Toepassing van lasertechnologie in bouwmaterialen

De laser gebruikt zijn hoge energie om met materialen te interacteren en zo bewerkingseffecten te bereiken. De eenvoudigste toepassing voor laserstralen is in metalen materialen. Deze markt is het meest volwassen voor ontwikkeling.

Metalen materialen zijn onder meer ijzeren platen, koolstofstaal, roestvrij staal, koper, aluminiumlegering, enz. IJzeren platen en koolstofstaal worden vooral gebruikt als metalen constructiedelen, zoals auto's, onderdelen van bouwmachines, pijpleidingen, enz., waarbij relatief hoge snij- en lasvermogens nodig zijn. Roestvrij staal wordt veel gebruikt in badkamers, keukenapparatuur en messen. De dikte ervan is niet zo hoog dat een laser met een gemiddeld vermogen voldoende is.

De woningbouw en diverse infrastructuurprojecten in China hebben zich snel ontwikkeld en er worden veel bouwmaterialen gebruikt. China gebruikt bijvoorbeeld de helft van al het cement ter wereld en is ook het land dat de grootste hoeveelheid staal gebruikt. Bouwmaterialen kunnen worden beschouwd als een van de pijlers van de Chinese economie. Bouwmaterialen vereisen veel bewerking, en wat zijn de toepassingen van lasertechnologie in bouwmaterialen? Het bouwen van een fundering of constructie van vervormde staven en ijzeren staven wordt nu voornamelijk bewerkt met een hydraulische schaar of slijpmachine. Laser wordt vaak gebruikt bij de bewerking van pijpleidingen, deuren en ramen.

Laserbewerking in metalen buizen

Buizen die voor bouwdoeleinden worden gebruikt, zijn onder andere waterleidingen, aardgasleidingen, rioolbuizen, omheiningsbuizen, enz. Tot de metalen buizen behoren onder meer gegalvaniseerde stalen buizen en roestvrijstalen buizen. Door de hogere verwachtingen op het gebied van sterkte en esthetiek in de bouwsector, worden er hogere eisen gesteld aan het snijden van buizen. Standaardleidingen zijn bij levering meestal 10 tot zelfs 20 meter lang. Nadat de buizen naar verschillende industrieën zijn gedistribueerd, moeten ze vanwege de verschillende toepassingsscenario's worden verwerkt tot onderdelen van verschillende vormen en maten om te voldoen aan de behoeften van verschillende industrieën.

De lasertechnologie voor het snijden van buizen wordt gekenmerkt door een hoge mate van automatisering, hoge efficiëntie en hoge output. Hierdoor wordt het snel omarmd in de buizenindustrie en is het zeer geschikt voor het snijden van verschillende soorten metalen buizen. Metalen buizen met een dikte van doorgaans minder dan 3 mm kunnen worden gesneden met een lasersnijmachine van 1000 watt. Met een laservermogen van meer dan 3000 watt kan een hoge snijsnelheid worden bereikt. Vroeger duurde het ongeveer 20 seconden voor een slijpschijf om een stuk roestvrijstalen buis te snijden, maar bij lasersnijden duurt dit slechts 2 seconden, wat de efficiëntie aanzienlijk verhoogt. Daarom hebben lasersnijmachines voor buizen de afgelopen vier of vijf jaar veel traditioneel mechanisch snijden met messen vervangen. De komst van het buislasersnijden zorgt ervoor dat de traditionele zaag-, pons-, boor- en andere processen automatisch in een machine kunnen worden uitgevoerd. Het apparaat kan snijden, boren en contour- en patroonkarakters snijden. Bij het pijplasersnijden hoeft u alleen maar de vereiste specificaties in de computer in te voeren. Vervolgens kan het apparaat de snijtaak automatisch, snel en efficiënt uitvoeren. Automatische toevoer, klemming, rotatie, groefsnijden zijn geschikt voor ronde buizen, vierkante buizen, platte buizen, enz. Lasersnijden voldoet aan vrijwel alle eisen voor het snijden van buizen en zorgt voor een efficiënte verwerkingsmodus.

Laserbuis snijden

Laserbewerking in de deur & raam

Deuren en ramen zijn belangrijke onderdelen van de Chinese vastgoedbouwsector. Elk huis heeft deuren en ramen nodig. Door de enorme vraag van de industrie en de jaarlijks stijgende productiekosten, stellen mensen hogere eisen aan de deur & de verwerkingsefficiëntie en -kwaliteit van het raamproduct.

