Zastosowanie technologii laserowej w materiałach budowlanych

Laser wykorzystuje wysoką energię do oddziaływania na materiały w celu uzyskania efektów przetwarzania. Najłatwiejszym zastosowaniem wiązek laserowych jest obróbka metali, co stanowi najbardziej dojrzały rynek pod względem rozwoju.

Materiały metalowe obejmują blachy żelazne, stal węglową, stal nierdzewną, miedź, stopy aluminium itp. Blachy żelazne i stal węglowa są najczęściej stosowane do produkcji metalowych elementów konstrukcyjnych, np. samochodów, części maszyn budowlanych, rurociągów itp., które wymagają stosunkowo dużej mocy cięcia i spawania. Stal nierdzewna jest powszechnie stosowana w łazienkach, do produkcji przyborów kuchennych i noży, których grubość nie jest tak duża, że wystarczający jest laser o średniej mocy.

Chińskie projekty mieszkaniowe i infrastrukturalne rozwijają się szybko, a do budowy wykorzystuje się ogromną ilość materiałów. Na przykład Chiny zużywają połowę światowego cementu i są krajem zużywającym najwięcej stali. Materiały budowlane można uznać za jeden z filarów chińskiej gospodarki. Materiały budowlane wymagają intensywnej obróbki, a jakie są zastosowania technologii laserowej w budownictwie? Obecnie, fundamenty lub konstrukcje z prętów odkształconych i prętów żelaznych są obrabiane głównie za pomocą nożyc hydraulicznych lub szlifierek. Laser jest często używany w obróbce rurociągów, drzwi i okien.

Obróbka laserowa rur metalowych

Do celów budowlanych wykorzystuje się rury: rury wodne, rury do przesyłu gazu ziemnego/węglowego, rury kanalizacyjne, rury ogrodzeniowe itp.; do rur metalowych zalicza się rury ze stali ocynkowanej i rury ze stali nierdzewnej. Ze względu na rosnące oczekiwania dotyczące wytrzymałości i estetyki w branży budowlanej wzrosły wymagania dotyczące cięcia rur. Zazwyczaj rury przed dostawą mają długość 10 lub nawet 20 metrów. Po dystrybucji do różnych gałęzi przemysłu, ze względu na różne scenariusze zastosowań, rury muszą zostać przetworzone na części o różnych kształtach i rozmiarach, aby spełnić potrzeby różnych branż.

Dzięki wysokiemu poziomowi automatyzacji, wysokiej wydajności i wysokiej wydajności technologia cięcia rur laserowych szybko przyjęła się w przemyśle rurowym i świetnie sprawdza się przy cięciu różnych rur metalowych. Rury metalowe o grubości na ogół mniejszej niż 3 mm można ciąć za pomocą lasera o mocy 1000 watów, a szybkie cięcie można uzyskać przy mocy lasera przekraczającej 3000 watów. W przeszłości przecięcie rury ze stali nierdzewnej za pomocą maszyny ściernej zajmowało około 20 sekund, podczas gdy cięcie laserowe zajmuje tylko 2 sekundy, co znacznie zwiększa wydajność. Dlatego w ciągu ostatnich czterech, pięciu lat urządzenia do cięcia rur laserem zastąpiły wiele tradycyjnych metod cięcia mechanicznego przy użyciu noży. Pojawienie się technologii laserowego cięcia rur sprawiło, że tradycyjne piłowanie, wykrawanie, wiercenie i inne procesy mogą być teraz wykonywane automatycznie w maszynie. Umożliwia cięcie, wiercenie oraz cięcie konturowe i wycinanie wzorów. W przypadku cięcia rur laserem wystarczy wprowadzić wymagane parametry do komputera, a urządzenie automatycznie, szybko i sprawnie wykona zadanie cięcia. Automatyczne podawanie, zaciskanie, obracanie i cięcie rowków są odpowiednie do rur okrągłych, kwadratowych, płaskich itp. Cięcie laserowe spełnia niemal wszystkie wymagania dotyczące cięcia rur i zapewnia wydajny tryb obróbki.

Cięcie rur laserem

Obróbka laserowa drzwi & okno

Drzwi i okna stanowią istotną część chińskiego sektora nieruchomości budowlanych. Każdy dom potrzebuje drzwi i okien. Ze względu na ogromne zapotrzebowanie przemysłu i rosnące koszty produkcji z roku na rok, ludzie stawiają drzwiom coraz wyższe wymagania & wydajność przetwarzania i jakość produktów okiennych.

