હાઇ-ટેક અને હેવી ઇન્ડસ્ટ્રીઝમાં હાઇ-પાવર લેસરનો ઉપયોગ

છેલ્લા ત્રણ વર્ષોમાં, રોગચાળાને કારણે, ઔદ્યોગિક લેસરની માંગનો વિકાસ દર ધીમો પડ્યો છે. જોકે, લેસર ટેકનોલોજીનો વિકાસ અટક્યો નથી. ફાઇબર લેસરના ક્ષેત્રમાં, 60kW અને તેથી વધુના અલ્ટ્રા-હાઇ પાવર ફાઇબર લેસર ક્રમિક રીતે લોન્ચ કરવામાં આવ્યા છે, જે ઔદ્યોગિક લેસરોની શક્તિને બીજા સ્તરે ધકેલી રહ્યા છે.

૩૦,૦૦૦ વોટથી વધુના ઉચ્ચ શક્તિવાળા લેસરોની માંગ કેટલી છે?

મલ્ટી-મોડ સતત ફાઇબર લેસરો માટે, મોડ્યુલો ઉમેરીને પાવર વધારવો એ સંમત માર્ગ લાગે છે. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં, પાવર દર વર્ષે 10,000 વોટનો વધારો થયો છે. જો કે, અલ્ટ્રા-હાઇ પાવર લેસરો માટે ઔદ્યોગિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગનું અમલીકરણ વધુ મુશ્કેલ છે અને તેને ઉચ્ચ સ્થિરતાની જરૂર છે. 2022 માં, લેસર કટીંગમાં મોટા પાયે 30,000 વોટની શક્તિનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે, અને 40,000 વોટના સાધનો હાલમાં નાના પાયે એપ્લિકેશન માટે સંશોધન તબક્કામાં છે.

કિલોવોટ ફાઇબર લેસરના યુગમાં, 6kW થી ઓછી શક્તિનો ઉપયોગ મોટાભાગની સામાન્ય ધાતુની વસ્તુઓ, જેમ કે એલિવેટર, કાર, બાથરૂમ, રસોડાના વાસણો, ફર્નિચર અને ચેસિસના કટિંગ અને વેલ્ડીંગ માટે થઈ શકે છે, શીટ અને ટ્યુબ બંને સામગ્રી માટે જાડાઈ 10mm થી વધુ ન હોય. 10,000-વોટ લેસરની કટીંગ ગતિ 6,000-વોટ લેસર કરતા બમણી હોય છે, અને 20,000-વોટ લેસરની કટીંગ ગતિ 10,000-વોટ લેસર કરતા 60% થી વધુ હોય છે. તે જાડાઈ મર્યાદાને પણ તોડે છે અને 50mm થી વધુ કાર્બન સ્ટીલને કાપી શકે છે, જે સામાન્ય ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનોમાં દુર્લભ છે. તો 30,000 વોટથી વધુ ઉચ્ચ શક્તિવાળા લેસર વિશે શું?

જહાજ નિર્માણની ગુણવત્તા સુધારવા માટે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસરોનો ઉપયોગ

આ વર્ષના એપ્રિલમાં, ફ્રેન્ચ રાષ્ટ્રપતિ મેક્રોન ચીનની મુલાકાતે ગયા હતા, તેમની સાથે એરબસ, ડાફેઈ શિપિંગ અને ફ્રેન્ચ પાવર સપ્લાયર ઈલેક્ટ્રિસિટી ડી ફ્રાન્સ જેવી કંપનીઓ પણ હતી.