Het grootste deel van het roestvrij staal dat wordt gebruikt bij de productie van deuren, ramen, antidiefstalgaas en leuningen bestaat voornamelijk uit plaatstaal en rond blik met een dikte van minder dan 2 mm. Met de lasertechnologie kunnen hoogwaardige snij-, uithol- en patroonsneden van staalplaten en rond blik worden gerealiseerd. Nu is het met de hand lassen met een laser eenvoudig om metalen onderdelen van deuren naadloos te lassen & ramen, zonder de opening en prominente soldeerverbinding veroorzaakt door puntlassen, waardoor de deuren en ramen uitstekend presteren met een mooi uiterlijk 

Het jaarlijkse verbruik van deuren, ramen, anti-diefstalgaas en leuningen is enorm. Snijden en lassen kan met een klein en gemiddeld laservermogen. Omdat de meeste van deze producten echter worden aangepast aan de grootte van het huis en worden verwerkt door kleine deuren & raaminstallatiewinkel of decoratiebedrijf, die de meest traditionele en gangbare slijptechnieken, booglassen, vlamlassen, enz. toepassen. Er zijn veel mogelijkheden voor laserbewerking om traditionele processen te vervangen.

Lasergelaste beveiligingsdeur

Mogelijkheid van laserbewerking in niet-metalen bouwmaterialen

Niet-metalen bouwmaterialen zijn voornamelijk keramiek, steen en glas. De verwerking ervan gebeurt met behulp van slijpschijven en mechanische messen, die volledig afhankelijk zijn van handmatige bediening en positionering. Tijdens het proces worden veel stof, vuil en storende geluiden geproduceerd, die schadelijk kunnen zijn voor het menselijk lichaam. Er zijn dus steeds minder jongeren die bereid zijn om het te doen 

Deze drie soorten bouwmaterialen hebben allemaal de mogelijkheid om te barsten en af te brokkelen. Daarom is de laserbewerking van glas ontwikkeld. Glas bestaat uit bestanddelen als silicaat, kwarts en dergelijke. Deze stoffen reageren gemakkelijk met laserstralen om het snijproces af te ronden. Er is veel gediscussieerd over glasverwerking. Lasersnijden wordt bij keramiek en steen nog maar zelden overwogen en behoeft nog nader onderzoek. Als er een laser met een geschikte golflengte en vermogen wordt gevonden, kunnen keramiek en steen ook met minder stof en geluid worden gesneden. 

Onderzoek naar laserbewerking op locatie

Bouwplaatsen voor woningen of infrastructuurprojecten zoals wegen, bruggen en spoorlijnen, waarvan de materialen ter plaatse moeten worden vervaardigd en gelegd. Vaak blijft de bewerking van het werkstuk door laserapparatuur beperkt tot de werkplaats. Het werkstuk wordt vervolgens naar een tweede locatie getransporteerd voor verdere verwerking. Daarom kan het onderzoeken van de manier waarop laserapparatuur realtime verwerking op locatie kan uitvoeren in de toepassingsscenario's, een belangrijke richting zijn voor de ontwikkeling van lasers in de toekomst.

Zo is de argonbooglasser populair en veelgebruikt. De kenmerken van dit systeem zijn de lage kosten, het grote draagbaarheid, de lage stroomvereisten, de hoge stabiliteit, het grote aanpassingsvermogen en het feit dat het op elk gewenst moment eenvoudig naar de locatie kan worden gebracht voor verwerking. In dit opzicht biedt de komst van een draagbare laserlasser de mogelijkheid om laserbewerking op locatie in zijn toepassingsscenario's te verkennen. Draagbare laserlasapparatuur en waterkoeler kunnen nu worden geïntegreerd in één apparaat met een compacter formaat, dat op bouwplaatsen kan worden toegepast.

Het roesten van metalen onderdelen is een heel vervelend probleem. Als roest niet op tijd wordt behandeld, is de kans groot dat het product wordt gesloopt. De ontwikkeling van laserreiniging heeft het verwijderen van roest eenvoudiger en efficiënter gemaakt en de kosten per bewerking verlaagd. Een van de richtingen voor de ontwikkeling van laserreiniging is het aanbieden van professionele laserreinigingsdiensten van deur tot deur voor werkstukken die niet verplaatst kunnen worden en op de bouwplaats gereinigd moeten worden. Een bedrijf in Nanjing heeft met succes mobiele laserreinigingsapparatuur voor op voertuigen ontwikkeld. Sommige bedrijven hebben ook een reinigingsmachine in de vorm van een rugzak ontwikkeld, waarmee buitenmuren van gebouwen, regenafvoeren, stalen frameconstructies, enz. op locatie kunnen worden gereinigd. Dit biedt een nieuwe optie voor het op locatie verwerken van laserreiniging.

S&Een koeler CWFL-1500ANW voor het koelen van een draagbare laserlasmachine