建築材料におけるレーザー技術の応用

レーザーは高エネルギーを使用して材料と相互作用し、加工効果を実現します。 レーザービームの最も簡単な応用分野は金属材料であり、これは開発が最も成熟した市場です。

金属材料には鉄板、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、アルミニウム合金などがあります。 鉄板や炭素鋼は、主に自動車、建設機械部品、パイプラインなど、比較的高出力の切断や溶接を必要とする金属構造部品として使用されています。 ステンレス鋼は浴室、台所用品、ナイフなどによく使用され、その厚さに対する要求は高くないため、中出力のレーザーで十分です。

中国では住宅や各種インフラプロジェクトが急速に発展しており、多くの建築資材が使用されています。 たとえば、中国は世界のセメントの半分を消費しており、鉄鋼の消費量も世界最大国です。 建築資材は中国経済の基幹産業の一つと言える。 建築材料には多くの加工が必要ですが、レーザー技術は建築材料にどのように応用されているのでしょうか？現在、異形鉄筋や鉄筋で作られた基礎や構造物の建設は、主に油圧せん断機やグラインダーによって加工されています。 レーザーは、パイプライン、ドア、窓の加工によく使用されます。

金属パイプのレーザー加工

建設用途で使用されるパイプには水道管、石炭ガス・天然ガス管、下水道管、フェンス管などがあり、金属パイプには亜鉛メッキ鋼管やステンレス鋼管などがあります。 建築業界では強度と美観に対する期待が高まり、パイプ切断の要件も増加しています。 一般的なパイプは、配送前の長さが通常 10 メートル、または 20 メートルです。 さまざまな業界に配布された後、さまざまな用途シナリオに応じて、パイプはさまざまな業界のニーズを満たすためにさまざまな形状とサイズの部品に加工する必要があります。

高度な自動化、高効率、高出力を特徴とするレーザーパイプ切断技術は、パイプ業界で急速に採用されており、さまざまな金属パイプの切断に最適です。 通常厚さ3mm未満の金属パイプは1000ワットのレーザー切断機で切断でき、3000ワット以上のレーザー出力では高速切断が可能です。 従来、研磨ホイール切断機でステンレス鋼管を切断するには約 20 秒かかっていましたが、レーザー切断ではわずか 2 秒で切断できるため、効率が大幅に向上します。 そのため、過去 4 ～ 5 年の間に、レーザー パイプ切断装置が従来の機械式ナイフ切断装置に取って代わりました。 パイプレーザー切断の登場により、従来の鋸、穴あけ、穴あけなどの工程が機械内で自動的に完了するようになりました。 切断、穴あけ、輪郭切断、パターン文字切断が可能です。 パイプレーザー切断プロセスでは、必要な仕様をコンピューターに入力するだけで、機器が自動的に迅速かつ効率的に切断作業を完了できます。 自動送り、クランプ、回転、溝切りは丸管、角管、平管などに適しています。 レーザー切断はパイプ切断のほぼすべての要件を満たし、効率的な処理モードを実現します。

レーザーチューブ切断

ドアのレーザー加工 & ウィンドウ

ドアと窓は中国の不動産建設業界にとって重要な部分です。 すべての家にはドアと窓が必要です。 業界の需要が大きく、生産コストが年々増加しているため、人々はドアに高い要求を設定しています。 & 窓製品の処理効率と品質。

ドア、窓、防犯金庫、手すりなどの製造に使用されるステンレス鋼の大部分は、厚さが 2 mm 以下の鋼板や丸いブリキです。 レーザー技術により、鋼板や丸缶の高品質な切断、くり抜き、パターン切断を実現できます。 ハンドヘルドレーザー溶接により、ドアの金属部品のシームレスな溶接を簡単に実現できるようになりました。 & スポット溶接による隙間や目立つはんだ接合部がなく、ドアや窓の性能が優れ、美しい外観を実現します。 

ドア、窓、防犯金庫、ガードレールの年間消費量は膨大で、中小型レーザー出力で切断や溶接を実現できます。 しかし、これらの製品のほとんどは家の大きさに合わせてカスタマイズされており、小さなドアで加工されているため、 & 最も伝統的で主流の切断研磨、アーク溶接、火炎溶接などを使用する窓設置店または装飾会社。 レーザー加工が従来の加工方法に取って代わる余地は大きくあります。

レーザー溶接セキュリティドア

非金属建築材料におけるレーザー加工の可能性

非金属建築材料には主にセラミック、石、ガラスなどがあります。 加工は研削ホイールと機械ナイフによって行われ、完全に手動操作と位置決めに依存しています。 また、その過程では大量の粉塵、破片、不快な騒音が発生し、人体に多大な危害を及ぼす可能性があります。 だから、それをやりたい若者はどんどん減っている 

これら3種類の建築材料は、いずれも欠けやひび割れが発生する可能性があり、ガラスのレーザー加工が開発されました。 ガラスの成分はケイ酸塩、石英などであり、レーザー光線と反応して切断加工をしやすい性質があります。 ガラス加工についてはこれまで多くの議論がなされてきました。 セラミックや石に関しては、レーザー切断はほとんど考慮されておらず、さらなる調査が必要です。 適切な波長と出力のレーザーが見つかれば、セラミックや石材も、より少ない粉塵と騒音で切断できる可能性がある。 

オンサイトレーザー加工の探究

住宅建設現場、または道路、橋、線路などのインフラプロジェクトで、その資材を現場で建設して敷設する必要がある場所。 しかし、レーザー機器によるワークピースの加工は多くの場合作業場内に限定されており、その後ワークピースは適用のために別の場所に輸送されます。 したがって、レーザー機器がその応用シナリオでどのようにリアルタイムのオンサイト処理を実行できるかを探ることは、将来のレーザー開発の重要な方向性となる可能性があります。

たとえば、アルゴンアーク溶接機は人気があり、広く使用されています。 低コスト、優れた携帯性、電力要件の緩和、高い安定性、強力な適応性を備えており、いつでも簡単に処理現場に持ち運ぶことができます。 この点で、ハンドヘルド レーザー溶接機の登場により、その応用シナリオで現場でのレーザー処理を調査する可能性が生まれます。 ハンドヘルドレーザー溶接装置と水チラーをよりコンパクトなサイズに統合し、建設現場で使用できるようになりました。

金属部品の錆は非常に厄介な問題です。 錆が適時に処理されない場合、製品は廃棄される可能性があります。 レーザー洗浄の開発により、錆の除去がより簡単かつ効率的になり、処理あたりの消費コストも低減しました。 移動できず建設現場で洗浄する必要があるワークピースに対応するために、専門的な訪問型レーザー洗浄サービスを提供することも、レーザー洗浄開発の方向性の 1 つとなる可能性があります。 南京の企業は車載式移動レーザー洗浄装置の開発に成功し、また他の企業もバックパック式の洗浄機を開発し、建物の外壁、雨水枡、鉄骨構造物などの現場洗浄を実現し、レーザー洗浄現場加工に新たな選択肢を提供している。

S&ハンドヘルドレーザー溶接機用冷却チラー CWFL-1500ANW