Applicazione della tecnologia laser nei materiali da costruzione

Il laser sfrutta la sua elevata energia per interagire con i materiali e ottenere effetti di lavorazione. L'applicazione più semplice dei raggi laser è quella sui materiali metallici, che rappresentano il mercato più maturo per lo sviluppo.

I materiali metallici includono piastre di ferro, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, rame, leghe di alluminio, ecc. Le piastre di ferro e l'acciaio al carbonio sono utilizzati principalmente come componenti strutturali metallici come automobili, componenti di macchinari edili, condutture, ecc., che richiedono taglio e saldatura relativamente potenti. L'acciaio inossidabile è comunemente utilizzato in bagni, utensili da cucina e coltelli, il cui spessore richiesto non è così elevato da rendere sufficiente un laser di media potenza.

I progetti edilizi e infrastrutturali cinesi si sono sviluppati rapidamente e viene utilizzato un gran numero di materiali da costruzione. Ad esempio, la Cina utilizza metà del cemento mondiale ed è anche il paese che utilizza la maggiore quantità di acciaio. I materiali da costruzione possono essere considerati uno dei pilastri dell'economia cinese. I materiali da costruzione richiedono molta lavorazione e quali sono le applicazioni della tecnologia laser nei materiali da costruzione? Attualmente, la costruzione di fondamenta o strutture in barre deformate e barre di ferro viene principalmente eseguita con una cesoia idraulica o una rettificatrice. Il laser viene spesso utilizzato nella lavorazione di condutture, porte e finestre.

Lavorazione laser su tubi metallici

I tubi utilizzati per scopi edilizi includono tubi per l'acqua, per gas di carbone/gas naturale, tubi per fognature, tubi per recinzioni, ecc., mentre i tubi metallici includono tubi in acciaio zincato e tubi in acciaio inossidabile. Con le crescenti aspettative in termini di resistenza ed estetica nel settore edile, i requisiti di taglio dei tubi sono aumentati. I tubi generici hanno solitamente una lunghezza di 10 o addirittura 20 metri prima della consegna. Dopo essere stati distribuiti a vari settori, a causa dei diversi scenari applicativi, i tubi devono essere lavorati in componenti di diverse forme e dimensioni per soddisfare le esigenze dei diversi settori.

Caratterizzata da elevata automazione, elevata efficienza e alta resa, la tecnologia di taglio laser per tubi sta rapidamente adottando il settore ed è ideale per il taglio di vari tipi di tubi metallici. I tubi metallici con uno spessore generalmente inferiore a 3 mm possono essere tagliati da una macchina da taglio laser da 1000 watt, e il taglio ad alta velocità può essere ottenuto con una potenza laser di oltre 3000 watt. In passato, una macchina da taglio con mola abrasiva impiegava circa 20 secondi per tagliare una sezione di tubo in acciaio inossidabile, mentre per il taglio laser ne bastano solo 2, il che migliora notevolmente l'efficienza. Pertanto, le apparecchiature per il taglio laser per tubi hanno sostituito molti tradizionali tagli meccanici a lama negli ultimi quattro o cinque anni. L'avvento del taglio laser per tubi ha reso automatiche le tradizionali seghe, punzonatrici, foratrici e altri processi in una macchina. Può tagliare, forare e ottenere il taglio di contorni e motivi. Con il processo di taglio laser per tubi, è sufficiente inserire le specifiche richieste nel computer, dopodiché l'apparecchiatura può completare automaticamente, rapidamente ed efficientemente l'operazione di taglio. L'alimentazione automatica, il serraggio, la rotazione e il taglio delle scanalature sono adatti per tubi rotondi, tubi quadrati, tubi piatti, ecc. Il taglio laser soddisfa quasi tutti i requisiti del taglio dei tubi e consente una modalità di lavorazione efficiente.

Taglio laser di tubi

Lavorazione laser su porte e finestre

Porte e finestre sono componenti essenziali del settore edile cinese. Tutte le case necessitano di porte e finestre. A causa dell'enorme domanda del settore e dell'aumento dei costi di produzione di anno in anno, le aziende hanno imposto requisiti sempre più elevati in termini di efficienza e qualità di lavorazione dei prodotti per porte e finestre.

