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Applicazione di laser ad alta potenza nelle industrie pesanti e ad alta tecnologia

I laser ad altissima potenza vengono utilizzati principalmente nel taglio e nella saldatura di cantieri navali, aerospaziali, di sicurezza degli impianti nucleari, ecc. L'introduzione di laser a fibra ad altissima potenza da 60 kW e oltre ha spinto la potenza dei laser industriali a un altro livello. Seguendo la tendenza dello sviluppo del laser, Teyu ha lanciato il refrigeratore laser a fibra ad altissima potenza CWFL-60000.

agosto 29, 2023

Negli ultimi tre anni, a causa della pandemia, il tasso di crescita della domanda di laser industriali ha rallentato. Tuttavia, lo sviluppo della tecnologia laser non si è fermato. Nel campo dei laser a fibra, sono stati successivamente lanciati laser a fibra ad altissima potenza da 60 kW e oltre, spingendo la potenza dei laser industriali a un altro livello.


Quanta domanda c'è per laser ad alta potenza superiori a 30.000 watt?

Per i laser a fibra continua multimodali, aumentare la potenza aggiungendo moduli sembra essere la soluzione concordata. Negli ultimi anni la potenza è aumentata di 10.000 watt all'anno. Tuttavia, la realizzazione di tagli e saldature industriali per laser ad altissima potenza è ancora più difficile e richiede una maggiore stabilità. Nel 2022, la potenza di 30.000 watt sarà utilizzata su larga scala nel taglio laser, mentre 40.000 watt di attrezzature sono attualmente in fase di esplorazione per applicazioni su piccola scala.

Nell'era dei laser a fibra kilowatt, le potenze inferiori a 6 kW possono essere utilizzate per il taglio e la saldatura dei prodotti metallici più comuni, come ascensori, automobili, bagni, stoviglie, mobili e telai, con spessori non superiori a 10 mm sia per materiali in lamiera che per tubi . La velocità di taglio di un laser da 10.000 watt è doppia rispetto a quella di un laser da 6.000 watt, mentre la velocità di taglio di un laser da 20.000 watt è superiore di oltre il 60% rispetto a quella di un laser da 10.000 watt. Inoltre, supera il limite di spessore e può tagliare l'acciaio al carbonio oltre i 50 mm, cosa rara nei prodotti industriali generali. Che ne dici di laser ad alta potenza superiori a 30.000 watt?


Applicazione di laser ad alta potenza per migliorare la qualità della costruzione navale

Nell’aprile di quest’anno, il presidente francese Macron ha visitato la Cina, accompagnato da aziende come Airbus, DaFei Shipping e il fornitore di energia francese Électricité de France.

Airbus, il produttore francese di aerei, ha annunciato un accordo di acquisto in blocco con la Cina per 160 aerei, per un valore totale di circa 20 miliardi di dollari. Costruiranno anche una seconda linea di produzione a Tianjin. China Shipbuilding Group Corporation ha firmato un accordo di cooperazione con la società francese DaFei Shipping Group, comprendente la costruzione di 16 navi portacontainer super grandi di tipo 2, con un valore di oltre 21 miliardi di yuan. China General Nuclear Power Group ed Électricité de France collaborano strettamente, di cui la centrale nucleare di Taishan ne è un classico esempio.

Application of High-Power Lasers in High-tech and Heavy Industries


Le apparecchiature laser ad alta potenza che vanno da 30.000 a 50.000 watt hanno la capacità di taglio per piastre di acciaio di spessore superiore a 100 mm. La costruzione navale è un settore che utilizza ampiamente piastre metalliche spesse, con le tipiche navi commerciali che hanno scafi in piastre di acciaio con uno spessore di oltre 25 mm e navi mercantili di grandi dimensioni che superano addirittura i 60 mm. Le grandi navi da guerra e le navi portacontainer di grandissime dimensioni possono utilizzare acciai speciali con uno spessore di 100 mm. La saldatura laser presenta velocità più elevate, minore deformazione termica e rilavorazione, qualità di saldatura più elevata, consumo ridotto di materiale d'apporto e qualità del prodotto notevolmente migliorata. Con l’avvento dei laser con decine di migliaia di watt di potenza, non ci sono più limitazioni nel taglio e nella saldatura laser per la costruzione navale, aprendo un grande potenziale per la futura sostituzione.

Le navi da crociera di lusso sono state considerate l'apice dell'industria cantieristica, tradizionalmente monopolizzata da pochi cantieri navali come l'italiana Fincantieri e la tedesca Meyer Werft. La tecnologia laser è stata ampiamente utilizzata per la lavorazione dei materiali nelle prime fasi della costruzione navale. Il varo della prima nave da crociera prodotta in Cina è previsto entro la fine del 2023. China Merchants Group ha inoltre portato avanti la costruzione di un centro di lavorazione laser a Nantong Haitong per il suo progetto di produzione di navi da crociera, che comprende un impianto di taglio e saldatura laser ad alta potenza linea di produzione di lamiere sottili. Si prevede che questa tendenza applicativa penetrerà gradualmente nelle navi commerciali civili. La Cina ha il maggior numero di commesse di costruzioni navali al mondo e il ruolo dei laser nel taglio e nella saldatura di lastre metalliche spesse continuerà a crescere.


