লেজার ওয়েল্ডিং: নতুন শক্তি শিল্পে একটি মূল উৎপাদন প্রযুক্তি

১.১ লেজার ওয়েল্ডিং শিল্পের মধ্যবর্তী স্তরে অবস্থান করে, এবং কাটিং ও মার্কিংয়ের তুলনায় এর প্রবৃদ্ধির সম্ভাবনা বেশি।

https://www.mavenlazer.com/

লেজার ওয়েল্ডিং সরঞ্জামশিল্প শৃঙ্খলের মধ্যপ্রবাহে অবস্থিত। লেজার শিল্প শৃঙ্খলের ঊর্ধ্বপ্রবাহে অপটিক্যাল উপকরণ, অপটিক্যাল উপাদান ও ডিভাইস, যান্ত্রিক যন্ত্রাংশ ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। মধ্যপ্রবাহে লেজার এবং লেজার সরঞ্জাম রয়েছে। লেজার হলো লেজার সরঞ্জামের মূল উপাদান, এবং লেজার প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামের মধ্যে প্রধানত লেজার কাটিং, লেজার ওয়েল্ডিং এবং লেজার মার্কিং সরঞ্জাম অন্তর্ভুক্ত। নিম্নপ্রবাহের ক্ষেত্রগুলোর মধ্যে প্রধানত লিথিয়াম ব্যাটারি, সেমিকন্ডাক্টর, ফটোভোল্টাইক, কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত।
লেজার বাজারের বিশাল সম্ভাবনা রয়েছে, যেখানে ফাইবার লেজারগুলো বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রাধান্য বিস্তার করে, অন্যদিকে সলিড-স্টেট লেজারগুলো সূক্ষ্ম মাইক্রো-মেশিনিংয়ের জন্য উপযুক্ত। লেজার ফোকাস ওয়ার্ল্ডের পরিসংখ্যান অনুযায়ী, বৈশ্বিক লেজার বাজারের আকার ২০১৭ সালে ১৩.০৭ বিলিয়ন ডলার থেকে ২০২০ সালে ১৬.০১ বিলিয়ন ডলারে বৃদ্ধি পেয়েছে, যার বার্ষিক চক্রবৃদ্ধি বৃদ্ধির হার (CAGR) ছিল ১৩.৩৭%। এর তুলনায়, চীনের লেজার বাজার ২০১৭ সালে ৬.৯৫ বিলিয়ন ডলার থেকে ২০২০ সালে ১০.৯১ বিলিয়ন ডলারে বৃদ্ধি পেয়েছে, যার বার্ষিক চক্রবৃদ্ধি বৃদ্ধির হার (CAGR) ছিল ১৬.২২%। ২০১৭ থেকে ২০২০ সাল পর্যন্ত, বৈশ্বিক লেজার বাজারে চীনের অংশ ৫৩.২% থেকে বেড়ে ৬৮.১% হয়েছে। ২০২০ সালে, বৈশ্বিক লেজার বাজারের ৩২.২% ছিল শিল্প লেজার, যা শিল্প খাতকে এর প্রধান ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশন হিসেবে প্রতিষ্ঠিত করেছে। গেইন মিডিয়াম অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করলে, লেজারের মধ্যে প্রধানত ফাইবার লেজার, সলিড-স্টেট লেজার (ফাইবার লেজার ব্যতীত), লিকুইড লেজার এবং গ্যাস লেজার অন্তর্ভুক্ত। ২০২০ সালে, ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারের অংশ ছিল যথাক্রমে ৫২.৭% এবং ১৬.৭%।শিল্পক্ষেত্রে লেজারের প্রয়োগযথাক্রমে, যেখানে শিল্পক্ষেত্রে ফাইবার লেজারের ব্যবহারই প্রধান। ফাইবার লেজারের তুলনায়, সলিড-স্টেট লেজারের উচ্চ পিক পাওয়ার এবং ক্ষুদ্র তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলের মতো সুবিধা রয়েছে, যা এগুলিকে সূক্ষ্ম মাইক্রো-মেশিনিংয়ের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
YAG লেজার এবং ফাইবার লেজার উভয়েরই নিজস্ব সুবিধা রয়েছে। YAG লেজার হলো YAG ক্রিস্টাল ম্যাট্রিক্সযুক্ত সলিড-স্টেট লেজার। এদের সুবিধার মধ্যে রয়েছে: ① একযোগে বা সময়-ভাগ করে একাধিক বিন্দুতে ঝালাই করার ক্ষমতা; ② উচ্চ পিক পাওয়ার, যা স্পট ওয়েল্ডিংয়ের জন্য উপযুক্ত; ③ কম খরচ, যা খরচের দিক থেকে সুবিধাজনক, ইত্যাদি। ফাইবার লেজারের তুলনায়, বিমের গুণমান এবং ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর দক্ষতার ক্ষেত্রে YAG লেজারের কিছু ঘাটতি রয়েছে। তবে, ফাইবার লেজারের পিক পাওয়ার কম হওয়ায়, ঝালাইয়ের ক্ষেত্রে YAG লেজারের তুলনায় এদের তেমন কোনো উল্লেখযোগ্য সুবিধা নেই। নির্দিষ্ট প্রয়োগের ক্ষেত্র অনুযায়ী, পাওয়ার ব্যাটারি ঝালাইয়ের কাজে YAG এবং ফাইবার লেজার উভয়ই ব্যবহার করা যেতে পারে।
