Lasertehnoloogia rakendamine ehitusmaterjalides

Laser kasutab oma suurt energiat materjalidega suhtlemiseks, et saavutada töötlemistulemusi. Laserkiirte lihtsaim rakendusala on metallmaterjalid, mis on arendamiseks kõige küpsem turg.

Metallmaterjalide hulka kuuluvad raudplaadid, süsinikteras, roostevaba teras, vask, alumiiniumisulam jne. Raudplaate ja süsinikterast kasutatakse enamasti metallkonstruktsioonide osadena, näiteks autodes, ehitusmasinate osades, torujuhtmetes jne, mis vajavad suhteliselt suure võimsusega lõikamist ja keevitamist. Roostevaba terast kasutatakse tavaliselt vannitubades, köögitarvete ja nugade valmistamisel, mille paksuse nõuded ei ole suured, et keskmise võimsusega laserist piisaks.

Hiina eluaseme- ja mitmesugused taristuprojektid on kiiresti arenenud ning kasutatakse suurt hulka ehitusmaterjale. Näiteks kasutab Hiina poole maailma tsemendist ja on ka riik, mis kasutab kõige rohkem terast. Ehitusmaterjale võib pidada Hiina majanduse üheks tugisamba tööstusharuks. Ehitusmaterjalid vajavad palju töötlemist ja millised on lasertehnoloogia rakendused ehitusmaterjalides? Nüüd töödeldakse deformeerunud varrastest ja raudvarrastest vundamendi või konstruktsiooni ehitamist peamiselt hüdraulilise lõikemasina või veski abil. Laserit kasutatakse sageli torujuhtmete, uste ja akende töötlemisel.

Metalltorude lasertöötlus

Ehituses kasutatavate torude hulka kuuluvad veetorud, kivisöe-/maagaasitorud, kanalisatsioonitorud, aiatorud jne ning metalltorude hulka kuuluvad tsingitud terasest torud ja roostevabast terasest torud. Ehitustööstuses on tugevuse ja esteetika osas suuremad nõudmised, mistõttu on torude lõikamise nõuded suurenenud. Üldised torud on enne tarnimist tavaliselt 10 meetrit või isegi 20 meetrit pikad. Pärast torude levitamist erinevatesse tööstusharudesse tuleb neid erinevate rakendusstsenaariumide tõttu töödelda erineva kuju ja suurusega osadeks, et rahuldada erinevate tööstusharude vajadusi.

Kõrge automatiseerituse, suure efektiivsuse ja suure tootlikkusega laserlõikustehnoloogia on torutööstuses kiiresti omaks võetud ning sobib suurepäraselt erinevate metalltorude lõikamiseks. Alla 3 mm paksuseid metalltorusid saab lõigata 1000-vatise laserlõikusmasinaga ning üle 3000-vatise laservõimsusega saab saavutada kiire lõikamise. Varem kulus abrasiivkettaga lõikemasinal roostevabast terasest toru lõigu lõikamiseks umbes 20 sekundit, kuid laserlõikusel kulub vaid 2 sekundit, mis parandab oluliselt efektiivsust. Seetõttu on laserlõikusseadmed viimase nelja-viie aasta jooksul asendanud paljud traditsioonilised mehaanilised noalõikused. Toru laserlõikuse tulek muudab traditsioonilised saed, stantsimise, puurimise ja muud protsessid masinas automaatselt teostatavaks. See suudab lõigata, puurida ning saavutada kontuurlõikust ja mustrite lõikamist. Toru laserlõikusprotsessi puhul peate arvutisse sisestama ainult vajalikud spetsifikatsioonid ja seejärel saab seade lõiketöö automaatselt, kiiresti ja tõhusalt lõpule viia. Automaatne söötmine, kinnitamine, pööramine, soonte lõikamine sobivad ümmarguste torude, kandiliste torude, lamedate torude jms jaoks. Laserlõikus vastab peaaegu kõigile torude lõikamise nõuetele ja saavutab tõhusa töötlemisrežiimi.

Lasertorude lõikamine

Lasertöötlus ustel ja akendel

Uksed ja aknad on Hiina kinnisvaraehitustööstuse olulised osad. Kõik majad vajavad uksi ja aknaid. Tänu tohutule nõudlusele tööstuses ja aasta-aastalt kasvavatele tootmiskuludele on inimesed seadnud ukse- ja aknatoodete töötlemise efektiivsusele ja kvaliteedile kõrgemaid nõudmisi.