Applicazione di laser da 10kW+ nel settore aerospaziale

I sistemi di trasporto aerospaziale comprendono principalmente razzi e aerei commerciali, con la riduzione del peso che costituisce una considerazione chiave. Ciò impone nuovi requisiti per il taglio e la saldatura delle leghe di alluminio e titanio. La tecnologia laser è essenziale per ottenere processi di saldatura e assemblaggio di taglio e assemblaggio di alta precisione. L’emergere di laser ad alta potenza da oltre 10 kW ha apportato miglioramenti completi al settore aerospaziale in termini di qualità di taglio, efficienza di taglio e intelligenza ad alta integrazione. 

Nel processo di produzione dell'industria aerospaziale, ci sono molti componenti che richiedono taglio e saldatura, tra cui le camere di combustione dei motori, gli involucri dei motori, i telai degli aerei, i pannelli delle ali di coda, le strutture a nido d'ape e i rotori principali degli elicotteri. Questi componenti hanno requisiti estremamente severi per le interfacce di taglio e saldatura.

Airbus utilizza da molto tempo la tecnologia laser ad alta potenza. Nella produzione dell'aereo A340, tutte le paratie interne in lega di alluminio vengono saldate utilizzando il laser. Sono stati compiuti progressi rivoluzionari nella saldatura laser dei rivestimenti e dei longheroni della fusoliera, che è stata implementata sull'Airbus A380. La Cina ha testato con successo il grande aereo C919 prodotto a livello nazionale e lo consegnerà quest’anno. Ci sono anche progetti futuri come lo sviluppo del C929. Si può prevedere che in futuro i laser troveranno un posto nella produzione di aerei commerciali.

Application of High-Power Lasers in High-tech and Heavy Industries


La tecnologia laser può aiutare nella costruzione sicura di impianti di energia nucleare

L’energia nucleare è una nuova forma di energia pulita e gli Stati Uniti e la Francia dispongono della tecnologia più avanzata nella costruzione di centrali nucleari. L’energia nucleare rappresenta circa il 70% della fornitura elettrica della Francia e la Cina ha collaborato con la Francia nelle fasi iniziali dei suoi impianti nucleari. La sicurezza è l'aspetto più importante degli impianti nucleari e ci sono molti componenti metallici con funzioni protettive che richiedono taglio o saldatura.

La tecnologia di saldatura MAG con tracciamento intelligente laser sviluppata in modo indipendente dalla Cina è stata applicata in serie nella cupola e nel cilindro del rivestimento in acciaio delle unità 7 e 8 della centrale nucleare di Tianwan. È attualmente in fase di preparazione il primo robot per la saldatura di manicotti a penetrazione di tipo nucleare.


Seguendo la tendenza dello sviluppo del laser, Teyu ha lanciato la potenza ultraelevata CWFL-60000refrigeratore laser a fibra.

Teyu ha tenuto il passo con la tendenza dello sviluppo del laser e ha sviluppato e prodotto il refrigeratore laser a fibra ad altissima potenza CWFL-60000, che fornisce un raffreddamento stabile per apparecchiature laser da 60 kW. Con un doppio sistema di controllo della temperatura indipendente, è in grado di raffreddare sia la testa laser ad alta temperatura che una sorgente laser a bassa temperatura, fornendo un'uscita stabile per le apparecchiature laser e garantendo efficacemente il funzionamento rapido ed efficiente delle macchine da taglio laser ad alta potenza . 

Ultrahigh Power Fiber Laser Chiller CWFL-60000 for 60kW Fiber Laser Cutting Machine


La svolta nella tecnologia laser ha dato vita ad un ampio mercato per le apparecchiature di elaborazione laser. Solo con gli strumenti giusti si può stare al passo nella feroce concorrenza del mercato. Con la necessità di trasformazione e aggiornamento in applicazioni di fascia alta come l’aerospaziale, la costruzione navale e l’energia nucleare, la domanda di lavorazione di lamiere spesse in acciaio è in aumento e i laser ad alta potenza contribuiranno allo sviluppo accelerato del settore. In futuro, i laser ad altissima potenza con una potenza di oltre 30.000 watt saranno utilizzati principalmente nei settori dell’industria pesante come l’energia eolica, idroelettrica, nucleare, la costruzione navale, i macchinari minerari, l’aerospaziale e l’aviazione.


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