उच्च-प्रविधि र भारी उद्योगहरूमा उच्च-शक्ति लेजरहरूको प्रयोग

विगत तीन वर्षमा, महामारीका कारण, औद्योगिक लेजर मागको वृद्धि दर सुस्त भएको छ। यद्यपि, लेजर प्रविधिको विकास रोकिएको छैन। फाइबर लेजरको क्षेत्रमा, ६० किलोवाट र माथिका अल्ट्रा-हाई-पावर फाइबर लेजरहरू क्रमिक रूपमा सुरु गरिएका छन्, जसले औद्योगिक लेजरहरूको शक्तिलाई अर्को स्तरमा पुर्‍याएको छ।

३०,००० वाटभन्दा माथिका उच्च शक्ति भएका लेजरहरूको माग कति छ?

बहु-मोड निरन्तर फाइबर लेजरहरूको लागि, मोड्युलहरू थपेर शक्ति बढाउनु सहमति भएको तरिका जस्तो देखिन्छ। विगत केही वर्षमा, प्रत्येक वर्ष १०,००० वाटले बिजुली बढेको छ। यद्यपि, अल्ट्रा-हाई-पावर लेजरहरूको लागि औद्योगिक काट्ने र वेल्डिंगको प्राप्ति अझ गाह्रो छ र उच्च स्थिरता चाहिन्छ। २०२२ मा, लेजर काट्ने काममा ठूलो मात्रामा ३०,००० वाटको शक्ति प्रयोग गरिनेछ, र ४०,००० वाटको उपकरण हाल सानो स्तरको प्रयोगको लागि अन्वेषण चरणमा छ।

किलोवाट फाइबर लेजरको युगमा, ६ किलोवाटभन्दा कम पावरहरू लिफ्ट, कार, बाथरूम, भान्साका सामान, फर्निचर र चेसिस जस्ता धेरैजसो सामान्य धातु उत्पादनहरूको काट्ने र वेल्डिंगको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसको मोटाई पाना र ट्यूब दुवै सामग्रीको लागि १० मिमी भन्दा बढी हुँदैन। १०,०००-वाट लेजरको काट्ने गति ६,०००-वाट लेजरको भन्दा दोब्बर हुन्छ, र २०,०००-वाट लेजरको काट्ने गति १०,०००-वाट लेजरको भन्दा ६०% भन्दा बढी हुन्छ। यसले मोटाईको सीमा पनि तोड्छ र ५० मिमी भन्दा बढी कार्बन स्टील काट्न सक्छ, जुन सामान्य औद्योगिक उत्पादनहरूमा दुर्लभ हुन्छ। त्यसो भए ३०,००० वाटभन्दा माथिका उच्च शक्तिका लेजरहरूको बारेमा के हुन्छ?

जहाज निर्माणको गुणस्तर सुधार गर्न उच्च-शक्ति लेजरहरूको प्रयोग

यस वर्षको अप्रिलमा, फ्रान्सेली राष्ट्रपति म्याक्रोंले एयरबस, दाफेई शिपिंग र फ्रान्सेली पावर आपूर्तिकर्ता Électricité de France जस्ता कम्पनीहरूसँगै चीनको भ्रमण गरे।

फ्रान्सेली विमान निर्माता एयरबसले चीनसँग १६० वटा विमानको थोक खरिद सम्झौताको घोषणा गरेको छ, जसको कुल मूल्य लगभग २० अर्ब डलर छ। उनीहरूले तियानजिनमा दोस्रो उत्पादन लाइन पनि निर्माण गर्नेछन्। चाइना शिपबिल्डिङ ग्रुप कर्पोरेशनले फ्रान्सेली कम्पनी दाफेई शिपिंग ग्रुपसँग २१ अर्ब युआनभन्दा बढी मूल्यका टाइप २ का १६ वटा सुपर लार्ज कन्टेनर जहाजहरूको निर्माण सहितको सहयोग सम्झौतामा हस्ताक्षर गरेको छ। चाइना जनरल न्यूक्लियर पावर ग्रुप र इलेक्ट्रिसिटी डे फ्रान्सबीच घनिष्ठ सहकार्य छ, जसको उत्कृष्ट उदाहरण ताइशान न्यूक्लियर पावर प्लान्ट हो।

