تطبيق تكنولوجيا الليزر في مواد البناء

يستخدم الليزر طاقته العالية للتفاعل مع المواد لتحقيق تأثيرات المعالجة. أسهل استخدام لأشعة الليزر هو في المواد المعدنية، وهي السوق الأكثر نضجًا للتطوير.

تشمل المواد المعدنية صفائح الحديد، والفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والنحاس، وسبائك الألومنيوم، وغيرها. تُستخدم صفائح الحديد والفولاذ الكربوني غالبًا في الأجزاء الهيكلية المعدنية، مثل السيارات، ومكونات آلات البناء، وخطوط الأنابيب، وغيرها، والتي تتطلب قطعًا ولحامًا عاليي الطاقة نسبيًا. يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل شائع في الحمامات، وأدوات المطبخ، والسكاكين، حيث لا يتطلب سمكه الكثير، بحيث يكفي ليزر متوسط ​​الطاقة.

شهدت مشاريع الإسكان والبنية التحتية المختلفة في الصين تطورًا سريعًا، وتُستخدم فيها كميات كبيرة من مواد البناء. على سبيل المثال، تستهلك الصين نصف إنتاج العالم من الأسمنت، وهي أيضًا الدولة الأكثر استخدامًا للصلب. تُعتبر مواد البناء من الصناعات الأساسية في الاقتصاد الصيني. تتطلب مواد البناء معالجة مكثفة، فما هي تطبيقات تقنية الليزر في مواد البناء؟ حاليًا، تتم معالجة الأساسات أو الهياكل المصنوعة من القضبان المشوهة والحديدية بشكل رئيسي بواسطة آلة قص أو طحن هيدروليكية. ويُستخدم الليزر غالبًا في معالجة الأنابيب والأبواب والنوافذ.

معالجة الليزر في الأنابيب المعدنية

تشمل الأنابيب المستخدمة في البناء أنابيب المياه، وغاز الفحم/الغاز الطبيعي، وأنابيب الصرف الصحي، وأنابيب الأسوار، وغيرها. أما الأنابيب المعدنية، فتشمل أنابيب الفولاذ المجلفن وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. مع ازدياد التوقعات المتعلقة بالقوة والمظهر الجمالي في قطاع البناء، ازدادت متطلبات قطع الأنابيب. عادةً ما يبلغ طول الأنابيب العامة 10 أمتار أو حتى 20 مترًا قبل التسليم. بعد توزيعها على مختلف الصناعات، ونظرًا لاختلاف سيناريوهات الاستخدام، يجب معالجة الأنابيب إلى قطع بأشكال وأحجام مختلفة لتلبية احتياجات مختلف الصناعات.

تتميز تقنية قطع الأنابيب بالليزر بأتمتة عالية وكفاءة وإنتاجية عالية، وقد تم اعتمادها بسرعة في صناعة الأنابيب، وهي مثالية لقطع مختلف الأنابيب المعدنية. يمكن لآلة قطع ليزر بقوة 1000 واط قطع الأنابيب المعدنية التي يقل سمكها عادةً عن 3 مم، ويمكن تحقيق قطع عالي السرعة بقوة ليزر تزيد عن 3000 واط. في الماضي، كانت آلة قطع العجلات الكاشطة تستغرق حوالي 20 ثانية لقطع مقطع من أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما يستغرق القطع بالليزر ثانيتين فقط، مما يحسن الكفاءة بشكل كبير. لذلك، حلت معدات قطع الأنابيب بالليزر محل العديد من عمليات القطع الميكانيكية التقليدية بالسكين في السنوات الأربع أو الخمس الماضية. مع ظهور قطع الأنابيب بالليزر، أصبح من الممكن إتمام عمليات المناشير واللكم والحفر وغيرها من العمليات التقليدية تلقائيًا في الآلة. يمكنها القطع والحفر وتحقيق قطع الكنتور وقطع النمط. في عملية قطع الأنابيب بالليزر، ما عليك سوى إدخال المواصفات المطلوبة في الكمبيوتر، ثم يمكن للآلة إكمال مهمة القطع تلقائيًا وبسرعة وكفاءة. التغذية التلقائية، والربط، والدوران، وقطع الأخدود مناسبة للأنابيب المستديرة، والأنابيب المربعة، والأنابيب المسطحة، وما إلى ذلك. يلبي القطع بالليزر تقريبًا جميع متطلبات قطع الأنابيب، ويحقق وضع معالجة فعال.

قطع الأنابيب بالليزر

معالجة الليزر في الأبواب والنوافذ

تُعدّ الأبواب والنوافذ جزءًا أساسيًا من قطاع الإنشاءات العقارية في الصين. جميع المنازل بحاجة إلى أبواب ونوافذ. ونظرًا للطلب الكبير على هذه الصناعة وارتفاع تكلفة الإنتاج عامًا بعد عام، ازدادت متطلبات كفاءة وجودة تصنيع منتجات الأبواب والنوافذ.

