Paggamit ng mga High-Power Laser sa mga High-tech at Mabibigat na Industriya

Sa nakalipas na tatlong taon, dahil sa pandemya, bumagal ang paglago ng demand para sa industrial laser. Gayunpaman, hindi tumigil ang pag-unlad ng teknolohiya ng laser. Sa larangan ng fiber laser, sunod-sunod na inilunsad ang mga ultra-high power fiber laser na 60kW pataas, na nagtutulak sa lakas ng mga industrial laser sa mas mataas na antas.

Gaano kalaki ang demand para sa mga high power laser na higit sa 30,000 watts?

Para sa mga multi-mode continuous fiber laser, ang pagpapataas ng lakas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga module ay tila ang napagkasunduang paraan. Sa mga nakaraang taon, ang lakas ay tumaas ng 10,000 watts bawat taon. Gayunpaman, ang pagsasakatuparan ng industrial cutting at welding para sa mga ultra-high power laser ay mas mahirap at nangangailangan ng mas mataas na katatagan. Sa 2022, ang lakas na 30,000 watts ay gagamitin sa malaking saklaw sa laser cutting, at 40,000 watts ng kagamitan ang kasalukuyang nasa yugto ng paggalugad para sa maliliit na aplikasyon.

Sa panahon ng kilowatt fiber lasers, ang mga lakas na mas mababa sa 6kW ay maaaring gamitin para sa pagputol at pagwelding ng mga pinakakaraniwang produktong metal, tulad ng mga elevator, kotse, banyo, kagamitan sa kusina, muwebles, at tsasis, na may kapal na hindi hihigit sa 10mm para sa parehong sheet at tube materials. Ang bilis ng pagputol ng isang 10,000-watt laser ay doble kaysa sa isang 6,000-watt laser, at ang bilis ng pagputol ng isang 20,000-watt laser ay higit sa 60% na mas mataas kaysa sa isang 10,000-watt laser. Lumalagpas din ito sa limitasyon ng kapal at kayang pumutol ng carbon steel na higit sa 50mm, na bibihira sa mga pangkalahatang produktong industriyal. Kaya paano naman ang mga high power laser na higit sa 30,000 watts?

Paggamit ng mga high-power laser upang mapabuti ang kalidad ng paggawa ng barko

Noong Abril ng taong ito, bumisita si Pangulong Macron ng Pransya sa Tsina, kasama ang mga kumpanyang tulad ng Airbus, DaFei Shipping, at ang Pranses na tagapagtustos ng kuryente na Électricité de France.

Ang Airbus, ang tagagawa ng sasakyang panghimpapawid ng Pransya, ay nag-anunsyo ng isang kasunduan sa maramihang pagbili sa Tsina para sa 160 sasakyang panghimpapawid, na may kabuuang halaga na humigit-kumulang $20 bilyon. Magtatayo rin sila ng pangalawang linya ng produksyon sa Tianjin. Pumirma ang China Shipbuilding Group Corporation ng isang kasunduan sa kooperasyon sa kumpanyang Pranses na DaFei Shipping Group, kabilang ang pagtatayo ng 16 na napakalaking barkong container ng Type 2, na may halagang mahigit 21 bilyong yuan. Ang China General Nuclear Power Group at Électricité de France ay may malapit na kooperasyon, kung saan ang Taishan Nuclear Power Plant ay isang klasikong halimbawa.

Ang mga high-power na kagamitan sa laser na may kapasidad na 30,000 hanggang 50,000 watts ay may kakayahang magputol para sa mga bakal na plato na higit sa 100mm ang kapal. Ang paggawa ng barko ay isang industriya na malawakang gumagamit ng makakapal na metal na plato, kung saan ang mga karaniwang barkong pangkomersyo ay may mga bakal na plato ng katawan ng barko na may kapal na higit sa 25mm, at ang malalaking barkong pangkargamento ay higit pa sa 60mm. Ang malalaking barkong pandigma at napakalaking barkong pangkontainer ay maaaring gumamit ng mga espesyal na bakal na may kapal na 100mm. Ang laser welding ay may mas mabilis na bilis, mas kaunting heat deformation at rework, mas mataas na kalidad ng weld, nabawasang pagkonsumo ng filler material, at makabuluhang pinabuting kalidad ng produkto. Sa paglitaw ng mga laser na may sampu-sampung libong watts ng kuryente, wala nang mga limitasyon sa laser cutting at welding para sa paggawa ng barko, na nagbubukas ng malaking potensyal para sa pagpapalit sa hinaharap.

Ang mga luxury cruise ship ay itinuturing na tugatog ng industriya ng paggawa ng barko, na tradisyonal na minomonopolyo ng ilang mga shipyard tulad ng Fincantieri ng Italya at Meyer Werft ng Alemanya. Ang teknolohiyang laser ay malawakang ginagamit para sa pagproseso ng materyal sa mga unang yugto ng paggawa ng barko. Ang unang cruise ship na ginawa sa loob ng bansa ng Tsina ay planong ilunsad sa katapusan ng 2023. Isinulong din ng China Merchants Group ang pagtatayo ng isang laser processing center sa Nantong Haitong para sa kanilang proyekto sa paggawa ng cruise ship, na kinabibilangan ng isang high-power laser cutting at welding thin plate production line. Ang trend ng aplikasyon na ito ay inaasahang unti-unting tatagos sa mga sibilyang barkong pangkomersyo. Ang Tsina ang may pinakamaraming order sa paggawa ng barko sa mundo, at ang papel ng mga laser sa pagputol at pagwelding ng makapal na metal plate ay patuloy na lalago.

