Өндөр технологи болон хүнд үйлдвэрүүдэд өндөр хүчин чадалтай лазерын хэрэглээ

Сүүлийн гурван жилд цар тахлын улмаас аж үйлдвэрийн лазерын эрэлтийн өсөлтийн хурд саарсан. Гэсэн хэдий ч лазер технологийн хөгжил зогссонгүй. Шилэн лазерын салбарт 60кВт ба түүнээс дээш хүчин чадалтай хэт өндөр хүчин чадалтай шилэн лазеруудыг дараалан нэвтрүүлж, аж үйлдвэрийн лазерын хүчийг шинэ түвшинд гаргаж байна.

30,000 ваттаас дээш хүчин чадалтай лазерын эрэлт хэрэгцээ хэр их байна вэ?

Олон горимтой тасралтгүй шилэн лазерын хувьд модуль нэмэх замаар чадлыг нэмэгдүүлэх нь тохиролцсон арга мэт санагдаж байна. Сүүлийн хэдэн жилд чадлыг жил бүр 10,000 ваттаар нэмэгдүүлсэн. Гэсэн хэдий ч хэт өндөр чадлын лазерын үйлдвэрлэлийн зүсэлт, гагнуурыг хэрэгжүүлэх нь бүр ч хэцүү бөгөөд илүү өндөр тогтвортой байдал шаарддаг. 2022 онд 30,000 ваттын чадлыг лазер зүсэлтэд өргөн хүрээнд ашиглах бөгөөд 40,000 ваттын тоног төхөөрөмжийг одоогоор жижиг хэмжээний хэрэглээний судалгааны шатандаа явж байна.

Киловатт шилэн лазерын эрин үед 6кВт-аас доош хүчин чадлыг цахилгаан шат, машин, угаалгын өрөө, гал тогооны хэрэгсэл, тавилга, явах эд анги зэрэг хамгийн түгээмэл металл бүтээгдэхүүнийг зүсэх, гагнахад ашиглаж болох бөгөөд хуудас болон хоолойн материалын зузаан нь 10 мм-ээс хэтрэхгүй байна. 10,000 ваттын лазерын зүсэх хурд нь 6,000 ваттын лазерынхаас хоёр дахин их бөгөөд 20,000 ваттын лазерын зүсэх хурд нь 10,000 ваттын лазерынхаас 60%-иас илүү өндөр байдаг. Энэ нь мөн зузааны хязгаарыг давж, ерөнхий үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүнд ховор тохиолддог 50 мм-ээс дээш нүүрстөрөгчийн ган зүсэх боломжтой. Тэгэхээр 30,000 ваттаас дээш өндөр хүчин чадалтай лазерын талаар юу хэлэх вэ?

Хөлөг онгоцны чанарыг сайжруулахын тулд өндөр хүчин чадалтай лазер ашиглах нь

Энэ оны дөрөвдүгээр сард Францын Ерөнхийлөгч Макрон Хятадад айлчилсан бөгөөд түүний хамт Airbus, DaFei Shipping, Францын эрчим хүчний нийлүүлэгч Électricité de France зэрэг компаниуд багтжээ.

Францын нисэх онгоц үйлдвэрлэгч Airbus компани Хятадтай нийт 20 тэрбум ам.долларын үнэ бүхий 160 онгоцыг бөөнөөр нь худалдан авах гэрээ байгуулснаа зарлалаа. Тэд мөн Тяньжин хотод хоёр дахь үйлдвэрлэлийн шугамаа барих болно. China Shipbuilding Group корпораци Францын DaFei Shipping Group компанитай хамтын ажиллагааны гэрээ байгуулсан бөгөөд үүнд 21 тэрбум гаруй юаниар үнэлэгдсэн 2-р хэлбэрийн 16 супер том контейнер хөлөг онгоц барих ажил багтсан болно. China General Nuclear Power Group болон Électricité de France компаниуд нягт хамтран ажилладаг бөгөөд үүний сонгодог жишээ бол Тайшань цөмийн цахилгаан станц юм.

30,000-50,000 ватт хүртэлх өндөр хүчин чадалтай лазерын тоног төхөөрөмж нь 100 мм-ээс дээш зузаантай ган хавтанг зүсэх чадвартай. Усан онгоц үйлдвэрлэх нь зузаан металл хавтанг өргөнөөр ашигладаг салбар бөгөөд ердийн арилжааны хөлөг онгоцууд 25 мм-ээс дээш зузаантай их биетэй ган хавтантай, том ачааны хөлөг онгоцууд бүр 60 мм-ээс дээш зузаантай байдаг. Том байлдааны хөлөг онгоц болон супер том контейнер хөлөг онгоцууд 100 мм-ийн зузаантай тусгай ган ашиглаж болно. Лазер гагнуур нь илүү хурдан хурдтай, дулааны деформаци болон дахин боловсруулалт багатай, гагнуурын чанар өндөр, дүүргэгч материалын хэрэглээ буурч, бүтээгдэхүүний чанар мэдэгдэхүйц сайжирсан. Хэдэн арван мянган ваттын чадалтай лазерууд гарч ирснээр хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд лазер зүсэлт болон гагнуурын хязгаарлалт байхгүй болсон нь ирээдүйд орлуулах томоохон боломжийг нээж өгч байна.

Тансаг зэрэглэлийн аялалын хөлөг онгоцыг хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлийн оргил үе гэж үздэг бөгөөд уламжлал ёсоор Италийн Fincantieri, Германы Meyer Werft зэрэг цөөн хэдэн усан онгоцны үйлдвэрүүд монопольчилдог байв. Лазер технологийг хөлөг онгоцны барилгын эхний үе шатанд материал боловсруулахад өргөн ашиглаж ирсэн. Хятадын анхны дотоодын аялалын хөлөг онгоцыг 2023 оны эцэс гэхэд ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байна. China Merchants Group нь мөн өндөр хүчин чадалтай лазер хайчлах, гагнах нимгэн хавтан үйлдвэрлэх шугамыг багтаасан аялалын хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлийн төслийнхөө хүрээнд Нантон Хайтонг хотод лазер боловсруулах төвийн барилгын ажлыг ахиулж байна. Энэхүү хэрэглээний чиг хандлага нь иргэний арилжааны хөлөг онгоцонд аажмаар нэвтэрнэ гэж найдаж байна. Хятад улс дэлхийд хамгийн олон хөлөг онгоцны захиалгатай бөгөөд зузаан металл хавтанг хайчлах, гагнахад лазерын үүрэг цаашид ч өсөх болно.

10 кВт+ лазерыг сансар судлалд хэрэглэх

Агаарын тээврийн системд голчлон пуужин, арилжааны нисэх онгоц багтдаг бөгөөд жинг бууруулах нь гол асуудал юм. Энэ нь хөнгөн цагаан болон титан хайлшийг зүсэх, гагнах шинэ шаардлагыг тавьдаг. Лазер технологи нь өндөр нарийвчлалтай гагнах, зүсэх угсралтын процессыг хэрэгжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. 10кВт+ өндөр хүчин чадалтай лазерууд гарч ирснээр зүсэх чанар, зүсэх үр ашиг, өндөр интеграцийн оюун ухааны хувьд сансар судлалын салбарт цогц шинэчлэл хийгдсэн.

Агаарын тээврийн үйлдвэрлэлийн процесст хөдөлгүүрийн шаталтын камер, хөдөлгүүрийн бүрхүүл, онгоцны хүрээ, сүүлний далавчны хавтан, зөгийн сархинаг бүтэц, нисдэг тэрэгний гол ротор зэрэг зүсэх, гагнах шаардлагатай олон эд анги байдаг. Эдгээр эд ангиуд нь зүсэх, гагнах интерфейст маш хатуу шаардлага тавьдаг.

Airbus компани өндөр хүчин чадалтай лазер технологийг удаан хугацаанд ашиглаж ирсэн. А340 онгоц үйлдвэрлэхдээ бүх хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн дотоод хаалтыг лазер ашиглан гагнаж байна. Airbus A380 онгоцонд хэрэгжүүлсэн их биеийн арьс болон оосорыг лазераар гагнах ажилд томоохон ахиц дэвшил гарсан. Хятад улс дотооддоо үйлдвэрлэсэн C919 том онгоцыг амжилттай туршиж үзсэн бөгөөд энэ онд нийлүүлэх болно. Мөн C929 онгоцыг хөгжүүлэх зэрэг ирээдүйн төслүүд бий. Ирээдүйд лазер нь арилжааны онгоц үйлдвэрлэхэд байр сууриа эзэлнэ гэж таамаглаж болно.

Лазер технологи нь цөмийн эрчим хүчний байгууламжийг аюулгүй барихад тусалж чадна

Цөмийн эрчим хүч бол цэвэр эрчим хүчний шинэ хэлбэр бөгөөд АНУ, Франц улсууд цөмийн цахилгаан станц барих хамгийн дэвшилтэт технологитой. Цөмийн эрчим хүч нь Францын цахилгаан эрчим хүчний хангамжийн ойролцоогоор 70%-ийг эзэлдэг бөгөөд Хятад улс цөмийн эрчим хүчний байгууламжийн эхний шатанд Францтай хамтран ажилласан. Аюулгүй байдал бол цөмийн эрчим хүчний байгууламжийн хамгийн чухал тал бөгөөд зүсэх эсвэл гагнах шаардлагатай хамгаалалтын функцтэй олон металл эд анги байдаг.

Хятадын бие даан боловсруулсан лазер ухаалаг хянах MAG гагнуурын технологийг Тяньванийн цөмийн цахилгаан станцын 7, 8-р блокуудын ган доторлогооны бөмбөгөр болон торхонд олноор нь хэрэгжүүлж байна. Цөмийн зэрэглэлийн анхны нэвтрэлтийн ханцуйтай гагнуурын роботыг одоогоор бэлтгэж байна.

Лазерын хөгжлийн чиг хандлагыг даган Тею компани CWFL-60000 хэт өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжийг худалдаанд гаргалаа. шилэн лазер хөргөгч .

Тэю нь лазерын хөгжлийн чиг хандлагыг дагаж мөрдөж, CWFL-60000 хэт өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер хөргөгчийг боловсруулж, үйлдвэрлэжээ. 60 кВт-ын лазер тоног төхөөрөмжийн тогтвортой хөргөлт Давхар бие даасан температурын хяналтын системтэй тул өндөр температурт лазерын толгой болон бага температурт лазерын эх үүсвэрийг хөргөх чадвартай бөгөөд лазерын тоног төхөөрөмжийн тогтвортой гаралтыг хангаж, өндөр хүчин чадалтай лазер хэрчих машинуудын хурдан бөгөөд үр ашигтай ажиллагааг үр дүнтэй баталгаажуулдаг.

Лазер технологийн нээлт нь лазер боловсруулах тоног төхөөрөмжийн өргөн зах зээлийг бий болгосон. Зөвхөн зөв багаж хэрэгсэлтэй бол л хүн ширүүн зах зээлийн өрсөлдөөнд тэргүүлж чадна. Агаарын тээвэр, усан онгоцны үйлдвэрлэл, цөмийн эрчим хүч зэрэг өндөр зэрэглэлийн хэрэглээнд өөрчлөлт, шинэчлэлт хийх шаардлагатай байгаатай холбогдуулан зузаан хавтантай ган боловсруулах эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа бөгөөд өндөр хүчин чадалтай лазерууд нь салбарын хурдацтай хөгжилд туслах болно. Ирээдүйд 30,000 ваттаас дээш хүчин чадалтай хэт өндөр хүчин чадалтай лазеруудыг голчлон салхины эрчим хүч, усан цахилгаан станц, цөмийн эрчим хүч, усан онгоц үйлдвэрлэл, уул уурхайн машин механизм, сансар судлал, нисэх хүчин зэрэг хүнд үйлдвэрлэлийн салбарт ашиглах болно.