La grande quantità di acciaio inossidabile utilizzata nella produzione di porte, finestre, reti antifurto e ringhiere è costituita principalmente da lamiere e tondini di lamiera con spessore inferiore a 2 mm. La tecnologia laser consente di ottenere tagli di alta qualità, tagli a incastro e tagli a disegno di lamiere e tondini di lamiera. Ora la saldatura laser manuale consente di ottenere facilmente saldature senza giunzioni di parti metalliche di porte e finestre, senza gli spazi vuoti e i giunti di saldatura prominenti causati dalla saldatura a punti, il che conferisce a porte e finestre prestazioni eccellenti e un aspetto gradevole.

Il consumo annuo di porte, finestre, reti antifurto e ringhiere è enorme, e il taglio e la saldatura possono essere realizzati con laser di piccola e media potenza. Tuttavia, poiché la maggior parte di questi prodotti viene personalizzata in base alle dimensioni della casa e lavorata da piccoli negozi di installazione di porte e finestre o aziende di decorazione, che utilizzano i metodi più tradizionali e diffusi come la molatura, la saldatura ad arco, la saldatura a fiamma, ecc., la lavorazione laser ha ampio spazio per sostituire i processi tradizionali.

Porta di sicurezza con saldatura laser

Possibilità di lavorazione laser su materiali da costruzione non metallici

I materiali da costruzione non metallici includono principalmente ceramica, pietra e vetro. La loro lavorazione avviene tramite mole e coltelli meccanici, che si basano interamente su operazioni e posizionamenti manuali. Durante il processo si generano grandi quantità di polvere, detriti e rumori fastidiosi, con gravi potenziali danni per l'organismo umano. Per questo motivo, sono sempre meno i giovani disposti a farlo.

Questi tre tipi di materiali da costruzione sono tutti soggetti a scheggiature e crepe, e la lavorazione laser del vetro è stata sviluppata. I componenti del vetro sono silicati, quarzo, ecc., che reagiscono facilmente con i raggi laser per il taglio finale. Ci sono state molte discussioni sulla lavorazione del vetro. Per quanto riguarda la ceramica e la pietra, il taglio laser è raramente preso in considerazione e necessita di ulteriori approfondimenti. Se si trova un laser con lunghezza d'onda e potenza adeguate, anche la ceramica e la pietra possono essere tagliate con meno polvere e rumore.

Esplorazione della lavorazione laser in loco

Cantieri edili residenziali o progetti infrastrutturali come strade, ponti e binari, i cui materiali devono essere costruiti e posati in loco. Tuttavia, la lavorazione dei pezzi con le apparecchiature laser è spesso limitata all'officina, per poi essere trasportata in un secondo luogo per l'applicazione. Pertanto, esplorare come le apparecchiature laser possano eseguire lavorazioni in loco in tempo reale nei loro scenari applicativi potrebbe rappresentare un'importante direzione per lo sviluppo futuro del laser.

Ad esempio, la saldatrice ad arco di argon è popolare e ampiamente utilizzata. È caratterizzata da costi contenuti, grande portabilità, bassi requisiti di potenza, elevata stabilità, forte adattabilità e può essere facilmente trasportata in cantiere per la lavorazione in qualsiasi momento. A questo proposito, l'arrivo di una saldatrice laser portatile offre la possibilità di esplorare la lavorazione laser in loco nei suoi scenari applicativi. Le apparecchiature di saldatura laser portatili e ad acqua refrigeratore possono ora essere integrate in un'unica soluzione dalle dimensioni più compatte e possono essere utilizzate nei cantieri edili.

L'arrugginimento delle parti metalliche è un problema molto fastidioso. Se la ruggine non viene trattata in tempo, il prodotto rischia di essere scartato. Lo sviluppo della pulizia laser ha reso la rimozione della ruggine più semplice, più efficiente e con costi di consumo per lavorazione inferiori. Offrire servizi professionali di pulizia laser porta a porta per la gestione di pezzi che non possono essere spostati e devono essere puliti in cantiere potrebbe essere una delle direzioni di sviluppo della pulizia laser. Un'azienda di Nanchino ha sviluppato con successo attrezzature mobili per la pulizia laser montate su veicoli, e alcune aziende hanno anche sviluppato una macchina per la pulizia a zaino, in grado di eseguire la pulizia in loco di pareti esterne di edifici, parapetti, strutture in acciaio, ecc., offrendo una nuova opzione per la pulizia laser in loco.

S&A Refrigeratore CWFL-1500ANW per saldatrice laser portatile a raffreddamento