३०,००० देखि ५०,००० वाट सम्मका उच्च-शक्तियुक्त लेजर उपकरणहरूमा १०० मिमी भन्दा बढी बाक्लो स्टील प्लेटहरू काट्ने क्षमता हुन्छ। जहाज निर्माण एउटा यस्तो उद्योग हो जसले बाक्लो धातुका प्लेटहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गर्छ, सामान्य व्यावसायिक जहाजहरूमा २५ मिमी भन्दा बढी मोटाई भएको हल स्टील प्लेटहरू हुन्छन्, र ठूला कार्गो जहाजहरूमा ६० मिमी भन्दा बढी मोटाई पनि हुन्छ। ठूला युद्धपोत र सुपर-ठूला कन्टेनर जहाजहरूले १०० मिमी मोटाई भएको विशेष स्टील प्रयोग गर्न सक्छन्। लेजर वेल्डिङमा छिटो गति, कम ताप विकृति र पुन: कार्य, उच्च वेल्ड गुणस्तर, कम फिलर सामग्री खपत, र उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको उत्पादन गुणस्तर छ। हजारौं वाट पावर भएका लेजरहरूको उदयसँगै, जहाज निर्माणको लागि लेजर काट्ने र वेल्डिङमा अब कुनै सीमितता छैन, जसले भविष्यमा प्रतिस्थापनको लागि ठूलो सम्भावना खोल्छ।

विलासी क्रूज जहाजहरूलाई जहाज निर्माण उद्योगको शिखर मानिन्छ, परम्परागत रूपमा इटालीको फिनकान्टेरी र जर्मनीको मेयर वेर्फ्ट जस्ता केही शिपयार्डहरूको एकाधिकार रहेको छ। जहाज निर्माणको प्रारम्भिक चरणमा सामग्री प्रशोधनको लागि लेजर प्रविधिको व्यापक प्रयोग गरिएको छ। चीनको पहिलो स्वदेशी उत्पादन गरिएको क्रूज जहाज २०२३ को अन्त्यसम्ममा सञ्चालनमा ल्याउने योजना छ। चाइना मर्चेन्ट्स ग्रुपले आफ्नो क्रूज जहाज निर्माण परियोजनाको लागि नान्टोङ हाइटोङमा लेजर प्रशोधन केन्द्रको निर्माणलाई पनि अगाडि बढाएको छ, जसमा उच्च-शक्तिको लेजर काट्ने र पातलो प्लेट उत्पादन लाइन वेल्डिंग समावेश छ। यो अनुप्रयोग प्रवृत्ति बिस्तारै नागरिक व्यावसायिक जहाजहरूमा प्रवेश गर्ने अपेक्षा गरिएको छ। चीनसँग विश्वमा सबैभन्दा धेरै जहाज निर्माण अर्डरहरू छन्, र बाक्लो धातु प्लेटहरू काट्ने र वेल्डिंगमा लेजरहरूको भूमिका बढ्दै जानेछ।

अन्तरिक्षमा १० किलोवाट+ लेजरहरूको प्रयोग

एयरोस्पेस यातायात प्रणालीहरूमा मुख्यतया रकेट र व्यावसायिक विमानहरू समावेश हुन्छन्, जसमा तौल घटाउनु प्रमुख विचार हो। यसले आल्मुनियम र टाइटेनियम मिश्र धातुहरू काट्ने र वेल्डिङ गर्ने काममा नयाँ आवश्यकताहरू लागू गर्दछ। उच्च-परिशुद्धता वेल्डिंग र काट्ने असेंबली प्रक्रियाहरू प्राप्त गर्न लेजर प्रविधि आवश्यक छ। १० किलोवाट+ उच्च-शक्ति लेजरहरूको उदयले काटन गुणस्तर, काटन दक्षता, र उच्च-एकीकरण बुद्धिमत्ताको सन्दर्भमा एयरोस्पेस क्षेत्रमा व्यापक स्तरोन्नति ल्याएको छ। 

एयरोस्पेस उद्योगको निर्माण प्रक्रियामा, इन्जिन दहन कक्षहरू, इन्जिन केसिङहरू, विमान फ्रेमहरू, पुच्छर पखेटा प्यानलहरू, हनीकोम्ब संरचनाहरू, र हेलिकप्टर मुख्य रोटरहरू सहित धेरै कम्पोनेन्टहरू काट्ने र वेल्डिंग आवश्यक पर्दछ। यी कम्पोनेन्टहरूमा काट्ने र वेल्डिङ इन्टरफेसहरूको लागि अत्यन्तै कडा आवश्यकताहरू छन्।

