მაღალი სიმძლავრის ლაზერების გამოყენება მაღალტექნოლოგიურ და მძიმე მრეწველობაში

ბოლო სამი წლის განმავლობაში, პანდემიის გამო, სამრეწველო ლაზერებზე მოთხოვნის ზრდის ტემპი შენელდა. თუმცა, ლაზერული ტექნოლოგიების განვითარება არ შეჩერებულა. ბოჭკოვანი ლაზერების სფეროში თანმიმდევრულად გამოვიდა 60 კვტ და მეტი სიმძლავრის ულტრამაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერები, რამაც სამრეწველო ლაზერების სიმძლავრე ახალ დონეზე აიყვანა.

რამდენად დიდი მოთხოვნაა 30,000 ვატზე მეტი სიმძლავრის ლაზერებზე?

მრავალრეჟიმიანი უწყვეტი ბოჭკოვანი ლაზერებისთვის, სიმძლავრის გაზრდა მოდულების დამატებით, როგორც ჩანს, შეთანხმებული გზაა. ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, სიმძლავრე ყოველწლიურად 10,000 ვატით გაიზარდა. თუმცა, ულტრამაღალი სიმძლავრის ლაზერების სამრეწველო ჭრისა და შედუღების რეალიზაცია კიდევ უფრო რთულია და უფრო მაღალ სტაბილურობას მოითხოვს. 2022 წელს, 30,000 ვატიანი სიმძლავრე ფართომასშტაბიან ლაზერულ ჭრაში გამოყენებული იქნება, ხოლო 40,000 ვატიანი აღჭურვილობა ამჟამად მცირე მასშტაბის გამოყენებისთვის კვლევის ეტაპზეა.

კილოვატიანი ბოჭკოვანი ლაზერების ეპოქაში, 6 კვტ-ზე ნაკლები სიმძლავრის გამოყენება შესაძლებელია ყველაზე გავრცელებული ლითონის პროდუქტების, როგორიცაა ლიფტები, მანქანები, აბაზანები, სამზარეულოს ჭურჭელი, ავეჯი და შასი, ჭრისა და შედუღებისთვის, რომელთა სისქე არ აღემატება 10 მმ-ს როგორც ფურცლოვანი, ასევე მილისებრი მასალებისთვის. 10,000 ვატიანი ლაზერის ჭრის სიჩქარე ორჯერ აღემატება 6,000 ვატიან ლაზერს, ხოლო 20,000 ვატიანი ლაზერის ჭრის სიჩქარე 60%-ით მეტია, ვიდრე 10,000 ვატიანი ლაზერის. ის ასევე არღვევს სისქის ლიმიტს და შეუძლია 50 მმ-ზე მეტი ნახშირბადოვანი ფოლადის დაჭრა, რაც იშვიათია ზოგადად სამრეწველო პროდუქტებში. მაშ, რას იტყვით 30,000 ვატზე მეტი სიმძლავრის ლაზერებზე?

მაღალი სიმძლავრის ლაზერების გამოყენება გემთმშენებლობის ხარისხის გასაუმჯობესებლად

მიმდინარე წლის აპრილში, საფრანგეთის პრეზიდენტი მაკრონი ჩინეთს ეწვია, რომელსაც თან ახლდა ისეთი კომპანიები, როგორიცაა Airbus, DaFei Shipping და ფრანგული ელექტროენერგიის მიმწოდებელი Électricité de France.

ფრანგულმა თვითმფრინავების მწარმოებელმა კომპანია Airbus-მა ჩინეთთან 160 თვითმფრინავის საბითუმო შესყიდვის ხელშეკრულების დადების შესახებ განაცხადა, რომლის საერთო ღირებულება დაახლოებით 20 მილიარდი დოლარია. ისინი ასევე ტიანძინში მეორე საწარმოო ხაზს ააშენებენ. China Shipbuilding Group Corporation-მა ფრანგულ კომპანია DaFei Shipping Group-თან თანამშრომლობის ხელშეკრულება გააფორმა, რომელიც მოიცავს მე-2 ტიპის 16 ზედიზედ დიდი კონტეინერმზიდი გემის მშენებლობას, რომლის ღირებულება 21 მილიარდ იუანს აღემატება. China General Nuclear Power Group-სა და Électricité de France-ს მჭიდრო თანამშრომლობა აკავშირებთ, რომლის კლასიკური მაგალითია ტაიშანის ატომური ელექტროსადგური.