ફ્રેન્ચ વિમાન ઉત્પાદક કંપની એરબસે ચીન સાથે ૧૬૦ વિમાનો માટે જથ્થાબંધ ખરીદી કરારની જાહેરાત કરી, જેની કુલ કિંમત આશરે ૨૦ અબજ ડોલર છે. તેઓ તિયાનજિનમાં બીજી ઉત્પાદન લાઇન પણ બનાવશે. ચાઇના શિપબિલ્ડીંગ ગ્રુપ કોર્પોરેશને ફ્રેન્ચ કંપની ડાફેઈ શિપિંગ ગ્રુપ સાથે સહકાર કરાર પર હસ્તાક્ષર કર્યા, જેમાં ૨૧ અબજ યુઆનથી વધુ મૂલ્યના ટાઇપ ૨ ના ૧૬ સુપર લાર્જ કન્ટેનર જહાજોનું નિર્માણ શામેલ છે. ચાઇના જનરલ ન્યુક્લિયર પાવર ગ્રુપ અને ઇલેક્ટ્રિસાઇટ ડી ફ્રાન્સ વચ્ચે ગાઢ સહયોગ છે, જેમાં તાઇશાન ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ એક ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

૩૦,૦૦૦ થી ૫૦,૦૦૦ વોટ સુધીના ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર સાધનો ૧૦૦ મીમીથી વધુ જાડાઈવાળી સ્ટીલ પ્લેટો માટે કટીંગ ક્ષમતા ધરાવે છે. શિપબિલ્ડીંગ એક એવો ઉદ્યોગ છે જે જાડા ધાતુની પ્લેટોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરે છે, લાક્ષણિક વ્યાપારી જહાજોમાં ૨૫ મીમીથી વધુ જાડાઈવાળી હલ સ્ટીલ પ્લેટો હોય છે, અને મોટા કાર્ગો જહાજો ૬૦ મીમીથી વધુ જાડાઈ ધરાવતા હોય છે. મોટા યુદ્ધ જહાજો અને સુપર લાર્જ કન્ટેનર જહાજો ૧૦૦ મીમીની જાડાઈવાળા વિશિષ્ટ સ્ટીલનો ઉપયોગ કરી શકે છે. લેસર વેલ્ડીંગમાં ઝડપી ગતિ, ઓછી ગરમીનું વિકૃતિકરણ અને પુનઃકાર્ય, ઉચ્ચ વેલ્ડ ગુણવત્તા, ફિલર સામગ્રીનો વપરાશ ઓછો થાય છે અને ઉત્પાદન ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર સુધારો થાય છે. હજારો વોટ પાવરવાળા લેસરોના ઉદભવ સાથે, શિપબિલ્ડીંગ માટે લેસર કટીંગ અને વેલ્ડીંગમાં હવે કોઈ મર્યાદાઓ નથી, જે ભવિષ્યમાં અવેજી માટે મોટી સંભાવના ખોલે છે.

લક્ઝરી ક્રુઝ જહાજોને શિપબિલ્ડિંગ ઉદ્યોગનું શિખર માનવામાં આવે છે, જે પરંપરાગત રીતે ઇટાલીના ફિનકેન્ટેરી અને જર્મનીના મેયર વેર્ફ્ટ જેવા કેટલાક શિપયાર્ડ્સ દ્વારા એકાધિકાર ધરાવે છે. જહાજ બાંધકામના પ્રારંભિક તબક્કામાં સામગ્રી પ્રક્રિયા માટે લેસર ટેકનોલોજીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ચીનનું પ્રથમ સ્થાનિક રીતે ઉત્પાદિત ક્રુઝ જહાજ 2023 ના અંત સુધીમાં લોન્ચ કરવાની યોજના છે. ચાઇના મર્ચન્ટ્સ ગ્રુપે તેમના ક્રુઝ જહાજ ઉત્પાદન પ્રોજેક્ટ માટે નાન્ટોંગ હૈટોંગમાં લેસર પ્રોસેસિંગ સેન્ટરના નિર્માણને પણ આગળ ધપાવ્યું છે, જેમાં હાઇ-પાવર લેસર કટીંગ અને વેલ્ડીંગ પાતળા પ્લેટ ઉત્પાદન લાઇનનો સમાવેશ થાય છે. આ એપ્લિકેશન વલણ ધીમે ધીમે નાગરિક વાણિજ્યિક જહાજોમાં પ્રવેશવાની અપેક્ષા છે. ચીન પાસે વિશ્વમાં સૌથી વધુ શિપબિલ્ડિંગ ઓર્ડર છે, અને જાડા ધાતુની પ્લેટોના કટીંગ અને વેલ્ડીંગમાં લેસરની ભૂમિકા વધતી રહેશે.