Uste, akende, vargakindlate võrkude ja käsipuude tootmisel kasutatakse enamasti alla 2 mm paksust roostevaba terast, peamiselt terasplaati ja ümarplekki. Lasertehnoloogia abil saab saavutada terasplaadi ja ümarpleki kvaliteetset lõikamist, õõnestamist ja mustrilõikamist. Nüüd on käeshoitava laserkeevitusega lihtne saavutada uste ja akende metallosade sujuvat keevitamist, ilma punktkeevituse tekitatud tühimike ja silmapaistva jootekohata, mis annab ustele ja akendele suurepärase toimivuse ja kauni välimuse.

Uste, akende, vargakindlate võrkude ja piirete aastane tarbimine on tohutu ning lõikamist ja keevitamist saab teostada väikese ja keskmise võimsusega laseriga. Kuna aga enamikku neist toodetest kohandatakse vastavalt maja suurusele ja neid töötleb väike ukse- ja aknapaigaldustöökoda või sisustusettevõte, kus kasutatakse kõige traditsioonilisemaid ja levinumaid lõikelihvimismeetodeid, kaarkeevitust, leekkeevitust jne, on lasertöötlusel palju ruumi traditsiooniliste protsesside asendamiseks.

Laserkeevitusega turvauks

Mittemetalliliste ehitusmaterjalide lasertöötluse võimalus

Mittemetallist ehitusmaterjalide hulka kuuluvad peamiselt keraamika, kivi ja klaas. Nende töötlemine toimub lihvketaste ja mehaaniliste nugade abil, mis tuginevad täielikult käsitsi juhtimisele ja positsioneerimisele. Protsessi käigus tekib suur tolm, praht ja häiriv müra, mis võib inimkehale suurt kahju tekitada. Seega on üha vähem noori, kes on valmis seda tegema.

Kõigil neil kolmel ehitusmaterjalil on kalduvus pragunemisele ja purunemisele ning klaasi lasertöötlus on välja töötatud. Klaasi komponendid on silikaat, kvarts jne, mida on lihtne laserkiirtega töödelda, et viimistleda lõikamine. Klaasi töötlemise üle on palju arutletud. Keraamika ja kivi puhul kaalutakse laserlõikust harva ja see vajab edasist uurimist. Kui leitakse sobiva lainepikkuse ja võimsusega laser, saab keraamikat ja kivi lõigata ka väiksema tolmu ja müraga.

Kohapealse lasertöötluse uurimine

Elamuehitusplatsid või taristuprojektid, näiteks teed, sillad ja raudteed, mille materjalid tuleb ehitada ja kohapeal paigaldada. Kuid laserseadmete tooriku töötlemine piirdub sageli töökojaga ja seejärel transporditakse toorik teise kohta rakendamiseks. Seetõttu võib tulevikus olla oluline laseriarenduse suund uurida, kuidas laserseadmed saavad oma rakendusstsenaariumides reaalajas kohapealset töötlemist teostada.

Näiteks on argoonkaarkeevitusseade populaarne ja laialdaselt kasutatav. Seda iseloomustab madal hind, suurepärane kaasaskantavus, väike energiatarve, kõrge stabiilsus, tugev kohanemisvõime ja seda saab igal ajal hõlpsalt töötlemiseks ehitusplatsile kaasa võtta. Sellega seoses annab käeshoitava laserkeevitusseadme tulek võimaluse uurida kohapealset lasertöötlust selle rakendusstsenaariumides. Käeshoitavat laserkeevitusseadet ja veejahutit saab nüüd integreerida üheks kompaktsemaks seadmeks, mida saab kasutada ehitusplatsidel.

Metalldetailide roostetamine on väga keeruline probleem. Kui roostet õigeaegselt ei ravita, läheb toode tõenäoliselt vanarauaks. Laserpuhastuse areng on muutnud rooste eemaldamise lihtsamaks, tõhusamaks ja töötlemiskulud madalamaks. Professionaalsete uksest ukseni laserpuhastusteenuste pakkumine töödeldavate detailide töötlemiseks, mida ei saa teisaldada ja mis vajavad puhastamist ehitusplatsil, võib olla üks laserpuhastuse arendamise suundi. Nanjingi ettevõte on edukalt välja töötanud sõidukile paigaldatava mobiilse laserpuhastusseadme ning mõned ettevõtted on välja töötanud ka seljakotitüüpi puhastusmasina, mis võimaldab kohapeal puhastada hoonete välisseinu, vihmavarju, terasraamikonstruktsioone jne, pakkudes uut võimalust laserpuhastuseks kohapeal.

S&A Jahuti CWFL-1500ANW käeshoitava laserkeevitusseadme jahutamiseks