Większość stali nierdzewnej wykorzystywanej do produkcji drzwi, okien, siatek antywłamaniowych i balustrad to blachy stalowe i okrągłe blachy o grubości poniżej 2 mm. Technologia laserowa pozwala na uzyskanie wysokiej jakości cięcia, wydrążania i wycinania wzorów w blachach stalowych i okrągłych blachach. Teraz ręczne spawanie laserowe pozwala na łatwe wykonywanie bezszwowego spawania metalowych części drzwi & okna bez szczelin i widocznych połączeń lutowanych spowodowanych zgrzewaniem punktowym, dzięki czemu drzwi i okna sprawdzają się doskonale i mają piękny wygląd 

Roczne zużycie energii potrzebnej na drzwi, okna, siatki zabezpieczające przed włamaniem i balustrady jest ogromne, a cięcie i spawanie można wykonywać przy użyciu małej i średniej mocy lasera. Ponieważ jednak większość tych produktów jest dostosowywana do wielkości domu i przetwarzana przez małe drzwi, & sklep z oknami lub firma dekoracyjna, która stosuje najbardziej tradycyjne i popularne metody, takie jak cięcie, szlifowanie, spawanie łukowe, spawanie płomieniowe itp. Istnieje wiele możliwości zastąpienia tradycyjnych procesów obróbką laserową.

Drzwi zabezpieczające do spawania laserowego

Możliwość obróbki laserowej materiałów budowlanych niemetalowych

Do materiałów budowlanych niemetalowych zalicza się głównie ceramikę, kamień i szkło. Ich przetwarzanie odbywa się za pomocą kół szlifierskich i noży mechanicznych, a ich obsługa i pozycjonowanie wymagają wyłącznie pracy ręcznej. W trakcie tego procesu wytwarzane są duże ilości pyłu, gruzu i powstaje uciążliwy hałas, co może stanowić poważne zagrożenie dla ludzkiego ciała. Coraz mniej jest więc młodych ludzi chętnych do tego 

Wszystkie trzy rodzaje materiałów budowlanych są podatne na odpryskiwanie i pękanie, dlatego opracowano metodę laserowej obróbki szkła. Składnikiem szkła są krzemiany, kwarc itp., które łatwo reagują z wiązkami laserowymi, co umożliwia wykończenie materiału. Wiele dyskusji poświęcono tematyce obróbki szkła. W przypadku ceramiki i kamienia cięcie laserowe jest rzadko brane pod uwagę i wymaga dalszych badań. Jeśli znajdzie się laser o odpowiedniej długości fali i mocy, można również ciąć ceramikę i kamień, generując mniej pyłu i hałasu 

Eksploracja obróbki laserowej na miejscu

Place budowy domów mieszkalnych lub projekty infrastrukturalne, takie jak drogi, mosty i tory, których materiały muszą być konstruowane i układane na miejscu. Jednak obróbka przedmiotu obrabianego za pomocą urządzeń laserowych jest często ograniczona do warsztatu, a następnie przedmiot obrabiany transportowany jest do innego miejsca w celu zastosowania. Dlatego też badanie możliwości przetwarzania danych w czasie rzeczywistym na miejscu za pomocą urządzeń laserowych w różnych scenariuszach zastosowań może okazać się ważnym kierunkiem rozwoju laserów w przyszłości.

Na przykład spawarka łukowa w osłonie argonu jest popularna i szeroko stosowana. Urządzenie charakteryzuje się niskim kosztem, dużą mobilnością, niewielkim zapotrzebowaniem na energię, wysoką stabilnością, dużą zdolnością adaptacji i możliwością łatwego transportu na miejsce przetwarzania w dowolnym momencie. W tym kontekście pojawienie się przenośnej spawarki laserowej otwiera możliwość eksploracji obróbki laserowej na miejscu w różnych scenariuszach zastosowań. Przenośny sprzęt do spawania laserowego i chłodziarkę wody można teraz zintegrować w jednym urządzeniu o mniejszych rozmiarach, nadającym się do stosowania na placach budowy.

Rdzewienie części metalowych jest bardzo uciążliwym problemem. Jeśli rdza nie zostanie usunięta na czas, produkt najprawdopodobniej zostanie zezłomowany. Rozwój czyszczenia laserowego sprawił, że usuwanie rdzy stało się łatwiejsze, bardziej wydajne i obniżyły się koszty jednostkowe. Oferowanie profesjonalnych usług czyszczenia laserowego „od drzwi do drzwi” w przypadku elementów, których nie można przenosić i które należy wyczyścić na placu budowy, może być jednym z kierunków rozwoju czyszczenia laserowego. Firma z Nankinu opracowała z powodzeniem mobilne urządzenie do czyszczenia laserowego montowane na pojazdach, a niektóre firmy opracowały również maszynę czyszczącą typu plecakowego, która może czyścić na miejscu zewnętrzne ściany budynków, deszczownie, stalowe konstrukcje szkieletowe itp., zapewniając nową opcję czyszczenia laserowego na miejscu.

S&Chłodziarka CWFL-1500ANW do chłodzenia ręcznej spawarki laserowej