Potentzia handiko laserren aplikazioa goi-teknologiako eta industria astunetan

Azken hiru urteetan, pandemia dela eta, industria-laserraren eskariaren hazkunde-tasa moteldu egin da. Hala ere, laser-teknologiaren garapena ez da gelditu. Zuntz-laseren arloan, 60 kW-ko eta gehiagoko potentzia handiko zuntz-laserrak bata bestearen atzetik merkaturatu dira, industria-laseren potentzia beste maila batera eramanez.

Zenbateko eskaera dago 30.000 watt-etik gorako potentzia handiko laserrengan?

Zuntz jarraituko laser multimodaletarako, potentzia moduluak gehituz handitzea dela dirudi adostutako bidea. Azken urteotan, potentzia 10.000 watt handitu da urtero. Hala ere, ultra-potentzia handiko laserretarako ebaketa eta soldadura industriala gauzatzea are zailagoa da eta egonkortasun handiagoa behar du. 2022an, 30.000 watt-eko potentzia erabiliko da eskala handian laser ebaketa egiteko, eta 40.000 watt-eko ekipamendua esplorazio fasean dago eskala txikiko aplikazioetarako.

Kilowatt-eko zuntz laserren aroan, 6 kW-tik beherako potentzia erabil daiteke ohiko metalezko produktu gehienak ebakitzeko eta soldatzeko, hala nola igogailuak, autoak, bainugelak, sukaldeko tresnak, altzariak eta txasisak, 10 mm-tik gorako lodierekin, bai xafla bai hodi materialetarako. 10.000 watteko laser baten ebaketa-abiadura 6.000 watteko laser batena baino bikoitza da, eta 20.000 watteko laser baten ebaketa-abiadura % 60 baino gehiago handiagoa da 10.000 watteko laser batena baino. Gainera, lodiera-muga hausten du eta 50 mm-tik gorako karbono-altzairua moztu dezake, eta hori arraroa da industria-produktu orokorretan. Beraz, zer gertatzen da 30.000 watt-etik gorako potentzia handiko laserrekin?

Ontzigintzaren kalitatea hobetzeko potentzia handiko laserren aplikazioa

Aurtengo apirilean, Macron Frantziako presidenteak Txina bisitatu zuen, Airbus, DaFei Shipping eta Électricité de France energia hornitzaile frantsesa bezalako enpresek lagunduta.

Airbus frantziar hegazkin-fabrikatzaileak 160 hegazkinen erosketa-hitzarmen bat iragarri du Txinarekin, guztira 20.000 milioi dolar inguruko balioarekin. Bigarren ekoizpen-lerro bat ere eraikiko dute Tianjinen. China Shipbuilding Group Corporation-ek lankidetza-hitzarmen bat sinatu zuen DaFei Shipping Group frantziar enpresarekin, 2. motako 16 edukiontzi-ontzi superhandi eraikitzeko akordioa barne, 21.000 milioi yuan baino gehiagoko balioarekin. China General Nuclear Power Group eta Électricité de France-k lankidetza estua dute, Taishan-eko zentral nuklearra adibide klasikoa izanik.

30.000 eta 50.000 watt arteko potentzia handiko laser ekipamenduek 100 mm-ko lodiera baino gehiagoko altzairuzko xaflak ebakitzeko gaitasuna dute. Ontzigintza metalezko xafla lodiak asko erabiltzen dituen industria da, ohiko itsasontzi komertzialek 25 mm-ko lodiera baino gehiagoko altzairuzko xaflak dituztelarik, eta zama-ontzi handiek 60 mm-tik gorakoak ere bai. Gerra-ontzi handiek eta edukiontzi-ontzi super handiek 100 mm-ko lodiera duten altzairu bereziak erabil ditzakete. Laser bidezko soldadurak abiadura handiagoak, bero-deformazio eta birlanketa gutxiago, soldadura-kalitate handiagoa, betegarri-materialaren kontsumo txikiagoa eta produktuaren kalitatea nabarmen hobetua ditu. Hamarnaka mila watt-eko potentzia duten laserrak agertu direnez, ez dago mugarik ontzigintzarako laser bidezko ebaketa eta soldaduran, eta horrek etorkizunean ordezkatzeko aukera handiak eskaintzen ditu.

Luxuzko gurutzaldi-ontziak ontzigintzaren industriaren gailurra kontsideratu izan dira, tradizionalki Italiako Fincantieri eta Alemaniako Meyer Werft bezalako ontziola gutxi batzuek monopolizatu izan dutenak. Laser teknologia asko erabili da materialak prozesatzeko ontzien eraikuntzaren hasierako faseetan. Txinako lehen barne-ekoizpeneko gurutzaldi-ontzia 2023. urtearen amaierarako uretaratzea aurreikusten da. China Merchants Group-ek laser prozesatzeko zentro baten eraikuntza ere aurreratu du Nantong Haitongen bere gurutzaldi-ontzien fabrikazio-proiekturako, eta horrek potentzia handiko laser bidezko ebaketa eta soldadura bidezko xafla meheen ekoizpen-lerro bat barne hartzen du. Aplikazio-joera hau pixkanaka itsasontzi komertzial zibiletan sartzea espero da. Txinak ditu munduko ontzigintza-eskaera gehien, eta laserren eginkizuna metalezko xafla lodien ebaketa eta soldaduran hazten jarraituko du.