એરોસ્પેસમાં 10kW+ લેસરોનો ઉપયોગ

એરોસ્પેસ ટ્રાન્સપોર્ટેશન સિસ્ટમ્સમાં મુખ્યત્વે રોકેટ અને કોમર્શિયલ એરક્રાફ્ટનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં વજન ઘટાડવું એ મુખ્ય વિચારણા છે. આ એલ્યુમિનિયમ અને ટાઇટેનિયમ એલોયને કાપવા અને વેલ્ડિંગ કરવા માટે નવી આવશ્યકતાઓ લાદે છે. ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા વેલ્ડીંગ અને કટીંગ એસેમ્બલી પ્રક્રિયાઓ પ્રાપ્ત કરવા માટે લેસર ટેકનોલોજી આવશ્યક છે. 10kW+ હાઇ-પાવર લેસરોના ઉદભવથી કટીંગ ગુણવત્તા, કટીંગ કાર્યક્ષમતા અને ઉચ્ચ-એકીકરણ બુદ્ધિના સંદર્ભમાં એરોસ્પેસ ક્ષેત્રમાં વ્યાપક અપગ્રેડ આવ્યા છે.

એરોસ્પેસ ઉદ્યોગની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, ઘણા ઘટકો છે જેને કટીંગ અને વેલ્ડીંગની જરૂર પડે છે, જેમાં એન્જિન કમ્બશન ચેમ્બર, એન્જિન કેસીંગ, એરક્રાફ્ટ ફ્રેમ, ટેઇલ વિંગ પેનલ, હનીકોમ્બ સ્ટ્રક્ચર અને હેલિકોપ્ટર મુખ્ય રોટર્સનો સમાવેશ થાય છે. આ ઘટકોમાં કટીંગ અને વેલ્ડીંગ ઇન્ટરફેસ માટે અત્યંત કડક આવશ્યકતાઓ છે.

એરબસ લાંબા સમયથી હાઇ-પાવર લેસર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરી રહી છે. A340 એરક્રાફ્ટના ઉત્પાદનમાં, બધા એલ્યુમિનિયમ એલોય આંતરિક બલ્કહેડ્સને લેસરનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડ કરવામાં આવે છે. ફ્યુઝલેજ સ્કિન અને સ્ટ્રિંગર્સના લેસર વેલ્ડીંગમાં પ્રગતિ થઈ છે, જે એરબસ A380 પર લાગુ કરવામાં આવી છે. ચીને સ્થાનિક રીતે ઉત્પાદિત C919 મોટા એરક્રાફ્ટનું સફળતાપૂર્વક પરીક્ષણ કર્યું છે અને આ વર્ષે તે ડિલિવર કરશે. C929 ના વિકાસ જેવા ભવિષ્યના પ્રોજેક્ટ્સ પણ છે. ભવિષ્યમાં વાણિજ્યિક વિમાનોના ઉત્પાદનમાં લેસરનું સ્થાન હશે તે અનુમાન કરી શકાય છે.

