Aplikace laserové technologie ve stavebních materiálech

Laser využívá svou vysokou energii k interakci s materiály za účelem dosažení efektů zpracování. Nejjednodušší aplikací laserových paprsků jsou kovové materiály, což je trh s nejvyspělejším potenciálem pro vývoj.

Mezi kovové materiály patří železné plechy, uhlíková ocel, nerezová ocel, měď, hliníkové slitiny atd. Železné plechy a uhlíková ocel se nejčastěji používají jako kovové konstrukční díly, jako jsou automobily, součásti stavebních strojů, potrubí atd., které vyžadují relativně vysoký výkon řezání a svařování. Nerezová ocel se běžně používá v koupelnách, kuchyňském náčiní a nožích, jejichž požadavky na tloušťku nejsou takové, aby postačoval laser se středním výkonem.

Čínská bytová výstavba a různé infrastrukturní projekty se rychle rozvíjejí a používá se velké množství stavebních materiálů. Čína například spotřebuje polovinu světové spotřeby cementu a je také zemí s největším množstvím oceli. Stavební materiály lze považovat za jeden z pilířových průmyslových odvětví čínské ekonomiky. Stavební materiály vyžadují velké množství zpracování a jaké jsou aplikace laserové technologie ve stavebních materiálech? V současné době se stavba základů nebo konstrukcí z deformovaných tyčí a železných prutů zpracovává hlavně hydraulickými nůžkami nebo bruskou. Laser se často používá při zpracování potrubí, dveří a oken.

Laserové obrábění kovových trubek

Mezi potrubí používané pro stavební účely patří vodovodní potrubí, potrubí na svítiplyn/zemní plyn, kanalizační potrubí, potrubí na ploty atd., a kovové potrubí zahrnuje pozinkované ocelové potrubí a potrubí z nerezové oceli. Vzhledem k vyšším nárokům na pevnost a estetiku ve stavebnictví se zvýšily i požadavky na řezání trubek. Obvykle se trubky dodávají o délce 10 metrů nebo dokonce 20 metrů. Po distribuci do různých průmyslových odvětví je třeba trubky kvůli různým scénářům použití zpracovat na díly různých tvarů a velikostí, aby splňovaly potřeby různých odvětví.

Technologie laserového řezání trubek se vyznačuje vysokou automatizací, vysokou účinností a vysokým výkonem a je v potrubním průmyslu rychle přijata a je skvělá pro řezání různých kovových trubek. Kovové trubky o tloušťce obvykle menší než 3 mm lze řezat laserovým řezacím strojem o výkonu 1000 wattů a vysokorychlostního řezání lze dosáhnout s výkonem laseru více než 3 000 wattů. V minulosti trvalo řezání úseku nerezové trubky abrazivním kotoučem asi 20 sekund, ale laserové řezání trvá pouze 2 sekundy, což výrazně zvyšuje účinnost. Zařízení pro laserové řezání trubek proto v posledních čtyřech nebo pěti letech nahradilo mnoho tradičních mechanických nožových řezaček. S nástupem laserového řezání trubek se tradiční pily, děrování, vrtání a další procesy automaticky provádějí ve stroji. Dokáže řezat, vrtat a dosahovat konturového řezání a řezání vzorů. U procesu laserového řezání trubek stačí zadat požadované specifikace do počítače a zařízení pak automaticky, rychle a efektivně dokončí řezací úkol. Automatické podávání, upínání, otáčení a řezání drážek jsou vhodné pro kulaté, čtvercové a ploché trubky atd. Řezání laserem splňuje téměř všechny požadavky na řezání trubek a dosahuje efektivního způsobu zpracování.

Řezání laserových trubek

Laserové zpracování dveří a oken

Dveře a okna jsou důležitou součástí čínského stavebního průmyslu. Všechny domy potřebují dveře a okna. Vzhledem k obrovské poptávce v tomto odvětví a každoročně rostoucím výrobním nákladům kladou lidé vyšší požadavky na efektivitu a kvalitu zpracování dveří a oken.

Velké množství nerezové oceli používané při výrobě dveří, oken, protikrádežových sítí a zábradlí se většinou týká ocelových plechů a kulatých plechů o tloušťce do 2 mm. Laserová technologie umožňuje vysoce kvalitní řezání, vydlabávání a řezání vzorů z ocelových plechů a kulatých plechů. Ruční laserové svařování nyní umožňuje snadné bezešvé svařování kovových částí dveří a oken bez mezer a výrazných pájených spojů způsobených bodovým svařováním, což zajišťuje vynikající vlastnosti a krásný vzhled dveří a oken.

Roční spotřeba dveří, oken, protikrádežových sítí a zábradlí je obrovská a řezání a svařování lze provádět pomocí laseru s malým a středním výkonem. Vzhledem k tomu, že většina těchto produktů je vyráběna na míru podle velikosti domu a zpracovávána malými montážními dílnami pro dveře a okna nebo dekoračními firmami, které používají nejtradičnější a nejběžnější metody řezání, broušení, obloukového svařování, plamenného svařování atd., existuje velký prostor pro laserové zpracování, které by mohlo nahradit tradiční procesy.

Bezpečnostní dveře s laserovým svařováním

Možnost laserového opracování nekovových stavebních materiálů

Mezi nekovové stavební materiály patří především keramika, kámen a sklo. Jejich zpracování probíhá pomocí brusných kotoučů a mechanických nožů, které se spoléhají výhradně na ruční obsluhu a polohování. Během procesu vzniká velké množství prachu, nečistot a rušivého hluku, což představuje velké potenciální poškození lidského těla. Proto je stále méně mladých lidí ochotných se touto prací zabývat.

Tyto tři druhy stavebních materiálů mají tendenci se odštěpovat a praskat, a proto bylo vyvinuto laserové zpracování skla. Složením skla jsou silikáty, křemen atd., které snadno reagují s laserovými paprsky a dokončují řezání. O zpracování skla proběhlo mnoho diskusí. Pokud jde o keramiku a kámen, laserové řezání se zřídka zvažuje a vyžaduje další výzkum. Pokud se najde laser s vhodnou vlnovou délkou a výkonem, lze keramiku a kámen řezat s menším množstvím prachu a hluku.

Průzkum laserového zpracování na místě

Staveniště pro rezidenční stavby nebo infrastrukturní projekty, jako jsou silnice, mosty a koleje, jejichž materiály je třeba postavit a položit na místě. Zpracování obrobků laserovými zařízeními je však často omezeno na dílnu a poté je obrobek přepraven na druhé místo pro další použití. Proto by zkoumání toho, jak laserová zařízení mohou provádět zpracování na místě v reálném čase ve svých aplikačních scénářích, mohlo být důležitým směrem vývoje laserů v budoucnu.

Například argonová oblouková svářečka je oblíbená a široce používaná. Vyznačuje se nízkou cenou, skvělou přenosností, nízkými nároky na výkon, vysokou stabilitou, vysokou přizpůsobivostí a lze ji kdykoli snadno přenést na místo pro zpracování. V tomto ohledu příchod ruční laserové svářečky otevírá možnost prozkoumat laserové zpracování na místě v jeho aplikačních scénářích. Ruční laserové svařovací zařízení a vodní chladič lze nyní integrovat do jednoho zařízení s kompaktnějšími rozměry a použít na staveništích.

Rezavění kovových součástí je velmi problematický problém. Pokud se rez včas neošetří, výrobek bude pravděpodobně sešrotován. Vývoj laserového čištění usnadnil a zefektivnil odstraňování rzi a snížil náklady na zpracování. Jedním ze směrů vývoje laserového čištění může být nabídka profesionálních laserových čisticích služeb „od dveří ke dveřím“ pro obrobky, které nelze přemisťovat a je třeba je čistit na staveništi. Společnost v Nankingu úspěšně vyvinula mobilní laserové čisticí zařízení montované na vozidla a některé společnosti také vyvinuly čisticí stroj zádového typu, který dokáže provádět čištění na místě vnějších stěn budov, dešťových přístřešků, ocelových rámových konstrukcí atd. a poskytuje novou možnost pro laserové čištění na místě.

S&A Chladič CWFL-1500ANW pro chlazení ruční laserové svářečky