Cymhwyso Laserau Pŵer Uchel mewn Diwydiannau Technoleg Uchel a Thrwm

Yn ystod y tair blynedd diwethaf, oherwydd y pandemig, mae cyfradd twf y galw am laser diwydiannol wedi arafu. Fodd bynnag, nid yw datblygiad technoleg laser wedi dod i ben. Ym maes laserau ffibr, mae laserau ffibr pŵer uwch-uchel o 60kW ac uwch wedi cael eu lansio'n olynol, gan wthio pŵer laserau diwydiannol i lefel arall.

Faint o alw sydd am laserau pŵer uchel uwchlaw 30,000 wat?

Ar gyfer laserau ffibr parhaus aml-fodd, mae'n ymddangos mai cynyddu'r pŵer trwy ychwanegu modiwlau yw'r ffordd y cytunwyd arni. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r pŵer wedi cynyddu 10,000 wat bob blwyddyn. Fodd bynnag, mae gwireddu torri a weldio diwydiannol ar gyfer laserau pŵer uwch-uchel hyd yn oed yn anoddach ac mae angen sefydlogrwydd uwch. Yn 2022, bydd pŵer o 30,000 wat yn cael ei ddefnyddio ar raddfa fawr mewn torri laser, ac mae 40,000 wat o offer ar hyn o bryd yn y cyfnod archwilio ar gyfer cymhwysiad ar raddfa fach.

Yn oes laserau ffibr cilowat, gellir defnyddio pwerau o dan 6kW ar gyfer torri a weldio'r cynhyrchion metel mwyaf cyffredin, fel lifftiau, ceir, ystafelloedd ymolchi, offer cegin, dodrefn a siasi, gyda thrwch o ddim mwy na 10mm ar gyfer deunyddiau dalen a thiwb. Mae cyflymder torri laser 10,000-wat ddwywaith cyflymder torri laser 6,000-wat, ac mae cyflymder torri laser 20,000-wat fwy na 60% yn uwch na chyflymder torri laser 10,000-wat. Mae hefyd yn torri'r terfyn trwch a gall dorri dur carbon dros 50mm, sy'n brin mewn cynhyrchion diwydiannol cyffredinol. Felly beth am laserau pŵer uchel uwchlaw 30,000 wat?

Defnyddio laserau pŵer uchel i wella ansawdd adeiladu llongau

Ym mis Ebrill eleni, ymwelodd Arlywydd Ffrainc Macron â Tsieina, yng nghwmni cwmnïau fel Airbus, DaFei Shipping, a'r cyflenwr pŵer Ffrengig Électricité de France.

Cyhoeddodd Airbus, y gwneuthurwr awyrennau Ffrengig, gytundeb prynu swmp gyda Tsieina ar gyfer 160 o awyrennau, gyda chyfanswm gwerth o tua $20 biliwn. Byddant hefyd yn adeiladu ail linell gynhyrchu yn Tianjin. Llofnododd China Shipbuilding Group Corporation gytundeb cydweithredu gyda'r cwmni Ffrengig DaFei Shipping Group, gan gynnwys adeiladu 16 o longau cynwysyddion mawr iawn o Fath 2, gyda gwerth o dros 21 biliwn yuan. Mae gan Grŵp Pŵer Niwclear Cyffredinol Tsieina ac Électricité de France gydweithrediad agos, gyda Gorsaf Pŵer Niwclear Taishan yn enghraifft glasurol.

Mae gan offer laser pŵer uchel sy'n amrywio o 30,000 i 50,000 wat y gallu torri ar gyfer platiau dur dros 100mm o drwch. Mae adeiladu llongau yn ddiwydiant sy'n defnyddio platiau metel trwchus yn helaeth, gyda llongau masnachol nodweddiadol yn cynnwys platiau dur ar gyrff llongau sydd dros 25mm o drwch, a llongau cargo mawr hyd yn oed yn fwy na 60mm. Gall llongau rhyfel mawr a llongau cynwysyddion mawr iawn ddefnyddio dur arbenigol gyda thrwch o 100mm. Mae gan weldio laser gyflymderau cyflymach, llai o anffurfiad gwres ac ailweithio, ansawdd weldio uwch, defnydd llai o ddeunydd llenwi, ac ansawdd cynnyrch wedi'i wella'n sylweddol. Gyda dyfodiad laserau gyda degau o filoedd o watiau o bŵer, nid oes cyfyngiadau mwyach ar dorri a weldio laser ar gyfer adeiladu llongau, gan agor potensial mawr ar gyfer amnewid yn y dyfodol.

Ystyrir llongau mordeithio moethus yn uchafbwynt y diwydiant adeiladu llongau, a oedd yn draddodiadol yn cael eu monopoleiddio gan ychydig o iardiau llongau fel Fincantieri yn yr Eidal a Meyer Werft yn yr Almaen. Defnyddiwyd technoleg laser yn helaeth ar gyfer prosesu deunyddiau yng nghyfnodau cynnar adeiladu llongau. Mae llong fordaith gyntaf Tsieina a gynhyrchir yn ddomestig i fod i gael ei lansio erbyn diwedd 2023. Mae China Merchants Group hefyd wedi datblygu adeiladu canolfan brosesu laser yn Nantong Haitong ar gyfer eu prosiect gweithgynhyrchu llongau mordeithio, sy'n cynnwys llinell gynhyrchu platiau tenau torri a weldio laser pŵer uchel. Disgwylir i'r duedd gymhwyso hon dreiddio'n raddol i longau masnachol sifil. Tsieina sydd â'r nifer fwyaf o archebion adeiladu llongau yn y byd, a bydd rôl laserau wrth dorri a weldio platiau metel trwchus yn parhau i dyfu.