एयरबसले लामो समयदेखि उच्च-शक्तिको लेजर प्रविधि प्रयोग गर्दै आएको छ। A340 विमानको निर्माणमा, सबै आल्मुनियम मिश्र धातु आन्तरिक बल्कहेडहरू लेजरहरू प्रयोग गरेर वेल्डेड गरिन्छन्। एयरबस ए३८० मा लागू गरिएको फ्युसेलेज स्किन र स्ट्रिङरहरूको लेजर वेल्डिङमा उल्लेखनीय प्रगति भएको छ। चीनले स्वदेशमा उत्पादित C919 ठूलो विमानको सफलतापूर्वक परीक्षण उडान गरिसकेको छ र यो वर्ष डेलिभरी गर्नेछ। C929 को विकास जस्ता भविष्यका परियोजनाहरू पनि छन्। भविष्यमा व्यावसायिक विमान निर्माणमा लेजरहरूको स्थान रहने अनुमान गर्न सकिन्छ।

लेजर प्रविधिले आणविक ऊर्जा सुविधाहरूको सुरक्षित निर्माणमा सहयोग गर्न सक्छ

आणविक ऊर्जा स्वच्छ ऊर्जाको एक नयाँ रूप हो, र संयुक्त राज्य अमेरिका र फ्रान्ससँग आणविक ऊर्जा प्लान्टहरूको निर्माणमा सबैभन्दा उन्नत प्रविधि छ। फ्रान्सको बिजुली आपूर्तिको लगभग ७०% भाग आणविक ऊर्जाले ओगटेको छ र चीनले आफ्नो आणविक ऊर्जा सुविधाहरूको प्रारम्भिक चरणमा फ्रान्ससँग सहकार्य गरेको छ। आणविक ऊर्जा सुविधाहरूको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण पक्ष सुरक्षा हो, र त्यहाँ धेरै धातुका घटकहरू छन् जसमा सुरक्षात्मक कार्यहरू छन् जसलाई काट्ने वा वेल्डिंग आवश्यक पर्दछ।

चीनको स्वतन्त्र रूपमा विकसित लेजर इन्टेलिजेन्ट ट्र्याकिङ MAG वेल्डिङ प्रविधि तियानवान आणविक ऊर्जा प्लान्टको युनिट ७ र ८ को स्टील लाइनर डोम र ब्यारेलमा ठूलो मात्रामा लागू गरिएको छ। पहिलो न्यूक्लियर-ग्रेड पेनिट्रेशन स्लिभ वेल्डिङ रोबोट हाल तयार भइरहेको छ।

लेजर विकासको प्रवृत्तिलाई पछ्याउँदै, तेयुले CWFL-60000 अल्ट्राहाई पावर लन्च गर्‍यो। फाइबर लेजर चिलर

तेयुले लेजर विकासको प्रवृत्तिलाई निरन्तरता दिएको छ र CWFL-60000 अल्ट्राहाई पावर फाइबर लेजर चिलरको विकास र उत्पादन गरेको छ, जसले ६० किलोवाट लेजर उपकरणहरूको लागि स्थिर शीतलन प्रदान गर्दछ। दोहोरो स्वतन्त्र तापक्रम नियन्त्रण प्रणालीको साथ, यसले उच्च-तापमान लेजर हेड र कम-तापमान लेजर स्रोत दुवैलाई चिसो पार्न सक्षम छ, लेजर उपकरणहरूको लागि स्थिर आउटपुट प्रदान गर्दछ र उच्च-शक्ति लेजर काट्ने मेसिनहरूको छिटो र कुशल सञ्चालनको प्रभावकारी रूपमा ग्यारेन्टी गर्दछ। 

लेजर प्रविधिमा भएको सफलताले लेजर प्रशोधन उपकरणहरूको लागि फराकिलो बजारलाई जन्म दिएको छ। बजारको तीव्र प्रतिस्पर्धामा सही उपकरणहरूले मात्र अगाडि रहन सकिन्छ। एयरोस्पेस, जहाज निर्माण, र आणविक ऊर्जा जस्ता उच्च-अन्त अनुप्रयोगहरूमा रूपान्तरण र स्तरोन्नतिको आवश्यकतासँगै, बाक्लो प्लेट स्टील प्रशोधनको माग बढ्दै गएको छ, र उच्च-शक्ति लेजरहरूले उद्योगको द्रुत विकासमा सहयोग गर्नेछन्। भविष्यमा, ३०,००० वाट भन्दा बढीको शक्ति भएका अल्ट्रा-हाई-पावर लेजरहरू मुख्यतया पवन ऊर्जा, जलविद्युत, आणविक ऊर्जा, जहाज निर्माण, खानी मेसिनरी, एयरोस्पेस र उड्डयन जस्ता भारी उद्योग क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिनेछ।