Aplicación de la tecnología láser en materiales de construcción

El láser utiliza su alta energía para interactuar con los materiales y lograr efectos de procesamiento. La aplicación más sencilla de los rayos láser son los materiales metálicos, que constituyen el mercado de mayor desarrollo.

Los materiales metálicos incluyen placas de hierro, acero al carbono, acero inoxidable, cobre, aleación de aluminio, etc. Estas placas se utilizan principalmente en piezas estructurales metálicas, como automóviles, componentes de maquinaria de construcción, tuberías, etc., que requieren corte y soldadura de alta potencia. El acero inoxidable se utiliza comúnmente en baños, utensilios de cocina y cuchillos, cuyo espesor no es tan alto que un láser de media potencia sea suficiente.

Los proyectos de vivienda y diversas infraestructuras en China se han desarrollado rápidamente, y se utiliza una gran cantidad de materiales de construcción. Por ejemplo, China utiliza la mitad del cemento mundial y es también el país que más acero utiliza. Los materiales de construcción pueden considerarse una de las industrias pilares de la economía china. Los materiales de construcción requieren un alto grado de procesamiento, y ¿cuáles son las aplicaciones de la tecnología láser en ellos? Actualmente, la construcción de cimientos o estructuras a partir de barras deformadas y barras de hierro se procesa principalmente mediante una cizalla hidráulica o una rectificadora. El láser se utiliza a menudo en el procesamiento de tuberías, puertas y ventanas.

Procesamiento láser en tubos metálicos

Las tuberías utilizadas en la construcción incluyen tuberías de agua, gas de carbón/gas natural, tuberías de alcantarillado, tuberías para cercas, etc., y las tuberías metálicas incluyen tuberías de acero galvanizado y de acero inoxidable. Debido a las mayores exigencias de resistencia y estética en la industria de la construcción, los requisitos de corte de tuberías se han incrementado. Las tuberías generales suelen tener una longitud de 10 o incluso 20 metros antes de su entrega. Tras su distribución a diversas industrias, debido a los diferentes escenarios de aplicación, las tuberías deben procesarse en piezas de diferentes formas y tamaños para satisfacer las necesidades de cada industria.

Con alta automatización, alta eficiencia y alto rendimiento, la tecnología de corte láser de tuberías se ha adoptado rápidamente en la industria de tuberías y es ideal para cortar diversos tubos metálicos. Los tubos metálicos con un espesor generalmente inferior a 3 mm se pueden cortar con una máquina de corte láser de 1000 vatios, y se puede lograr un corte a alta velocidad con una potencia láser de más de 3000 vatios. Anteriormente, una máquina de corte con rueda abrasiva tardaba unos 20 segundos en cortar una sección de tubo de acero inoxidable, mientras que el corte láser solo tarda 2 segundos, lo que mejora considerablemente la eficiencia. Por lo tanto, los equipos de corte láser de tuberías han reemplazado a muchos de los cortes mecánicos tradicionales con cuchilla en los últimos cuatro o cinco años. La llegada del corte láser de tuberías permite que las sierras, el punzonado, la perforación y otros procesos tradicionales se completen automáticamente en una sola máquina. Puede cortar, perforar y realizar cortes de contornos y de patrones. Con el proceso de corte láser de tuberías, solo es necesario introducir las especificaciones requeridas en el ordenador para que el equipo complete la tarea de corte de forma automática, rápida y eficiente. La alimentación automática, la sujeción, la rotación y el corte de ranuras son adecuados para tubos redondos, tubos cuadrados, tubos planos, etc. El corte por láser cumple casi todos los requisitos de corte de tubos y logra un modo de procesamiento eficiente.

Corte de tubos por láser

Procesamiento láser en puertas y ventanas

Las puertas y ventanas son componentes importantes de la industria de la construcción inmobiliaria en China. Todas las casas necesitan puertas y ventanas. Debido a la enorme demanda de la industria y al aumento anual de los costos de producción, se han exigido mayores exigencias a la eficiencia y calidad del procesamiento de las puertas y ventanas.