শিল্প লেজারের প্রধান ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশনগুলো হলো কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং মার্কিং। ২০২০ সালে, লেজার অ্যাপ্লিকেশন বাজারের যথাক্রমে ৪০.৬২%, ১৩.৫২% এবং ১২.৬% ছিল কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং মার্কিং-এর দখলে। ২০১৪ থেকে ২০১৭ সাল পর্যন্ত দ্রুত বৃদ্ধির পর, ক্রমবর্ধমান প্রতিযোগীদের কারণে লেজার কাটিং সরঞ্জামগুলো এখন তীব্র মূল্য প্রতিযোগিতার সম্মুখীন হচ্ছে। মার্কিং হলো একটি পরিণত লেজার অ্যাপ্লিকেশন যার বাজার তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল। এর উত্থান থেকে লাভবান হয়ে...হ্যান্ডহেল্ড লেজার ওয়েল্ডিংএবং ডাউনস্ট্রিম পাওয়ার ব্যাটারির ব্যাপক সমৃদ্ধির কারণে, আগামী কয়েক বছরে ওয়েল্ডিং অ্যাপ্লিকেশনের উচ্চ প্রবৃদ্ধি বজায় থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে।
কাটিং এবং মার্কিং-এর তুলনায় লেজার ওয়েল্ডিং-এর জন্য উচ্চতর প্রযুক্তিগত দক্ষতার প্রয়োজন হয়। লেজার কাটিং এবং মার্কিং-এর চেয়ে লেজার ওয়েল্ডিং-এর বিকাশের ইতিহাস সংক্ষিপ্ত এবং এর প্রক্রিয়াগত জটিলতাও বেশি। লেজার কাটিং এবং মার্কিং-এ লেজার ব্যবহার করে পদার্থের পৃষ্ঠ বা সামগ্রিক কাঠামো ধ্বংস করা হয়, অন্যদিকে লেজার ওয়েল্ডিং-এ লেজার ব্যবহার করে পদার্থের কাঠামো গলিয়ে পুনর্গঠন করা হয়। শুধুমাত্র কাঠামোগত ধ্বংসের তুলনায় পদার্থের পুনর্গঠনের জন্য লেজার এবং প্রক্রিয়াকরণ কৌশলের ক্ষেত্রে উচ্চতর মানদণ্ডের প্রয়োজন হয়।
প্রচলিত ওয়েল্ডিংয়ের তুলনায় লেজার ওয়েল্ডিংয়ের উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। প্রচলিত রেজিস্ট্যান্স ওয়েল্ডিং, আর্ক ওয়েল্ডিং এবং ইলেকট্রন বিম ওয়েল্ডিংয়ের তুলনায় লেজার ওয়েল্ডিং উচ্চ গতি, কম বিকৃতি, কম পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা, উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবমুক্ততা, অপরিবাহী পদার্থে প্রয়োগযোগ্যতা, ভ্যাকুয়াম পরিবেশের প্রয়োজনীয়তা না থাকা এবং ওয়েল্ডিংয়ের সময় এক্স-রে উৎপন্ন না হওয়ার মতো সুবিধা প্রদান করে। এটি উচ্চ-স্তরের নির্ভুল উৎপাদনে, বিশেষ করে নতুন শক্তির যানবাহন এবং পাওয়ার ব্যাটারি শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পাওয়ার ব্যাটারিতে অসংখ্য ওয়েল্ডিং পয়েন্ট থাকে, যেগুলোর জন্য উচ্চ জটিলতা এবং নির্ভুলতার প্রয়োজন হয়। লেজার ওয়েল্ডিংয়ের এই অনন্য সুবিধাগুলো ব্যাটারির নিরাপত্তা, নির্ভরযোগ্যতা ও সামঞ্জস্য উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে, খরচ কমাতে এবং এর কার্যকাল বাড়াতে পারে।
লেজার ওয়েল্ডিং সরঞ্জামের বাজার দ্রুতগতিতে বাড়ছে। ২০১৬ থেকে ২০২০ সাল পর্যন্ত, চীনের লেজার সরঞ্জামের বাজার ৩৮.২ বিলিয়ন ইউয়ান থেকে ৬৯.২ বিলিয়ন ইউয়ানে উন্নীত হয়েছে, যার বার্ষিক চক্রবৃদ্ধি বৃদ্ধির হার (CAGR) ছিল ১৫.৭৯%। এর তুলনায়, চীনের লেজার ওয়েল্ডিং সরঞ্জামের বাজার ৪.১৭ বিলিয়ন ইউয়ান থেকে ১১.০৫ বিলিয়ন ইউয়ানে প্রসারিত হয়েছে, যার বার্ষিক চক্রবৃদ্ধি বৃদ্ধির হার (CAGR) ছিল ২৭.৫৯%, যা লেজার সরঞ্জামের সামগ্রিক বৃদ্ধিকে ছাড়িয়ে গেছে।