Cymhwyso laserau 10kW+ mewn awyrofod

Mae systemau cludo awyrofod yn cynnwys rocedi ac awyrennau masnachol yn bennaf, gyda lleihau pwysau yn ystyriaeth allweddol. Mae hyn yn gosod gofynion newydd ar gyfer torri a weldio aloion alwminiwm a thitaniwm. Mae technoleg laser yn hanfodol ar gyfer cyflawni prosesau weldio a thorri cydosod manwl iawn. Mae ymddangosiad laserau pŵer uchel 10kW+ wedi dod ag uwchraddiadau cynhwysfawr i'r maes awyrofod o ran ansawdd torri, effeithlonrwydd torri, a deallusrwydd integreiddio uchel. 

Ym mhroses weithgynhyrchu'r diwydiant awyrofod, mae yna lawer o gydrannau sydd angen eu torri a'u weldio, gan gynnwys siambrau hylosgi injan, casinau injan, fframiau awyrennau, paneli adenydd cynffon, strwythurau diliau mêl, a phrif rotorau hofrenyddion. Mae gan y cydrannau hyn ofynion hynod o llym ar gyfer rhyngwynebau torri a weldio.

Mae Airbus wedi bod yn defnyddio technoleg laser pŵer uchel ers amser maith. Wrth gynhyrchu'r awyren A340, mae pob swmp mewnol aloi alwminiwm yn cael ei weldio gan ddefnyddio laserau. Gwnaed cynnydd arloesol ym maes weldio laser croen ffiwslawdd a llinynnau, sydd wedi'i weithredu ar yr Airbus A380. Mae Tsieina wedi profi hedfan yr awyren fawr C919 a gynhyrchwyd yn ddomestig yn llwyddiannus a bydd yn ei chyflwyno eleni. Mae yna brosiectau yn y dyfodol hefyd fel datblygu'r C929. Gellir rhagweld y bydd gan laserau le wrth gynhyrchu awyrennau masnachol yn y dyfodol.

Gall technoleg laser gynorthwyo i adeiladu cyfleusterau pŵer niwclear yn ddiogel

Mae pŵer niwclear yn ffurf newydd o ynni glân, ac mae gan yr Unol Daleithiau a Ffrainc y dechnoleg fwyaf datblygedig wrth adeiladu gorsafoedd pŵer niwclear. Mae pŵer niwclear yn cyfrif am tua 70% o gyflenwad trydan Ffrainc, a chydweithiodd Tsieina â Ffrainc yng nghyfnodau cynnar ei chyfleusterau pŵer niwclear. Diogelwch yw agwedd bwysicaf cyfleusterau pŵer niwclear, ac mae yna lawer o gydrannau metel â swyddogaethau amddiffynnol y mae angen eu torri neu eu weldio.

Mae technoleg weldio MAG olrhain deallus laser a ddatblygwyd yn annibynnol Tsieina wedi'i chymhwyso'n torfol yng nghromen a baril leinin dur Unedau 7 ac 8 yng Ngorsaf Ynni Niwclear Tianwan. Mae'r robot weldio llewys treiddiad gradd niwclear cyntaf yn cael ei baratoi ar hyn o bryd.

Yn dilyn y duedd o ddatblygu laserau, lansiodd Teyu y CWFL-60000 pŵer uwch-uchel oerydd laser ffibr

Mae Teyu wedi cadw i fyny â'r duedd o ddatblygu laserau ac wedi datblygu a chynhyrchu'r oerydd laser ffibr pŵer uwch-uchel CWFL-60000, sy'n darparu oeri sefydlog ar gyfer offer laser 60kW. Gyda system rheoli tymheredd annibynnol ddeuol, mae'n gallu oeri pen laser tymheredd uchel a ffynhonnell laser tymheredd isel, gan ddarparu allbwn sefydlog ar gyfer offer laser a gwarantu gweithrediad cyflym ac effeithlon peiriannau torri laser pŵer uchel yn effeithiol. 

Mae'r datblygiad mewn technoleg laser wedi rhoi genedigaeth i farchnad eang ar gyfer offer prosesu laser. Dim ond gyda'r offer cywir y gall rhywun aros ar y blaen yn y gystadleuaeth ffyrnig yn y farchnad. Gyda'r angen am drawsnewid ac uwchraddio mewn cymwysiadau pen uchel fel awyrofod, adeiladu llongau, ac ynni niwclear, mae'r galw am brosesu dur platiau trwchus yn cynyddu, a bydd laserau pŵer uchel yn cynorthwyo i ddatblygu'r diwydiant yn gyflymach. Yn y dyfodol, bydd laserau pŵer uwch-uchel gyda phŵer o dros 30,000 wat yn cael eu defnyddio'n bennaf mewn meysydd diwydiant trwm fel pŵer gwynt, ynni dŵr, pŵer niwclear, adeiladu llongau, peiriannau mwyngloddio, awyrofod ac awyrenneg.