Yüksek Güçlü Lazerlerin Yüksek Teknoloji ve Ağır Sanayilerde Uygulanması

Son üç yılda, pandemi nedeniyle endüstriyel lazer talebindeki büyüme hızı yavaşladı. Ancak lazer teknolojisinin gelişimi durmadı. Fiber lazerler alanında, 60 kW ve üzeri ultra yüksek güçlü fiber lazerler art arda piyasaya sürülerek endüstriyel lazerlerin gücünü yeni bir seviyeye taşıdı.

30.000 watt'ın üzerindeki yüksek güçlü lazerlere ne kadar talep var?

Çok modlu sürekli fiber lazerler için, modüller ekleyerek gücü artırmak, üzerinde uzlaşılan yöntem gibi görünüyor. Son birkaç yılda, güç her yıl 10.000 watt artırıldı. Bununla birlikte, ultra yüksek güçlü lazerlerle endüstriyel kesme ve kaynak işlemlerinin gerçekleştirilmesi daha da zordur ve daha yüksek kararlılık gerektirir. 2022 yılında, lazer kesiminde büyük ölçekte 30.000 watt güç kullanılacak ve şu anda küçük ölçekli uygulamalar için 40.000 watt'lık ekipmanlar araştırma aşamasındadır.

Kilovat fiber lazerler çağında, asansörler, otomobiller, banyolar, mutfak eşyaları, mobilyalar ve şasiler gibi en yaygın metal ürünlerin kesilmesi ve kaynaklanması için 6 kW'ın altında güçler kullanılabilir; bu ürünlerin kalınlığı hem sac hem de boru malzemeler için 10 mm'yi geçmemelidir. 10.000 watt'lık bir lazerin kesme hızı, 6.000 watt'lık bir lazerin iki katıdır ve 20.000 watt'lık bir lazerin kesme hızı, 10.000 watt'lık bir lazerin kesme hızından %60'tan fazla daha yüksektir. Ayrıca kalınlık sınırını da aşarak, genel endüstriyel ürünlerde nadir görülen 50 mm'den fazla karbon çeliği kesebilir. Peki ya 30.000 watt'ın üzerindeki yüksek güçlü lazerler?

Gemi inşa kalitesini iyileştirmek için yüksek güçlü lazerlerin uygulanması

Bu yılın Nisan ayında Fransa Cumhurbaşkanı Macron, Airbus, DaFei Shipping ve Fransız enerji tedarikçisi Électricité de France gibi şirketlerin eşliğinde Çin'i ziyaret etti.

Fransız uçak üreticisi Airbus, Çin ile toplam değeri yaklaşık 20 milyar dolar olan 160 uçaklık toplu alım anlaşması imzaladığını duyurdu. Ayrıca Tianjin'de ikinci bir üretim hattı kuracaklar. Çin Gemi İnşa Grubu Şirketi, Fransız şirketi DaFei Shipping Group ile 21 milyar yuanın üzerinde değere sahip 16 adet Tip 2 süper büyük konteyner gemisinin inşasını da içeren bir iş birliği anlaşması imzaladı. Çin Genel Nükleer Enerji Grubu ve Électricité de France arasında yakın bir iş birliği bulunuyor; Taishan Nükleer Santrali bunun klasik bir örneği.

30.000 ila 50.000 watt arasında değişen yüksek güçlü lazer ekipmanları, 100 mm'den daha kalın çelik levhaları kesme kapasitesine sahiptir. Gemi inşaatı, kalın metal levhaların yoğun olarak kullanıldığı bir sektördür; tipik ticari gemilerin gövde çelik levhalarının kalınlığı 25 mm'nin üzerindedir ve büyük kargo gemilerinde bu kalınlık 60 mm'yi bile aşmaktadır. Büyük savaş gemileri ve süper büyük konteyner gemileri, 100 mm kalınlığında özel çelikler kullanabilir. Lazer kaynağı daha yüksek hızlar, daha az ısı deformasyonu ve yeniden işleme, daha yüksek kaynak kalitesi, daha az dolgu malzemesi tüketimi ve önemli ölçüde iyileştirilmiş ürün kalitesi sağlar. On binlerce watt gücündeki lazerlerin ortaya çıkmasıyla, gemi inşaatında lazer kesim ve kaynak konusunda artık sınırlamalar kalmamış, gelecekteki ikame için büyük bir potansiyel ortaya çıkmıştır.

Lüks yolcu gemileri, geleneksel olarak İtalya'nın Fincantieri ve Almanya'nın Meyer Werft gibi birkaç tersanenin tekelinde olan gemi inşa endüstrisinin zirvesi olarak kabul edilmektedir. Lazer teknolojisi, gemi inşaatının erken aşamalarında malzeme işleme için yaygın olarak kullanılmaktadır. Çin'in ilk yerli üretim yolcu gemisinin 2023 yılının sonuna kadar denize indirilmesi planlanmaktadır. China Merchants Group, yolcu gemisi üretim projesi için Nantong Haitong'da yüksek güçlü lazer kesim ve kaynak ince levha üretim hattını içeren bir lazer işleme merkezinin inşasını da ilerletmiştir. Bu uygulama trendinin, sivil ticari gemilere de kademeli olarak nüfuz etmesi beklenmektedir. Çin, dünyada en fazla gemi inşa siparişine sahip ülke olup, kalın metal levhaların kesim ve kaynak işlemlerinde lazerlerin rolü giderek artacaktır.

