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 60kW 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 фибер 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 индустриското 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 во голем обем во ласерското сечење, а 40.000 вати опрема 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 цевни материјали. 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 пробива 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 бродбилдинг груп корпорејшн“ потпиша договор за соработка со француската компанија „ДаФеи Шипинг груп“, вклучувајќи ја и изградбата на 16 супер големи контејнерски бродови од тип 2, со вредност од над 21 милијарда јуани. „Кинеската генерална нуклеарна енергија груп“ и „Електрицитет де Франс“ имаат тесна соработка, а нуклеарната централа Тајшан е класичен пример.

Ласерската опрема со висока моќност, која се движи од 30.000 до 50.000 вати, има капацитет за сечење челични плочи со дебелина 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 топлинска 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 идна замена.

Луксузните крузери се сметаат за врв на бродоградилиштето, традиционално монополизирани од неколку бродоградилишта како што се италијанскиот „Финкантиери“ и германскиот „Мејер Верфт“. Ласерската технологија е широко користена за обработка на материјали во раните фази од изградбата на бродови. Првиот крузер произведен домашно во Кина е планиран да биде пуштен во употреба до крајот на 2023 година. „Чајна мерчантс груп“ исто така ја продолжи изградбата на центар за обработка на ласер во Нантонг Хаитонг за нивниот проект за производство на крузери, кој вклучува линија за производство на тенки плочи со ласер со висока моќност. Се очекува овој тренд на примена постепено да навлезе во 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 алуминиумски и титански легури. Ласерската технологија е од суштинско значење за постигнување на високопрецизни процеси на заварување и склопување на сечење. Појавата на ласери со голема моќност од 10 kW+ донесе сеопфатни надградби 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 мотори, куќишта на мотори, рамки на авиони, панели на задните крила, структури во облик на саќе и главни ротори на хеликоптери. Овие компоненти имаат исклучително строги барања за интерфејси за сечење и заварување.

Ербас долго време користи ласерска технологија со висока моќност. Во производството на авионите А340, сите внатрешни прегради од алуминиумски легури се заваруваат со ласери. Направен е револуционерен напредок во ласерското заварување на обвивките и жиците на трупот, што е имплементирано на Ербас А380. Кина успешно го тестираше големиот авион C919, произведен дома 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 САД 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 што бараат сечење или заварување.

Независно развиената кинеска технологија за ласерско интелигентно MAG заварување со следење е масовно применета во челичната обвивка и цевката на единиците 7 и 8 во нуклеарната централа Тјанван. Првиот робот за заварување со пенетрациски ракав за нуклеарно производство е во подготовка.

Следејќи го трендот на развој на ласери, Teyu го лансираше ултрависокомоќниот фибер ласерски ладилник CWFL-60000.

Teyu го следи трендот на развој на ласерите и го разви и произведе ладилникот со ултрависока моќност со фибер ласер CWFL-60000, кој обезбедува стабилно ладење за ласерска опрема од 60kW. Со двоен независен систем за контрола на температурата, тој е во состојба 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 создаде широк пазар за опрема за ласерска обработка. Само со вистински 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, рударските машини, воздухопловството и авијацијата.