El acero inoxidable que se utiliza en la producción de puertas, ventanas, mallas antirrobo y barandillas se compone principalmente de chapa de acero y hojalata redonda con un espesor inferior a 2 mm. La tecnología láser permite un corte, vaciado y corte de patrones de alta calidad en chapa de acero y hojalata redonda. Actualmente, la soldadura láser manual permite soldar fácilmente las piezas metálicas de puertas y ventanas sin juntas ni juntas de soldadura prominentes que produce la soldadura por puntos, lo que garantiza un rendimiento excelente y una apariencia atractiva.

El consumo anual de puertas, ventanas, mallas antirrobo y barandillas es elevado, y el corte y la soldadura se pueden realizar con láseres de baja y media potencia. Sin embargo, dado que la mayoría de estos productos se personalizan según el tamaño de la vivienda y son procesados ​​por pequeñas empresas de instalación de puertas y ventanas o de decoración, que utilizan los métodos más tradicionales y comunes, como el rectificado por corte, la soldadura por arco y la soldadura por llama, entre otros. Existe un amplio margen para que el procesamiento láser sustituya los procesos tradicionales.

Puerta de seguridad con soldadura láser

Posibilidad de procesamiento láser en materiales de construcción no metálicos

Los materiales de construcción no metálicos incluyen principalmente cerámica, piedra y vidrio. Su procesamiento se realiza mediante muelas y cuchillas mecánicas, que dependen completamente de la operación y el posicionamiento manual. Durante el proceso se genera polvo, escombros y ruidos molestos, lo que representa un gran riesgo para el cuerpo humano. Por lo tanto, cada vez hay menos jóvenes dispuestos a hacerlo.

Estos tres tipos de materiales de construcción presentan riesgo de astillarse y agrietarse, y se ha desarrollado el procesamiento láser del vidrio. Los componentes del vidrio, como el silicato y el cuarzo, reaccionan fácilmente con los rayos láser para finalizar el corte. Se ha debatido mucho sobre el procesamiento del vidrio. En cuanto a la cerámica y la piedra, el corte láser rara vez se considera y requiere mayor investigación. Si se encuentra un láser con la longitud de onda y la potencia adecuadas, la cerámica y la piedra también pueden cortarse con menos polvo y ruido.

Exploración del procesamiento láser in situ

Obras de construcción residencial o proyectos de infraestructura como carreteras, puentes y vías férreas, cuyos materiales deben construirse y colocarse in situ. Sin embargo, el procesamiento de piezas con equipos láser suele limitarse al taller, donde posteriormente se transportan a un segundo lugar para su aplicación. Por lo tanto, explorar cómo los equipos láser pueden realizar el procesamiento in situ en tiempo real en sus escenarios de aplicación puede ser una dirección importante para el desarrollo del láser en el futuro.

Por ejemplo, la soldadora de arco de argón es popular y ampliamente utilizada. Se caracteriza por su bajo costo, gran portabilidad, bajo consumo de energía, alta estabilidad, gran adaptabilidad y fácil transporte a la obra para su procesamiento en cualquier momento. En este sentido, la llegada de la soldadora láser portátil ofrece la posibilidad de explorar el procesamiento láser in situ en sus diferentes escenarios de aplicación. Los equipos de soldadura láser portátiles y el agua enfriador ahora pueden integrarse en un solo equipo con un tamaño más compacto y ser utilizados en obras de construcción.

La oxidación de las piezas metálicas es un problema muy problemático. Si no se trata a tiempo, es probable que el producto se deseche. El desarrollo de la limpieza láser ha simplificado y hecho más eficiente la eliminación de óxido, reduciendo los costos por proceso. Ofrecer servicios profesionales de limpieza láser a domicilio para piezas que no se pueden mover y que requieren limpieza en la obra puede ser una de las líneas de desarrollo de la limpieza láser. Una empresa de Nanjing ha desarrollado con éxito un equipo de limpieza láser móvil montado en vehículo, y algunas empresas también han desarrollado una máquina de limpieza tipo mochila que puede realizar la limpieza in situ de paredes exteriores de edificios, canalones, estructuras de acero, etc., ofreciendo una nueva opción para el procesamiento de limpieza láser in situ.

S&A enfriador CWFL-1500ANW para enfriar soldadoras láser portátiles