લેસર ટેકનોલોજી પરમાણુ ઉર્જા સુવિધાઓના સુરક્ષિત નિર્માણમાં મદદ કરી શકે છે

પરમાણુ ઉર્જા એ સ્વચ્છ ઉર્જાનું એક નવું સ્વરૂપ છે, અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને ફ્રાન્સ પાસે પરમાણુ ઉર્જા પ્લાન્ટના નિર્માણમાં સૌથી અદ્યતન ટેકનોલોજી છે. ફ્રાન્સના વીજળી પુરવઠામાં પરમાણુ ઉર્જાનો હિસ્સો આશરે 70% છે, અને ચીને તેની પરમાણુ ઉર્જા સુવિધાઓના પ્રારંભિક તબક્કામાં ફ્રાન્સ સાથે સહયોગ કર્યો હતો. સલામતી એ પરમાણુ ઉર્જા સુવિધાઓનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પાસું છે, અને ઘણા ધાતુના ઘટકો છે જેમાં રક્ષણાત્મક કાર્યો હોય છે જેને કાપવા અથવા વેલ્ડીંગની જરૂર પડે છે.

ચીનની સ્વતંત્ર રીતે વિકસિત લેસર ઇન્ટેલિજન્ટ ટ્રેકિંગ MAG વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ તિયાનવાન ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ ખાતે યુનિટ 7 અને 8 ના સ્ટીલ લાઇનર ડોમ અને બેરલમાં મોટા પાયે કરવામાં આવ્યો છે. પ્રથમ ન્યુક્લિયર-ગ્રેડ પેનિટ્રેશન સ્લીવ વેલ્ડીંગ રોબોટ હાલમાં તૈયાર કરવામાં આવી રહ્યો છે.

લેસર ડેવલપમેન્ટના વલણને અનુસરીને, તેયુએ CWFL-60000 અલ્ટ્રાહાઇ પાવર ફાઇબર લેસર ચિલર લોન્ચ કર્યું.

તેયુએ લેસર ડેવલપમેન્ટના વલણને જાળવી રાખ્યું છે અને CWFL-60000 અલ્ટ્રાહાઇ પાવર ફાઇબર લેસર ચિલર વિકસાવ્યું છે અને તેનું ઉત્પાદન કર્યું છે, જે 60kW લેસર સાધનો માટે સ્થિર ઠંડક પ્રદાન કરે છે. ડ્યુઅલ સ્વતંત્ર તાપમાન નિયંત્રણ પ્રણાલી સાથે, તે ઉચ્ચ-તાપમાન લેસર હેડ અને નીચા-તાપમાન લેસર સ્ત્રોત બંનેને ઠંડુ કરવામાં સક્ષમ છે, જે લેસર સાધનો માટે સ્થિર આઉટપુટ પ્રદાન કરે છે અને ઉચ્ચ-પાવર લેસર કટીંગ મશીનોના ઝડપી અને કાર્યક્ષમ સંચાલનની અસરકારક રીતે ખાતરી આપે છે.

લેસર ટેકનોલોજીમાં થયેલી પ્રગતિએ લેસર પ્રોસેસિંગ સાધનો માટે વિશાળ બજારને જન્મ આપ્યો છે. યોગ્ય સાધનોથી જ બજારની તીવ્ર સ્પર્ધામાં આગળ રહી શકાય છે. એરોસ્પેસ, શિપબિલ્ડીંગ અને ન્યુક્લિયર પાવર જેવા ઉચ્ચ-અંતિમ એપ્લિકેશનોમાં પરિવર્તન અને અપગ્રેડિંગની જરૂરિયાત સાથે, જાડા પ્લેટ સ્ટીલ પ્રોસેસિંગની માંગ વધી રહી છે, અને હાઇ-પાવર લેસરો ઉદ્યોગના ઝડપી વિકાસમાં મદદ કરશે. ભવિષ્યમાં, 30,000 વોટથી વધુ શક્તિવાળા અલ્ટ્રા-હાઇ પાવર લેસરો મુખ્યત્વે પવન ઉર્જા, હાઇડ્રોપાવર, ન્યુક્લિયર પાવર, શિપબિલ્ડીંગ, ખાણકામ મશીનરી, એરોસ્પેસ અને ઉડ્ડયન જેવા ભારે ઉદ્યોગ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગમાં લેવાશે.