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CTC一体化技术, 未来激光器市场的新趋势? ——专访凯普林光纤事业部产品总监赵巨云

老One来源:hth官方2023-09-28我要评论(0)

近日,凯普林雷霆系列光纤激光器重磅发布,并在9月19-23日举行的中国国际工业博览会上凭借高集成、高功率、高亮度三大特点,成为最出众的新品之一,展现了中国制造的创...


近日,凯普林雷霆系列光纤激光器重磅发布,并在9月19-23日举行的中国国际工业博览会上凭借高集成、高功率、高亮度三大特点,成为最出众的新品之一,展现了中国制造的创新实力。


借着工博会参展之机,《hth官方 》编辑再次采访了凯普林光纤事业部产品总监赵巨云,请他围绕此次重磅发布的雷霆系列新品进行了深入的剖析。以下是采访实录:

凯普林光纤事业部产品总监赵巨云接受《hth官方 》的采访


hth官方 :恭喜凯普林雷霆系列光纤激光器成功发布。请赵总先给我们介绍一下这次首发的新品?它们主要有哪些特点?


赵巨云:此次发布会主要发布了雷霆系列的新品,新品功率覆盖12kW到100kW。我们凯普林为这一全系列激光器赋予了高集成、高功率、高亮度三大主要特点,能够胜任更复杂、更多元的切割应用场景。

hth官方 :既然是新品,那自然有一些新的亮点,请介绍一下这些亮点,在技术上、性能上取得了哪些新的突破、新的提升?新产品新在哪儿?


赵巨云:刚才所说的三大特点和亮点是高集成、高功率、高亮度。具体来说,我们针对这款产品,推出了领先的CTC一体化技术,即芯片一体化技术。通过CTC一体化技术实现了高集成,可以将光纤激光器的关键部件——泵浦模块和激光器等进行一体化设计,从而使雷霆系列12kW的新品小型化、轻量化;同时,依托CTC芯片一体化技术,我们把激光器的单模块功率推升至6kW,支持更高功率的输出,通过功率合束技术,最终实现了100kW的超高功率。同时,通过功率合束技术,我们对光斑的控制更加稳定和精准,以此实现更高的功率密度,实现高亮度输出。


hth官方 :刚刚提到CTC一体化技术这个亮点,请详细介绍一下,它的灵感来源于什么?


赵巨云:CTC技术的英文全称是Chip to Chassis,即芯片一体化技术,通过把芯片、热沉结构、泵浦模块与激光器进行一体化设计,省去从芯片到泵浦模块以及后续装配环节,有效减轻泵源的体积和重量,实现高度的集成化。此外,CTC一体化技术还带来了热传导效应的提升,以及光纤容纳能力的提升、泵浦源功率的提升。


这一灵感源于飞机机翼设计制造——早期飞机的制造,机翼和油箱是分体式设计,它的功能是独立的。随着飞机技术的发展,对飞机的油耗、速度要求越来越高,机翼设计便将油箱和机翼合二为一,一体化油箱兼顾了结构固定和机翼承载的功能。这种技术后来被工业加工行业广泛引用,比如汽车制造行业比较流行的一体化压铸技术,还有新能源汽车领域电池上的CTP、CTC的技术,都可以看到一体化技术的影子。凯普林是国内率先将CTC一体化理念引入激光器领域的企业,且实现了量产应用。过去,光纤激光器会把泵浦源和冷板集合在一起;而现在,我们把泵浦源整个取消,芯片直接和冷板结合在一起,使热传导效应提升,这样可以带来更优质的散热效果,带来更高的稳定性。同时更高的集成度可以为客户带来更小的体积,更好的装配,以及更优质的使用体验。


hth官方 :请问在雷霆光学平台这款产品上整合了哪些技术?优势在哪?


赵巨云:雷霆光学平台是我们依托CTC一体化的技术、密集空间排列技术实现的新技术方案。通过CTC芯片一体化技术,凯普林开发并研制了高亮度、准单模新一代雷霆光学平台,通过功率合束技术及高功率输出技术,突破功率上限,实现高光束质量输出,最终实现高达100kW超高功率稳定输出。


通过CTC一体化技术,我们把雷霆光学平台的体积压缩到非常小,通过密集空间排列技术把我们的功率密度提升到一个比较高的层次。在单模块的功率下,单腔模式下,能够实现6kW及以上的功率输出。同时它的功率密度非常高,正常情况下,可以实现34μm输出,M²达到2以内。我们通过三层合束的方式,实现100kW的输出,不用像早期5层、6层的那种复杂结构,这样使得超高功率激光器在工业应用上成为可能,而不是局限于实验室。


hth官方 :截至今日,凯普林雷霆家族产品共有多少款产品?它们的应用市场主要面向哪些领域?请谈谈它们的应用优势?


赵巨云:雷霆系列覆盖了从12kW到100kW,中间还有20kW、30kW、40kW、60kW、80kW等几款,这几款产品主要针对于激光加工里面的切割应用,以及小部分的焊接应用。

随着客户对切割应用的效率、稳定性等要求越来越高,这就对激光器的功率和亮度提出了更高的要求,恰巧凯普林雷霆系列产品就拥有这种更高功率更高亮度的特点,使得我们在终端加工的时候,可以实现更厚板材的加工,同时这种更高的亮度也可以让激光器在加工一些中厚板的时候,可以用更高速的模式。比如我们在切割25mm到30mm厚的时候,可以实现稳定的空气切割,速度非常快。这样一来终端使用效率,整机的利用度都会得到提升。同时,雷霆系列输出的光谱也更纯净,通过对光谱的控制,可以实现拉曼抑制更高的效果。最后,我们通过降低非线性效应对激光输出功率影响,达到更加稳定的效果。现在,雷霆系列可以实现全天的切割,保持正常功率稳定的输出,没有任何差异。


hth官方 :对于今天发布的雷霆系列产品,请问凯普林对于市场的期待是什么?请结合现在的市场环境谈谈凯普林的预期?


赵巨云:去年,凯普林推出了闪电系列光纤激光器,经过一年左右的推广,在整个焊接行业占据了较高的市场份额。在雷霆系列新品推出之前,我们在切割领域的占比相对小一些。雷霆系列的推出就是为了在切割领域能够给客户带来更多的价值,为终端客户带来更多改变。我们相信雷霆系列是凯普林的又一款复刻闪电系列成功的产品,希望这一系列能成为切割领域的一款利器,为终端客户创造更多的价值。


hth官方 :最后请谈谈凯普林下一步的规划?


赵巨云:凯普林一直深耕工业加工领域,闪电系列光纤激光器的推出,让我们在焊接领域取得了不俗的成绩,接下来我们希望通过雷霆系列的推出,得到市场的认可并能广泛应用,在工业切割领域站稳脚跟,为客户带来更多价值。

其实,我们也关注到了一些新兴的应用市场,比如在熔覆焊接领域,雷霆系列激光器也能为客户带来更多的价值,而不仅仅是切割应用上。事实上,我们很多终端客户已经在使用12kW激光器来做高速的熔覆。

此外,我们30kW和40kW的高功率雷霆激光器,已经被客户应用到焊接上。通过复合焊与MIG焊的结合,在厚板焊接上也可以带来更好的加工效果,全新产品在船舶制造、建筑钢构、机械加工、能源电力等重工领域的应用具有巨大的优势。

雷霆系列光纤激光器的推出能够为切割领域的用户带来崭新的应用,在焊接和熔覆上也会给客户带来更多的选择、更多的加工优势。希望凯普林这把更锋利的刀,给大家带来更多的解放,为国民经济的发展出一份力。



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