تُستخدم كميات كبيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ في إنتاج الأبواب والنوافذ والشبكات المقاومة للسرقة والدرابزين، ومعظمها من صفائح الفولاذ والقصدير الدائري بسماكة أقل من 2 مم. تُمكّن تقنية الليزر من تحقيق جودة عالية في القطع، والتجويف، والقطع النمطي لصفائح الفولاذ والقصدير الدائري. الآن، يُسهّل اللحام بالليزر اليدوي لحام الأجزاء المعدنية من الأبواب والنوافذ بسلاسة، دون فجوات أو وصلات لحام بارزة ناتجة عن اللحام النقطي، مما يُحسّن أداء الأبواب والنوافذ بشكل ممتاز ويمنحها مظهرًا جميلًا.

الاستهلاك السنوي للأبواب والنوافذ والشبكات المقاومة للسرقة والحواجز ضخم، ويمكن إجراء القطع واللحام باستخدام طاقة ليزر صغيرة ومتوسطة. ومع ذلك، نظرًا لأن معظم هذه المنتجات تُصمم حسب حجم المنزل، وتُعالج من قبل متاجر تركيب الأبواب والنوافذ الصغيرة أو شركات الديكور، والتي تستخدم أكثر الطرق التقليدية شيوعًا، مثل الطحن بالقطع، واللحام بالقوس، واللحام باللهب، وغيرها، فإن المعالجة بالليزر أصبحت أكثر فعالية من حيث التكلفة لتحل محل العمليات التقليدية.

باب أمان اللحام بالليزر

إمكانية معالجة الليزر في مواد البناء غير المعدنية

تشمل مواد البناء غير المعدنية بشكل رئيسي السيراميك والحجر والزجاج. تتم معالجتها باستخدام عجلات الطحن والسكاكين الميكانيكية، والتي تعتمد كليًا على التشغيل والوضع اليدوي. وتنتج هذه العملية كميات كبيرة من الغبار والحطام والضوضاء المزعجة، مما قد يُلحق ضررًا بالغًا بجسم الإنسان. لذا، يتناقص عدد الشباب الراغبين في القيام بذلك.

تتميز هذه الأنواع الثلاثة من مواد البناء بإمكانية التشقق والتشقق، وقد طُوِّرت معالجة الزجاج بالليزر. مكونات الزجاج هي السيليكات والكوارتز، وغيرها، والتي تتفاعل بسهولة مع أشعة الليزر لإتمام عملية القطع. وقد دارت نقاشات عديدة حول معالجة الزجاج. أما بالنسبة للسيراميك والحجر، فنادرًا ما يُنظر في قطع الليزر، ويحتاج إلى مزيد من البحث. إذا وُجد ليزر ذو طول موجي وقوة مناسبين، يُمكن أيضًا قطع السيراميك والحجر مع توليد غبار وضوضاء أقل.

استكشاف معالجة الليزر في الموقع

مواقع البناء السكنية، أو مشاريع البنية التحتية كالطرق والجسور والسكك الحديدية، التي تتطلب بناءً وتركيبًا في الموقع. إلا أن معالجة قطع العمل في معدات الليزر غالبًا ما تقتصر على الورشة، ثم تُنقل إلى مكان آخر للاستخدام. لذلك، قد يُمثل استكشاف كيفية معالجة معدات الليزر في الموقع آنيًا في سيناريوهات تطبيقها توجهًا مهمًا لتطوير الليزر في المستقبل.

على سبيل المثال، يُعدّ جهاز لحام القوس الأرجون شائع الاستخدام وواسع الانتشار. يتميز هذا الجهاز بتكلفة منخفضة، وسهولة نقله، وسهولة استخدامه للطاقة، وثباته العالي، ومرونته العالية، وسهولة حمله إلى موقع المعالجة في أي وقت. في هذا الصدد، يُتيح ظهور جهاز لحام الليزر المحمول إمكانية استكشاف إمكانية معالجة الليزر في الموقع وتطبيقاته. يُمكن الآن دمج معدات لحام الليزر المحمولة ومبردات المياه في جهاز واحد أصغر حجمًا، ويمكن استخدامه في مواقع البناء.

يُعد صدأ الأجزاء المعدنية مشكلةً مُزعجةً للغاية. إذا لم يُعالج الصدأ في الوقت المناسب، فمن المُرجّح أن يُتلف المنتج. وقد سهّل تطوير التنظيف بالليزر إزالة الصدأ وزاد من كفاءته، وخفّض تكاليف المعالجة. وقد يكون توفير خدمات تنظيف احترافية بالليزر من الباب إلى الباب للتعامل مع قطع العمل التي لا يُمكن نقلها وتحتاج إلى تنظيف في موقع البناء أحد اتجاهات تطوير التنظيف بالليزر. وقد نجحت شركة في نانجينغ في تطوير معدات تنظيف ليزر متنقلة تُثبّت على المركبات، كما طورت بعض الشركات آلة تنظيف محمولة على الظهر، تُتيح التنظيف في الموقع للجدران الخارجية للمباني، وحظائر الأمطار، والهياكل الفولاذية، وغيرها، مُوفرةً خيارًا جديدًا للتنظيف بالليزر في الموقع.

S&A مبرد CWFL-1500ANW لتبريد آلة اللحام بالليزر المحمولة