Havacılık ve uzay sektöründe 10kW+ lazerlerin uygulaması

Havacılık ve uzay taşımacılığı sistemleri öncelikle roketleri ve ticari uçakları içerir ve ağırlık azaltımı önemli bir husustur. Bu durum, alüminyum ve titanyum alaşımlarının kesilmesi ve kaynaklanması için yeni gereksinimler ortaya koymaktadır. Lazer teknolojisi, yüksek hassasiyetli kaynak ve kesme montaj süreçlerini gerçekleştirmek için elzemdir. 10 kW ve üzeri yüksek güçlü lazerlerin ortaya çıkışı, kesme kalitesi, kesme verimliliği ve yüksek entegrasyonlu zeka açısından havacılık ve uzay alanına kapsamlı iyileştirmeler getirmiştir.

Havacılık ve uzay sanayiinde üretim sürecinde, motor yanma odaları, motor gövdeleri, uçak gövdeleri, kuyruk kanadı panelleri, petek yapılar ve helikopter ana rotorları dahil olmak üzere kesme ve kaynak gerektiren birçok bileşen bulunmaktadır. Bu bileşenlerin kesme ve kaynak arayüzleri için son derece katı gereksinimleri vardır.

Airbus uzun zamandır yüksek güçlü lazer teknolojisini kullanıyor. A340 uçağının üretiminde, tüm alüminyum alaşımlı iç bölmeler lazerle kaynaklanıyor. Airbus A380'de uygulanan gövde kaplamaları ve destek kirişlerinin lazer kaynağında çığır açan ilerlemeler kaydedildi. Çin, yerli üretim C919 büyük uçağını başarıyla test etti ve bu yıl teslim edecek. C929'un geliştirilmesi gibi geleceğe yönelik projeler de mevcut. Gelecekte ticari uçak üretiminde lazerlerin önemli bir yer edineceği öngörülebilir.

Lazer teknolojisi, nükleer enerji tesislerinin güvenli bir şekilde inşa edilmesine yardımcı olabilir.

Nükleer enerji yeni bir temiz enerji biçimidir ve Amerika Birleşik Devletleri ile Fransa, nükleer santrallerin inşasında en gelişmiş teknolojiye sahiptir. Nükleer enerji, Fransa'nın elektrik arzının yaklaşık %70'ini karşılamaktadır ve Çin, nükleer enerji tesislerinin ilk aşamalarında Fransa ile işbirliği yapmıştır. Güvenlik, nükleer enerji tesislerinin en önemli yönüdür ve kesme veya kaynak gerektiren koruyucu işlevlere sahip birçok metal bileşen bulunmaktadır.

Çin'in bağımsız olarak geliştirdiği lazer akıllı takip MAG kaynak teknolojisi, Tianwan Nükleer Santrali'nin 7 ve 8 numaralı ünitelerinin çelik astar kubbesi ve gövdesinde yaygın olarak uygulanmaktadır. İlk nükleer sınıf penetrasyon manşon kaynak robotu şu anda hazırlanmaktadır.

Lazer geliştirme trendini takip eden Teyu, ultra yüksek güçlü CWFL-60000 lazerini piyasaya sürdü. fiber lazer soğutucu .

Teyu, lazer geliştirme trendine ayak uydurarak, ultra yüksek güçlü fiber lazer soğutucu olan CWFL-60000'i geliştirmiş ve üretmiştir. 60 kW lazer ekipmanı için istikrarlı soğutma Çift bağımsız sıcaklık kontrol sistemi sayesinde hem yüksek sıcaklıktaki lazer kafasını hem de düşük sıcaklıktaki lazer kaynağını soğutabilir, lazer ekipmanı için istikrarlı bir çıkış sağlar ve yüksek güçlü lazer kesim makinelerinin hızlı ve verimli çalışmasını etkili bir şekilde garanti eder.

Lazer teknolojisindeki atılım, lazer işleme ekipmanları için geniş bir pazarın doğmasına yol açmıştır. Şiddetli pazar rekabetinde önde kalabilmek için doğru araçlara sahip olmak şarttır. Havacılık, gemi inşaatı ve nükleer enerji gibi üst düzey uygulamalarda dönüşüm ve yükseltme ihtiyacıyla birlikte, kalın levha çelik işleme talebi artmaktadır ve yüksek güçlü lazerler, sektörün hızlandırılmış gelişimine yardımcı olacaktır. Gelecekte, 30.000 watt'ın üzerinde güce sahip ultra yüksek güçlü lazerler, rüzgar enerjisi, hidroelektrik, nükleer enerji, gemi inşaatı, madencilik makineleri, havacılık ve uzay gibi ağır sanayi alanlarında ağırlıklı olarak kullanılacaktır.