10 kW-tik gorako laserren aplikazioa aeroespazialean

Aeroespazioko garraio sistemek batez ere suziriak eta hegazkin komertzialak hartzen dituzte barne, eta pisua murriztea funtsezko faktorea da. Horrek aluminiozko eta titaniozko aleazioak mozteko eta soldatzeko eskakizun berriak ezartzen ditu. Laser teknologia ezinbestekoa da zehaztasun handiko soldadura eta mozketa muntaketa prozesuak lortzeko. 10 kW-tik gorako potentzia handiko laserren agerpenak hobekuntza zabalak ekarri ditu aeroespazio arlora, mozketa kalitateari, mozketa eraginkortasunari eta integrazio adimen handiari dagokienez.

Aeroespazio-industriaren fabrikazio-prozesuan, ebaki eta soldatu behar diren osagai asko daude, besteak beste, motorraren errekuntza-ganberak, motorraren karkasak, hegazkinen markoak, isats-hegalen panelak, ezti-orratz egiturak eta helikopteroen errotore nagusiak. Osagai hauek oso baldintza zorrotzak dituzte ebaki eta soldatu interfazeei dagokienez.

Airbusek aspalditik erabili du potentzia handiko laser teknologia. A340 hegazkinaren fabrikazioan, aluminiozko aleaziozko barne-mampara guztiak laserrez soldatzen dira. Aurrerapen handiak egin dira fuselajearen azalen eta habeen laser soldaduran, eta hori Airbus A380an ezarri da. Txinak arrakastaz probatu du etxean ekoitzitako C919 hegazkin handia eta aurten entregatuko du. Etorkizuneko proiektuak ere badaude, hala nola C929aren garapena. Aurreikus daiteke laserrek lekua izango dutela etorkizunean hegazkin komertzialen fabrikazioan.

Laser teknologiak energia nuklearreko instalazioen eraikuntza seguruan lagun dezake

Energia nuklearra energia garbiaren modu berri bat da, eta Estatu Batuek eta Frantziak dute zentral nuklearren eraikuntzan teknologia aurreratuena. Energia nuklearrak Frantziako elektrizitate-hornikuntzaren % 70 inguru osatzen du, eta Txinak Frantziarekin lankidetzan aritu zen bere instalazio nuklearren hasierako faseetan. Segurtasuna da instalazio nuklearren alderdirik garrantzitsuena, eta babes-funtzioak dituzten metalezko osagai asko daude, moztu edo soldatu behar direnak.

Txinak modu independentean garatutako laser bidezko jarraipen adimenduneko MAG soldadura teknologia masiboki aplikatu da Tianwan Zentral Nuklearreko 7. eta 8. unitateen altzairuzko kupularen eta upelaren gainean. Maila nuklearreko lehen sartze-mahuka soldadura robota prestatzen ari da.

Laserren garapenaren joerari jarraituz, Teyuk CWFL-60000 potentzia handiko zuntz laser hozgailua merkaturatu zuen.

Teyuk laserren garapenaren joerari eutsi dio eta CWFL-60000 potentzia handiko zuntz laser hozkailua garatu eta ekoitzi du, 60 kW-ko laser ekipamenduetarako hozte egonkorra eskaintzen duena. Tenperatura kontrol sistema bikoitz eta independente batekin, tenperatura altuko laser burua eta tenperatura baxuko laser iturria hozteko gai da, laser ekipamendurako irteera egonkorra eskainiz eta potentzia handiko laser ebaketa makinen funtzionamendu azkarra eta eraginkorra bermatuz.

Laser teknologian izandako aurrerapenak laser bidezko prozesatzeko ekipoen merkatu zabala sortu du. Tresna egokiekin bakarrik egon daiteke merkatuaren lehia gogorrean aurreratuta. Goi-mailako aplikazioetan, hala nola aeroespazialean, ontzigintzan eta energia nuklearrean, eraldaketa eta hobekuntza beharra dagoenez, altzairuzko xafla lodien prozesamenduaren eskaria handitzen ari da, eta potentzia handiko laserrek industriaren garapen bizkortuan lagunduko dute. Etorkizunean, 30.000 watt baino gehiagoko potentzia duten ultra-potentzia handiko laserrak batez ere industria astunaren arloetan erabiliko dira, hala nola haize-energian, energia hidroelektrikoan, energia nuklearrean, ontzigintzan, meatzaritzako makinetan, aeroespazialean eta hegazkingintzan.