30,000-დან 50,000 ვატამდე სიმძლავრის მაღალი სიმძლავრის ლაზერულ აღჭურვილობას შეუძლია 100 მმ-ზე მეტი სისქის ფოლადის ფირფიტების ჭრა. გემთმშენებლობა არის ინდუსტრია, რომელიც ფართოდ იყენებს სქელ ლითონის ფირფიტებს, ტიპურ კომერციულ გემებს აქვთ 25 მმ-ზე მეტი სისქის ფოლადის ფირფიტები, ხოლო დიდ სატვირთო გემებს - 60 მმ-ზე მეტი. დიდ სამხედრო გემებსა და ზედიზედ დიდ კონტეინერმზიდ გემებს შეუძლიათ გამოიყენონ 100 მმ სისქის სპეციალური ფოლადები. ლაზერულ შედუღებას ახასიათებს უფრო მაღალი სიჩქარე, ნაკლები თერმული დეფორმაცია და გადამუშავება, უფრო მაღალი შედუღების ხარისხი, შემავსებლის მასალის მოხმარების შემცირება და მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებული პროდუქტის ხარისხი. ათიათასობით ვატიანი სიმძლავრის ლაზერების გაჩენით, გემთმშენებლობაში ლაზერული ჭრისა და შედუღების შეზღუდვები აღარ არსებობს, რაც მომავალში ჩანაცვლების დიდ პოტენციალს ქმნის.

ძვირადღირებული საკრუიზო გემები გემთმშენებლობის ინდუსტრიის მწვერვალად ითვლება, რომელიც ტრადიციულად რამდენიმე გემთმშენებელი ქარხნის, მაგალითად, იტალიური Fincantieri-სა და გერმანული Meyer Werft-ის მონოპოლიზირებულია. ლაზერული ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენება მასალების დასამუშავებლად გემთმშენებლობის ადრეულ ეტაპებზე. ჩინეთში პირველი ადგილობრივი წარმოების საკრუიზო გემის გაშვება 2023 წლის ბოლოსთვის იგეგმება. China Merchants Group-მა ასევე დააწინაურა ლაზერული დამუშავების ცენტრის მშენებლობა ნანტონგ ჰაიტონგში მათი საკრუიზო გემების წარმოების პროექტისთვის, რომელიც მოიცავს მაღალი სიმძლავრის ლაზერული ჭრისა და შედუღების თხელი ფილების წარმოების ხაზს. მოსალოდნელია, რომ ეს გამოყენების ტენდენცია თანდათანობით შეაღწიოს სამოქალაქო კომერციულ გემებში. ჩინეთს მსოფლიოში გემთმშენებლობის ყველაზე მეტი შეკვეთა აქვს და ლაზერების როლი სქელი ლითონის ფირფიტების ჭრასა და შედუღებაში გააგრძელებს ზრდას.

10 კვტ+ სიმძლავრის ლაზერების გამოყენება აერონავტიკაში

აერონავტიკის სატრანსპორტო სისტემები, ძირითადად, მოიცავს რაკეტებსა და კომერციულ თვითმფრინავებს, სადაც წონის შემცირება მთავარი გასათვალისწინებელი ფაქტორია. ეს ალუმინისა და ტიტანის შენადნობების ჭრისა და შედუღების ახალ მოთხოვნებს აწესებს. ლაზერული ტექნოლოგია აუცილებელია მაღალი სიზუსტის შედუღებისა და ჭრის აწყობის პროცესების მისაღწევად. 10 კვტ+ სიმძლავრის ლაზერების გაჩენამ აერონავტიკის სფეროს ყოვლისმომცველი განახლება მოუტანა ჭრის ხარისხის, ჭრის ეფექტურობისა და მაღალი ინტეგრაციის ინტელექტის თვალსაზრისით.

აერონავტიკის ინდუსტრიის წარმოების პროცესში არსებობს მრავალი კომპონენტი, რომლებიც საჭიროებენ ჭრას და შედუღებას, მათ შორის ძრავის წვის კამერები, ძრავის კორპუსები, თვითმფრინავის ჩარჩოები, კუდის ფრთების პანელები, თაფლისებრი სტრუქტურები და ვერტმფრენის მთავარი როტორები. ამ კომპონენტებს ჭრისა და შედუღების ინტერფეისების მიმართ უკიდურესად მკაცრი მოთხოვნები აქვთ.

Airbus-ი დიდი ხანია იყენებს მაღალი სიმძლავრის ლაზერულ ტექნოლოგიას. A340 თვითმფრინავის წარმოებისას, ყველა ალუმინის შენადნობის შიდა ტიხრები შედუღებულია ლაზერების გამოყენებით. გარღვევა მოხდა ფიუზელაჟის გარსისა და სტრინგერების ლაზერული შედუღების სფეროში, რომელიც დანერგილია Airbus A380-ზე. ჩინეთმა წარმატებით გამოსცადა ადგილობრივი წარმოების C919 დიდი თვითმფრინავი და წელს მიაწვდის მას. ასევე არსებობს სამომავლო პროექტები, როგორიცაა C929-ის შემუშავება. შესაძლებელია ვივარაუდოთ, რომ ლაზერები მომავალში კომერციული თვითმფრინავების წარმოებაშიც გამოიყენებენ.

ლაზერული ტექნოლოგია ხელს შეუწყობს ბირთვული ელექტროსადგურების უსაფრთხო მშენებლობას

ბირთვული ენერგია სუფთა ენერგიის ახალი ფორმაა და შეერთებულ შტატებსა და საფრანგეთს ბირთვული ელექტროსადგურების მშენებლობის ყველაზე მოწინავე ტექნოლოგიები აქვთ. ბირთვული ენერგია საფრანგეთის ელექტროენერგიის მიწოდების დაახლოებით 70%-ს შეადგენს და ჩინეთი საფრანგეთთან თანამშრომლობდა მისი ბირთვული ელექტროსადგურების ადრეულ ეტაპზე. უსაფრთხოება ბირთვული ელექტროსადგურების ყველაზე მნიშვნელოვანი ასპექტია და არსებობს მრავალი ლითონის კომპონენტი დამცავი ფუნქციებით, რომლებიც საჭიროებენ ჭრას ან შედუღებას.

ჩინეთში დამოუკიდებლად შემუშავებული ლაზერული ინტელექტუალური თვალთვალის მაგნიტურ-მაგნიტური შედუღების ტექნოლოგია მასობრივად იქნა გამოყენებული ტიანვანის ატომური ელექტროსადგურის მე-7 და მე-8 ბლოკების ფოლადის ლაინერის გუმბათსა და ცილინდრში. ამჟამად მზადდება პირველი ბირთვული დონის შეღწევადი ყდის შედუღების რობოტი.

ლაზერების განვითარების ტენდენციის კვალდაკვალ, Teyu-მ გამოუშვა CWFL-60000 ულტრამაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერული გამაგრილებელი .

Teyu-მ ლაზერული ტექნოლოგიების განვითარების ტენდენციებს თვალყური ადევნა და შექმნა CWFL-60000 ულტრამაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერული გამაგრილებელი, რომელიც 60 კვტ სიმძლავრის ლაზერული აღჭურვილობის სტაბილურ გაგრილებას უზრუნველყოფს. ორმაგი დამოუკიდებელი ტემპერატურის კონტროლის სისტემით, მას შეუძლია როგორც მაღალი ტემპერატურის ლაზერული თავის, ასევე დაბალი ტემპერატურის ლაზერული წყაროს გაგრილება, რაც ლაზერული აღჭურვილობის სტაბილურ გამომავალ სიმძლავრეს უზრუნველყოფს და ეფექტურად უზრუნველყოფს მაღალი სიმძლავრის ლაზერული საჭრელი მანქანების სწრაფ და ეფექტურ მუშაობას.

ლაზერული ტექნოლოგიების განვითარებამ ლაზერული დამუშავების აღჭურვილობის ფართო ბაზარი გააჩინა. მხოლოდ სწორი ხელსაწყოებით შეიძლება ბაზარზე წინსვლა. მაღალი დონის დარგებში, როგორიცაა აერონავტიკა, გემთმშენებლობა და ბირთვული ენერგია, ტრანსფორმაციისა და განახლების აუცილებლობის გათვალისწინებით, იზრდება სქელი ფირფიტებიანი ფოლადის დამუშავების მოთხოვნა და მაღალი სიმძლავრის ლაზერები ხელს შეუწყობს ინდუსტრიის დაჩქარებულ განვითარებას. მომავალში, ულტრამაღალი სიმძლავრის ლაზერები, რომელთა სიმძლავრე 30,000 ვატზე მეტია, ძირითადად გამოყენებული იქნება მძიმე მრეწველობის სფეროებში, როგორიცაა ქარის ენერგია, ჰიდროენერგია, ატომური ენერგია, გემთმშენებლობა, სამთო დანადგარები, აერონავტიკა და ავიაცია.