২. লেজার ওয়েল্ডিং মেশিনের বৈশিষ্ট্যসমূহ

  • উচ্চ নির্ভুলতা: লেজার রশ্মির একটি অত্যন্ত ছোট স্পট রয়েছে, যা সক্ষম করেউচ্চ-নির্ভুল ঝালাইএটি এমন সব পণ্যের জন্য আদর্শ, যেগুলিতে উচ্চ ঝালাই নির্ভুলতা প্রয়োজন, যেমন ইলেকট্রনিক যন্ত্রাংশ এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম।
  • উচ্চ গতি: লেজার ওয়েল্ডিং দ্রুত এবং উৎপাদন দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। প্রচলিত ওয়েল্ডিং পদ্ধতির তুলনায়, এটি অল্প সময়ে বিপুল সংখ্যক ওয়েল্ডিং কাজ সম্পন্ন করতে পারে।
  • ক্ষুদ্র তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল: লেজার ওয়েল্ডিং তার ক্ষুদ্র তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলের কারণে উপাদানের তাপজনিত ক্ষতি কমিয়ে আনে। এর অর্থ হলো, ওয়েল্ডিংয়ের পরে উপাদানের বৈশিষ্ট্যে কম পরিবর্তন আসে, ফলে এর ভালো যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা এবং বাহ্যিক গুণমান বজায় থাকে।
  • শক্তিশালী অভিযোজন ক্ষমতা: লেজার ওয়েল্ডিং মেশিন ধাতু, প্লাস্টিক এবং সিরামিক সহ বিভিন্ন উপকরণ ওয়েল্ড করতে পারে। ভিন্ন উপকরণ ওয়েল্ডিং করার জন্য শুধুমাত্র লেজার প্যারামিটারগুলো সামঞ্জস্য করার প্রয়োজন হয়।
  • উচ্চ স্বয়ংক্রিয়তা: লেজার ওয়েল্ডিং মেশিনকে স্বয়ংক্রিয় সরঞ্জামের সাথে সমন্বিত করে স্বয়ংক্রিয় উৎপাদন অর্জন করা যায়, যা কেবল কর্মদক্ষতাই বাড়ায় না, বরং শ্রম খরচ ও শ্রমের তীব্রতাও হ্রাস করে।

