濾除技術，實現(xiàn)了高亮度的激光輸出，從而顯著提升中薄板切割速度和生產(chǎn)效率，為用戶創(chuàng)造出更大價值。

雷霆20kW75μm高亮產(chǎn)品光束質(zhì)量測試圖

在高亮度技術加持下，凱普林雷霆系列在激光切割上優(yōu)勢突出：

• 實現(xiàn)高速空氣切割，取代昂貴的氮氣、氬氣切割工藝以及速度較慢的氧氣切割，降低切割能耗和成本。
• 加工中薄板碳鋼、不銹鋼時，速度快數(shù)倍且切割質(zhì)量高，大幅壓縮切割工時，提升效率。
• 切割黃銅、紫銅等高反材料具有明顯優(yōu)勢，輕松下料。

充分發(fā)揮高亮度這把利器，挖掘激光切割的應用潛力，展現(xiàn)高功率光纖激光器“高精尖”特性，是未來激光精細加工的必經(jīng)之路。

小芯徑，是高亮度產(chǎn)品的顯著特征。凱普林推出雷霆全系列高亮度產(chǎn)品，20kW@75μm、30—60kW@100μm，相比行業(yè)同功率產(chǎn)品，均實現(xiàn)更小芯徑，輸出能量更密集。

高亮度的應用優(yōu)勢集中在中薄板。凱普林工藝應用實驗室對用戶格外關心的空氣切割速度與效率指標及氮氣切割品質(zhì)與成本指標進行了重點驗證，以下實測數(shù)據(jù)有力展示了雷霆高亮度產(chǎn)品在該領域的加工效果。

經(jīng)過實測，雷霆20kW75μm高亮產(chǎn)品對不銹鋼和碳鋼切割材料進行加工，實現(xiàn)了高速度、高效率、高品質(zhì)�？諝馇懈�8mm碳鋼，可實現(xiàn)21m/min的極限加工，效率提升52%；空氣切割10mm碳鋼，效率提升76%；空氣切割16mm碳鋼，可實現(xiàn) 6m/min的極限加工……速度和效率均位居行業(yè)前列。氮氣切割8mm不銹鋼，可實現(xiàn) 24m/min的極限加工；氮氣切割14mm不銹鋼，可實現(xiàn) 8.5m/min的極限加工，不僅速度快，且加工質(zhì)量佳。

雷霆60kW100μm對不銹鋼和碳鋼空氣切割，效果同樣顯著。切割20mm不銹鋼，極限速度可達12m/min；切割20mm碳鋼，極限速度可達 11m/min，相比普通產(chǎn)品，速度提升10-20%。同時，依托三高一“長”優(yōu)勢，雷霆系列在實現(xiàn)亮度提升的同時，可以兼顧大幅面平面切割的需求，60kW@100μm高亮度產(chǎn)品鎧纜長度可達30m（標準版雷霆60kW支持定制鎧纜長度≥40m）。

此外，用氮氣切割不銹鋼，凱普林雷霆高亮度產(chǎn)品氣耗節(jié)省明顯更少，遠超行業(yè)平均標準。經(jīng)過測試（如圖所示），雷霆30kW100μm高亮度產(chǎn)品切割16-25mm中薄板不銹鋼，氣耗即可節(jié)約75%-81%；在切割30mm、50mm中厚板時，氣耗能節(jié)約50%以上。

把握激光行業(yè)高功率、高亮度、高集成三大趨勢，凱普林雷霆產(chǎn)品在關鍵指標上均實現(xiàn)較大突破，將助力廣大用戶在鈑金加工、儲能電池、新基建、增材制造等領域做出效率和品質(zhì)，快速走出內(nèi)卷的旋渦，不斷引領國產(chǎn)激光技術的提升，推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

文章來源：凱普林光電

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