Paggamit ng 10kW+ lasers sa aerospace

Pangunahing kinabibilangan ng mga sistema ng transportasyon sa aerospace ang mga rocket at komersyal na sasakyang panghimpapawid, kung saan ang pagbawas ng timbang ay isang mahalagang konsiderasyon. Nagpapataw ito ng mga bagong kinakailangan para sa pagputol at pagwelding ng mga haluang metal na aluminyo at titanium. Mahalaga ang teknolohiya ng laser para sa pagkamit ng mga proseso ng high-precision welding at cutting assembly. Ang paglitaw ng 10kW+ high-power laser ay nagdala ng mga komprehensibong pagpapahusay sa larangan ng aerospace sa mga tuntunin ng kalidad ng pagputol, kahusayan sa pagputol, at high-integration intelligence.

Sa proseso ng pagmamanupaktura ng industriya ng aerospace, maraming bahagi ang nangangailangan ng pagputol at pagwelding, kabilang ang mga silid ng pagkasunog ng makina, mga pambalot ng makina, mga frame ng sasakyang panghimpapawid, mga panel ng pakpak sa buntot, mga istrukturang gawa sa honeycomb, at mga pangunahing rotor ng helikopter. Ang mga bahaging ito ay may napakahigpit na mga kinakailangan para sa mga interface ng pagputol at pagwelding.

Matagal nang gumagamit ang Airbus ng high-power laser technology. Sa paggawa ng A340 aircraft, lahat ng internal bulkheads na gawa sa aluminum alloy ay hinango gamit ang mga laser. Malaking tagumpay ang nagawa sa laser welding ng mga fuselage skin at stringer, na ipinatupad sa Airbus A380. Matagumpay na nasubukan ng Tsina ang paglipad ng malaking C919 aircraft na gawa sa loob ng bansa at ihahatid ito ngayong taon. Mayroon ding mga proyekto sa hinaharap tulad ng pagbuo ng C929. Mahuhulaan na magkakaroon ng lugar ang mga laser sa paggawa ng mga komersyal na sasakyang panghimpapawid sa hinaharap.

Ang teknolohiya ng laser ay makakatulong sa ligtas na pagtatayo ng mga pasilidad ng nuclear power

Ang enerhiyang nukleyar ay isang bagong anyo ng malinis na enerhiya, at ang Estados Unidos at Pransya ang may pinaka-modernong teknolohiya sa pagtatayo ng mga planta ng enerhiyang nukleyar. Ang enerhiyang nukleyar ay bumubuo sa humigit-kumulang 70% ng suplay ng kuryente ng Pransya, at ang Tsina ay nakipagtulungan sa Pransya sa mga unang yugto ng mga pasilidad ng enerhiyang nukleyar nito. Ang kaligtasan ang pinakamahalagang aspeto ng mga pasilidad ng enerhiyang nukleyar, at maraming mga bahaging metal na may mga proteksiyon na tungkulin na nangangailangan ng pagputol o pagwelding.

Ang malayang binuong teknolohiya ng Tsina para sa laser intelligent tracking MAG welding ay malawakang inilapat sa steel liner dome at barrel ng Units 7 at 8 sa Tianwan Nuclear Power Plant. Kasalukuyang inihahanda ang unang nuclear-grade penetration sleeve welding robot.

Kasunod ng trend ng pag-unlad ng laser, inilunsad ng Teyu ang CWFL-60000 ultrahigh power fiber laser chiller .

Nakikisabay ang Teyu sa uso ng pag-unlad ng laser at nakabuo at nakagawa ng CWFL-60000 ultrahigh power fiber laser chiller, na nagbibigay ng matatag na paglamig para sa 60kW na kagamitan sa laser. Gamit ang dual independent temperature control system, nagagawa nitong palamigin ang parehong high-temperature laser head at low-temperature laser source, na nagbibigay ng matatag na output para sa kagamitan sa laser at epektibong ginagarantiyahan ang mabilis at mahusay na operasyon ng mga high-power laser cutting machine.

Ang pambihirang tagumpay sa teknolohiya ng laser ay nagbunga ng malawak na merkado para sa mga kagamitan sa pagproseso ng laser. Sa pamamagitan lamang ng mga tamang kagamitan maaari kang manatiling nangunguna sa matinding kompetisyon sa merkado. Dahil sa pangangailangan para sa pagbabago at pag-upgrade sa mga high-end na aplikasyon tulad ng aerospace, paggawa ng barko, at nuclear power, tumataas ang demand para sa thick plate steel processing, at ang mga high-power laser ay makakatulong sa pinabilis na pag-unlad ng industriya. Sa hinaharap, ang mga ultra-high power laser na may lakas na mahigit 30,000 watts ay pangunahing gagamitin sa mga larangan ng mabibigat na industriya tulad ng wind power, hydropower, nuclear power, paggawa ng barko, makinarya sa pagmimina, aerospace, at abyasyon.