उच्च-प्रविधि र भारी उद्योगहरूमा उच्च-शक्ति लेजरहरूको प्रयोग

विगत तीन वर्षमा, महामारीका कारण, औद्योगिक लेजरको 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 गरिएको छ, 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 गरिएको तरिका जस्तो देखिन्छ। विगत केही वर्षहरूमा, प्रत्येक वर्ष १०,००० वाटले शक्ति बढेको छ। यद्यपि, अल्ट्रा-हाई पावर लेजरहरूको लागि औद्योगिक काटन र वेल्डिंगको प्राप्ति अझ गाह्रो छ र उच्च स्थिरता आवश्यक छ। २०२२ मा, लेजर काटनमा ठूलो मात्रामा ३०,००० वाटको शक्ति प्रयोग गरिनेछ, र ४०,००० वाटको उपकरण हाल सानो स्तरको अनुप्रयोगको 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 वेल्डिङको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसको मोटाई पाना र ट्यूब दुवै सामग्रीहरूको लागि १० मिमी भन्दा बढी हुँदैन। १०,००० वाटको लेजरको काट्ने गति ६,००० वाटको लेजरको भन्दा दोब्बर हुन्छ, र २०,००० वाटको लेजरको काट्ने गति १०,००० वाटको लेजरको भन्दा ६०% भन्दा बढी हुन्छ। यसले मोटाई सीमा पनि तोड्छ र ५० मिमी भन्दा बढी कार्बन स्टील काट्न सक्छ, जुन सामान्य औद्योगिक उत्पादनहरूमा दुर्लभ हुन्छ। त्यसोभए ३०,००० वाटभन्दा माथिको उच्च पावर 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 गर्‍यो, 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 सहकार्य सम्झौतामा हस्ताक्षर गर्‍यो, जसमा २१ अर्ब युआनभन्दा बढी मूल्यका टाइप २ का १६ वटा सुपर लार्ज कन्टेनर जहाजहरूको निर्माण समावेश छ। चाइना जनरल न्यूक्लियर पावर ग्रुप र इलेक्ट्रिसिटी डे फ्रान्सबीच घनिष्ठ सहकार्य छ, जसको ताइशान न्यूक्लियर पावर प्लान्ट यसको उत्कृष्ट उदाहरण हो।

३०,००० देखि ५०,००० वाट सम्मका उच्च-शक्ति लेजर उपकरणहरूमा १०० मिमी भन्दा बढी बाक्लो स्टील प्लेटहरूको लागि काट्ने क्षमता हुन्छ। जहाज निर्माण एक उद्योग हो जसले बाक्लो धातु प्लेटहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गर्दछ, विशिष्ट व्यावसायिक जहाजहरूमा २५ मिमी भन्दा बढी मोटाईको हल स्टील प्लेटहरू हुन्छन्, र ठूला कार्गो जहाजहरू ६० मिमी भन्दा बढी पनि हुन्छन्। ठूला युद्धपोतहरू र सुपर ठूला कन्टेनर जहाजहरूले १०० मिमी मोटाईको विशेष स्टीलहरू प्रयोग गर्न सक्छन्। लेजर वेल्डिंगमा छिटो गति, कम ताप विकृति र पुन: कार्य, उच्च वेल्ड गुणस्तर, कम फिलर सामग्री खपत, र उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको उत्पादन गुणस्तर छ। दशौं हजार वाट पावर भएका लेजरहरूको उदयसँगै, जहाज निर्माणको लागि लेजर काट्ने र वेल्डिंगमा अब कुनै सीमाहरू छैनन्, भविष्यमा प्रतिस्थापनको लागि ठूलो सम्भावना खोल्छ।

विलासी क्रूज जहाजहरूलाई जहाज निर्माण उद्योगको शिखर मानिन्छ, परम्परागत रूपमा इटालीको फिनकान्टेरी र जर्मनीको मेयर वेर्फ्ट जस्ता केही शिपयार्डहरूले एकाधिकार राखेका छन्। जहाज निर्माणको प्रारम्भिक चरणहरूमा सामग्री प्रशोधनको लागि लेजर प्रविधि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। चीनको पहिलो घरेलु रूपमा उत्पादित क्रूज जहाज २०२३ को अन्त्यसम्ममा सुरु गर्ने 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 प्लेटहरूको 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 वेल्डिंग गर्ने नयाँ आवश्यकताहरू लागू गर्दछ। उच्च-परिशुद्धता वेल्डिंग र काट्ने एसेम्बली प्रक्रियाहरू प्राप्त गर्न लेजर प्रविधि आवश्यक छ। १० किलोवाट+ उच्च-शक्ति लेजरहरूको उदयले काट्ने गुणस्तर, काट्ने 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 वेल्डिङ आवश्यक पर्दछ। यी कम्पोनेन्टहरूमा काट्ने र वेल्डिङ इन्टरफेसहरूको लागि अत्यन्तै कडा आवश्यकताहरू छन्।

एयरबसले लामो समयदेखि उच्च-शक्ति लेजर प्रविधि प्रयोग गर्दै आएको छ। A340 विमानको निर्माणमा, सबै आल्मुनियम मिश्र धातु आन्तरिक बल्कहेडहरू लेजरहरू प्रयोग गरेर वेल्डेड गरिन्छन्। एयरबस A380 मा लागू गरिएको फ्युसेलेज स्किन र स्ट्रिङरहरूको लेजर वेल्डिंगमा सफलतापूर्वक प्रगति भएको छ। चीनले स्वदेशी रूपमा उत्पादित C919 ठूला विमानको सफलतापूर्वक परीक्षण गरिसकेको छ र यो वर्ष यसलाई डेलिभर गर्नेछ। C929 को विकास जस्ता भविष्यका परियोजनाहरू पनि छन्। भविष्यमा व्यावसायिक विमानको निर्माणमा लेजरहरूको स्थान रहने अनुमान गर्न सकिन्छ।

लेजर प्रविधिले आणविक ऊर्जा सुविधाहरूको सुरक्षित निर्माणमा मद्दत 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% आणविक ऊर्जाले ओगटेको छ, र चीनले आफ्नो आणविक ऊर्जा सुविधाहरूको प्रारम्भिक चरणमा फ्रान्ससँग सहकार्य गरेको थियो। सुरक्षा आणविक ऊर्जा सुविधाहरूको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण पक्ष हो, र त्यहाँ धेरै धातु घटकहरू छन् जसलाई 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 प्रयोग गरिएको छ। पहिलो आणविक-ग्रेड पेनिट्रेसन स्लिभ वेल्डिङ रोबोट हाल तयार भइरहेको छ।

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

Teyu ले लेजर विकासको प्रवृत्तिलाई निरन्तरता दिँदै 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 आएको सफलताले लेजर प्रशोधन उपकरणहरूको लागि फराकिलो बजारलाई जन्म दिएको छ। सही उपकरणहरूको साथ मात्र कडा बजार प्रतिस्पर्धामा अगाडि रहन सकिन्छ। एयरोस्पेस, जहाज निर्माण, र आणविक ऊर्जा जस्ता उच्च-अन्त अनुप्रयोगहरूमा रूपान्तरण र स्तरोन्नतिको आवश्यकताको साथ, बाक्लो प्लेट स्टील प्रशोधनको माग बढ्दै गएको छ, र उच्च-शक्ति लेजरहरूले उद्योगको द्रुत विकासमा सहयोग गर्नेछन्। भविष्यमा, ३०,००० वाट भन्दा बढी 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।