Примена на ласери со висока моќност во високотехнолошката и тешката индустрија

Во изминатите три години, поради пандемијата, стапката на раст на побарувачката за индустриски ласери се забави. Сепак, развојот на ласерската технологија не запре. Во областа на фибер ласери, последователно се лансираат фибер ласери со ултра висока моќност од 60 kW и повеќе, подигнувајќи ја моќта на индустриските ласери на друго ниво.

Колкава е побарувачката за ласери со голема моќност над 30.000 вати?

За повеќемодни континуирани оптички ласери, зголемувањето на моќноста со додавање модули се чини дека е договорениот начин. Во последните неколку години, моќноста се зголемува за 10.000 вати секоја година. Сепак, реализацијата на индустриско сечење и заварување за ултра-висока моќност на ласери е уште потешка и бара поголема стабилност. Во 2022 година, моќноста од 30.000 вати ќе се користи на големо во ласерското сечење, а опрема од 40.000 вати моментално е во фаза на истражување за примена во мал обем.

Во ерата на киловатните фибер ласери, моќности под 6kW може да се користат за сечење и заварување на најчестите метални производи, како што се лифтови, автомобили, бањи, кујнски прибор, мебел и шасии, со дебелина што не надминува 10 mm и за лимови и за цевки. Брзината на сечење на ласер од 10.000 вати е двојно поголема од ласерот од 6.000 вати, а брзината на сечење на ласер од 20.000 вати е повеќе од 60% поголема од онаа на ласерот од 10.000 вати. Исто така, го крши ограничувањето на дебелината и може да сече јаглероден челик над 50 mm, што е реткост кај општите индустриски производи. Па, што е со ласери со голема моќност над 30.000 вати?

Примена на ласери со висока моќност за подобрување на квалитетот на бродоградбата

Во април оваа година, францускиот претседател Макрон ја посети Кина, придружуван од компании како што се „Ербас“, „ДаФеи Шипинг“ и францускиот снабдувач со електрична енергија „Електрисите де Франс“.

Францускиот производител на авиони „Ербас“ објави договор за купување на големо со Кина за 160 авиони, со вкупна вредност од приближно 20 милијарди долари. Тие исто така ќе градат втора производствена линија во Тјенџин. Кинеската бродоградбена група потпиша договор за соработка со француската компанија „ДаФеи Шипинг Груп“, кој вклучува изградба на 16 супер големи контејнерски бродови од тип 2, со вредност од над 21 милијарда јуани. Кинеската генерална нуклеарна групација за енергија и Électricité de France имаат тесна соработка, а нуклеарната централа Тајшан е класичен пример.

Ласерската опрема со висока моќност од 30.000 до 50.000 вати има капацитет за сечење челични плочи со дебелина од над 100 mm. Бродоградбата е индустрија која екстензивно користи дебели метални плочи, при што типичните комерцијални бродови имаат челични плочи на трупот со дебелина од над 25 mm, а големите товарни бродови дури и надминуваат 60 mm. Големите воени бродови и супер големите контејнерски бродови може да користат специјални челици со дебелина од 100 mm. Ласерското заварување има поголеми брзини, помала термичка деформација и преработка, повисок квалитет на заварување, намалена потрошувачка на материјал за полнење и значително подобрен квалитет на производот. Со појавата на ласери со моќност од десетици илјади вати, повеќе нема ограничувања во ласерското сечење и заварување за бродоградба, што отвора голем потенцијал за замена во иднина.

Луксузните крстосувачки бродови се сметаат за врв на бродоградилиштето, традиционално монополизирани од неколку бродоградилишта како што се италијанската „Финкантиери“ и германската „Мајер Верфт“. Ласерската технологија е широко користена за обработка на материјали во раните фази од изградбата на бродови. Првиот домашно произведен крузер во Кина е планиран да биде пуштен во вода до крајот на 2023 година. „Чајна мерчантс груп“, исто така, ја напредна изградбата на центар за обработка на ласерски плочи во Нантонг Хаитонг за нивниот проект за производство на крстосувачки бродови, кој вклучува линија за производство на сечење и заварување на тенки плочи со ласер со голема моќност. Се очекува овој тренд на примена постепено да навлезе и кај цивилните комерцијални бродови. Кина има најмногу нарачки за бродоградба во светот, а улогата на ласерите во сечењето и заварувањето на дебели метални плочи ќе продолжи да расте.

Примена на ласери од 10kW+ во воздухопловството

Системите за воздухопловен транспорт првенствено вклучуваат ракети и комерцијални авиони, при што намалувањето на тежината е клучен фактор. Ова наметнува нови барања за сечење и заварување на легури на алуминиум и титаниум. Ласерската технологија е неопходна за постигнување на високопрецизни процеси на заварување и сечење при склопување. Појавата на ласери со висока моќност од 10kW+ донесе сеопфатни подобрувања во воздухопловната област во однос на квалитетот на сечење, ефикасноста на сечење и интелигенцијата со висока интеграција. 

Во процесот на производство на воздухопловната индустрија, постојат многу компоненти кои бараат сечење и заварување, вклучувајќи ги комори за согорување на моторот, куќишта на моторот, рамки на авиони, панели на задните крила, структури во форма на саќе и главни ротори на хеликоптери. Овие компоненти имаат исклучително строги барања за сечење и заварување на интерфејсите.

Ербас веќе долго време користи ласерска технологија со висока моќност. При производството на авионот А340, сите внатрешни прегради од алуминиумска легура се заваруваат со ласери. Револуционерен напредок е постигнат во ласерското заварување на обвивките и стрингерите на трупот, што е имплементирано на Ербас А380. Кина успешно го тестираше големиот авион C919, произведен во земјата, и ќе го испорача оваа година. Исто така, постојат идни проекти како што е развојот на C929. Може да се предвиди дека ласерите ќе имаат место во производството на комерцијални авиони во иднина.

Ласерската технологија може да помогне во безбедната изградба на нуклеарни електрани

Нуклеарната енергија е нова форма на чиста енергија, а Соединетите Американски Држави и Франција имаат најнапредна технологија во изградбата на нуклеарни централи. Нуклеарната енергија сочинува приближно 70% од снабдувањето со електрична енергија во Франција, а Кина соработуваше со Франција во раните фази на нејзините нуклеарни електрани. Безбедноста е најважниот аспект на нуклеарните електрани, а постојат многу метални компоненти со заштитни функции кои бараат сечење или заварување.

Независно развиената кинеска технологија за ласерско интелигентно MAG заварување е масовно применета во челичната купола и цевката на единиците 7 и 8 во нуклеарната централа Тјанван. Првиот робот за заварување со пенетрациски ракав од нуклеарен квалитет моментално е во подготовка.

Следејќи го трендот на развој на ласери, Teyu го лансираше CWFL-60000 со ултра висока моќност ласерски ласерски ладилник со фибер

Teyu го следи трендот на развој на ласери и го разви и произведе ултрависокомоќниот ласерски ладилник со фибер-ласер CWFL-60000, кој обезбедува стабилно ладење за ласерска опрема од 60kW. Со двоен независен систем за контрола на температурата, тој е способен да ја лади и главата на ласер со висока температура и изворот на ласер со ниска температура, обезбедувајќи стабилен излез за ласерската опрема и ефикасно гарантирајќи брзо и ефикасно работење на машините за ласерско сечење со висока моќност. 

Пробивот во ласерската технологија доведе до создавање широк пазар за опрема за ласерска обработка. Само со вистинските алатки може да се остане во предност во жестоката конкуренција на пазарот. Со потребата од трансформација и надградба во висококвалитетни апликации како што се воздухопловството, бродоградбата и нуклеарната енергија, побарувачката за обработка на дебели плочи од челик се зголемува, а ласерите со висока моќност ќе помогнат во забрзаниот развој на индустријата. Во иднина, ултра-високомоќните ласери со моќност од над 30.000 вати ќе се користат главно во областите на тешката индустрија како што се енергијата на ветерот, хидроенергијата, нуклеарната енергија, бродоградбата, рударската машинерија, воздухопловството и авијацијата.