હાઇ-ટેક અને હેવી ઇન્ડસ્ટ્રીઝમાં હાઇ-પાવર લેસરનો ઉપયોગ

છેલ્લા ત્રણ વર્ષમાં, રોગચાળાને કારણે, ઔદ્યોગિક લેસર માંગનો વિકાસ દર ધીમો પડી ગયો છે. જોકે, લેસર ટેકનોલોજીનો વિકાસ અટક્યો નથી. ફાઇબર લેસરોના ક્ષેત્રમાં, 60kW અને તેથી વધુના અલ્ટ્રા-હાઇ પાવર ફાઇબર લેસરોને ક્રમિક રીતે લોન્ચ કરવામાં આવ્યા છે, જે ઔદ્યોગિક લેસરોની શક્તિને બીજા સ્તર પર લઈ જાય છે.

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

મલ્ટી-મોડ સતત ફાઇબર લેસરો માટે, મોડ્યુલો ઉમેરીને પાવર વધારવો એ સર્વસંમતિપૂર્વકનો રસ્તો લાગે છે. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં, દર વર્ષે વીજળીમાં 10,000 વોટનો વધારો થયો છે. જોકે, 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 ઉપયોગ માટે સંશોધન તબક્કામાં છે.

કિલોવોટ ફાઇબર લેસરોના યુગમાં, 6kW થી ઓછી શક્તિનો ઉપયોગ મોટાભાગની સામાન્ય ધાતુની પ્રોડક્ટ્સ, 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. ૧૦,૦૦૦-વોટના લેસરની કટીંગ સ્પીડ ૬,૦૦૦-વોટના લેસર કરતા બમણી છે, અને ૨૦,૦૦૦-વોટના લેસરની કટીંગ સ્પીડ ૧૦,૦૦૦-વોટના લેસર કરતા ૬૦% થી વધુ છે. તે જાડાઈ મર્યાદાને પણ તોડે છે અને 50 મીમીથી વધુ કાર્બન સ્ટીલને કાપી શકે છે, જે સામાન્ય ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનોમાં દુર્લભ છે. તો ૩૦,૦૦૦ વોટથી ઉપરના ઉચ્ચ શક્તિવાળા લેસરો 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 બિલિયન છે. તેઓ તિયાનજિનમાં બીજી ઉત્પાદન લાઇન પણ બનાવશે. ચાઇના શિપબિલ્ડીંગ ગ્રુપ કોર્પોરેશને ફ્રેન્ચ કંપની ડાફેઇ શિપિંગ ગ્રુપ સાથે સહકાર કરાર પર હસ્તાક્ષર કર્યા, જેમાં 21 અબજ યુઆનથી વધુ મૂલ્યના ટાઇપ 2 ના 16 સુપર લાર્જ કન્ટેનર જહાજોનું નિર્માણ શામેલ છે. ચાઇના જનરલ ન્યુક્લિયર પાવર ગ્રુપ અને ઇલેકટ્રીસીટી ડી ફ્રાન્સ વચ્ચે ગાઢ સહયોગ છે, જેમાં તાઇશાન ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ તેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

૩૦,૦૦૦ થી ૫૦,૦૦૦ વોટ સુધીના હાઇ-પાવર 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, સામાન્ય વ્યાપારી જહાજોમાં 25 મીમીથી વધુ જાડાઈવાળી હલ સ્ટીલ પ્લેટ હોય છે, અને મોટા કાર્ગો જહાજોમાં 60 મીમીથી વધુ જાડાઈ હોય છે. મોટા યુદ્ધ જહાજો અને સુપર લાર્જ કન્ટેનર જહાજો 100 મીમી જાડાઈવાળા ખાસ સ્ટીલનો ઉપયોગ કરી શકે છે. લેસર વેલ્ડીંગમાં ઝડપી ગતિ, ઓછી ગરમીનું વિકૃતિકરણ અને પુનઃકાર્ય, ઉચ્ચ વેલ્ડ ગુણવત્તા, ફિલર સામગ્રીનો વપરાશ ઓછો અને ઉત્પાદન ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર સુધારો થાય છે. હજારો વોટ પાવર ધરાવતા લેસરોના ઉદભવ સાથે, જહાજ નિર્માણ માટે લેસર કટીંગ અને વેલ્ડીંગમાં હવે કોઈ મર્યાદાઓ રહી નથી, જે ભવિષ્યમાં અવેજી માટે મોટી સંભાવનાઓ ખોલે છે.

લક્ઝરી ક્રુઝ જહાજોને શિપબિલ્ડિંગ ઉદ્યોગનું શિખર માનવામાં આવે છે, જે પરંપરાગત રીતે ઇટાલીના ફિનકેન્ટેરી અને જર્મનીના મેયર વર્ફ્ટ જેવા કેટલાક શિપયાર્ડ્સ દ્વારા એકાધિકાર ધરાવે છે. જહાજ બાંધકામના શરૂઆતના તબક્કામાં સામગ્રીની પ્રક્રિયા માટે લેસર ટેકનોલોજીનો વ્યાપક ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ચીનનું પ્રથમ સ્થાનિક રીતે ઉત્પાદિત ક્રુઝ શિપ 2023 ના અંત સુધીમાં લોન્ચ કરવાની યોજના છે. ચાઇના મર્ચન્ટ્સ ગ્રુપે તેમના ક્રુઝ શિપ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રોજેક્ટ માટે નાન્ટોંગ હૈટોંગમાં લેસર પ્રોસેસિંગ સેન્ટરના બાંધકામને પણ આગળ ધપાવ્યું છે, જેમાં હાઇ-પાવર લેસર કટીંગ અને વેલ્ડીંગ થિન પ્લેટ પ્રોડક્શન લાઇનનો સમાવેશ થાય છે. આ એપ્લિકેશન વલણ ધીમે ધીમે નાગરિક વાણિજ્યિક જહાજોમાં પ્રવેશવાની અપેક્ષા છે. ચીન પાસે વિશ્વમાં સૌથી વધુ જહાજ નિર્માણના ઓર્ડર છે, અને જાડા ધાતુની પ્લેટોના કટિંગ અને વેલ્ડીંગમાં લેસરોની 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 વેલ્ડીંગ 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-સંકલન બુદ્ધિના સંદર્ભમાં એરોસ્પેસ ક્ષેત્રમાં વ્યાપક અપગ્રેડ થયા 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 વિમાનના ઉત્પાદનમાં, બધા એલ્યુમિનિયમ એલોય આંતરિક બલ્કહેડ્સને લેસરનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડ કરવામાં આવે છે. એરબસ A380 પર લાગુ કરાયેલ ફ્યુઝલેજ સ્કિન અને સ્ટ્રિંગર્સના લેસર વેલ્ડીંગમાં પ્રગતિ થઈ છે. ચીને સ્થાનિક સ્તરે ઉત્પાદિત C919 મોટા વિમાનનું સફળતાપૂર્વક પરીક્ષણ કર્યું છે અને આ વર્ષે તે તેની ડિલિવરી 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 તેના પરમાણુ ઉર્જા સુવિધાઓના પ્રારંભિક તબક્કામાં ફ્રાન્સ સાથે સહયોગ કર્યો હતો. પરમાણુ ઉર્જા સુવિધાઓમાં સલામતી એ 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 લોન્ચ કર્યું ફાઇબર લેસર ચિલર

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. દ્વિ-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-શક્તિવાળા લેસર કટીંગ મશીનોના ઝડપી અને કાર્યક્ષમ સંચાલનની અસરકારક રીતે ખાતરી આપે છે. 

લેસર ટેકનોલોજીમાં થયેલી પ્રગતિએ લેસર પ્રોસેસિંગ સાધનો માટે વિશાળ બજારનો જન્મ આપ્યો છે. બજારની આ તીવ્ર સ્પર્ધામાં યોગ્ય સાધનોની મદદથી જ આગળ રહી શકાય છે. એરોસ્પેસ, શિપબિલ્ડીંગ અને ન્યુક્લિયર પાવર જેવા હાઇ-એન્ડ એપ્લિકેશન્સમાં 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 શક્તિ ધરાવતા અલ્ટ્રા-હાઇ પાવર લેસરો મુખ્યત્વે પવન ઉર્જા, જળવિદ્યુત, પરમાણુ ઉર્જા, જહાજ નિર્માણ, ખાણકામ મશીનરી, એરોસ્પેસ અને ઉડ્ડયન જેવા ભારે ઉદ્યોગ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગમાં લેવાશે.