৩.১ লেজার ওয়েল্ডিংয়ের প্রয়োগ ক্ষেত্রসমূহ

লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি এর উচ্চ নির্ভুলতা, গতি এবং নমনীয়তার কারণে বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর প্রধান প্রয়োগক্ষেত্রগুলো হলো:
  • মোটরগাড়ি শিল্প: মোটরগাড়ি উৎপাদনে, বিশেষ করে গাড়ির কাঠামো নির্মাণে লেজার ওয়েল্ডিং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পরিসংখ্যান অনুযায়ী, বিশ্বব্যাপী ৮০ শতাংশেরও বেশি গাড়ি নির্মাতা গাড়ির কাঠামোর দৃঢ়তা ও ওজন বৃদ্ধি করার জন্য লেজার ওয়েল্ডিং ব্যবহার করে। এটি ইঞ্জিনের যন্ত্রাংশ, নিষ্কাশন ব্যবস্থা এবং এয়ারব্যাগ সিস্টেম তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়।
  • মহাকাশ শিল্প: মহাকাশ শিল্পে, লেজার ওয়েল্ডিং উচ্চ-শক্তির সংযোগ প্রদানের ক্ষমতার জন্য সমাদৃত। বিমানের কাঠামো, ডানার গঠন এবং মহাকাশযানের যন্ত্রাংশ তৈরিতে কাঠামোগত অখণ্ডতা ও হালকা ওজন নিশ্চিত করতে এটি ব্যবহৃত হয়। প্রতিবেদন থেকে জানা যায় যে, লেজার ওয়েল্ডিং খরচ বাঁচানোর পাশাপাশি বিমানের ওজন ২০% পর্যন্ত কমাতে পারে।
  • চিকিৎসা সরঞ্জাম: চিকিৎসা সরঞ্জাম উৎপাদনে, বিশেষ করে স্টেইনলেস স্টিল এবং টাইটানিয়াম অ্যালয় দিয়ে তৈরি সূক্ষ্ম যন্ত্রাংশের ক্ষেত্রে লেজার ওয়েল্ডিং একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি দূষণমুক্ত ও উচ্চ-নির্ভুল ওয়েল্ডিং করতে সক্ষম, যা চিকিৎসা সরঞ্জামের জন্য কঠোর পরিচ্ছন্নতা এবং নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
  • ইলেকট্রনিক্স শিল্প: ইলেকট্রনিক্সে, লেজার ওয়েল্ডিং প্রধানত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস এবং অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস প্যাকেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। এর ছোট তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির তাপীয় ক্ষতি হ্রাস করে, যার ফলে এটি উচ্চ-ঘনত্বের ইলেকট্রনিক অ্যাসেম্বলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
  • সূক্ষ্ম যন্ত্রপাতি: সূক্ষ্ম যন্ত্রপাতি তৈরিতে, উচ্চ নির্ভুলতা অর্জনের ক্ষমতার কারণে ঘড়ি, গহনা এবং অন্যান্য বিলাসবহুল সামগ্রীতে লেজার ওয়েল্ডিং ব্যবহার করা হয়।উচ্চ মানের ঝালাইএটি এই পণ্যগুলোর চমৎকার রূপ ও দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব নিশ্চিত করে।

পোস্ট করার সময়: ১২ নভেম্বর, ২০২৫