Aplicação da tecnologia laser em materiais de construção

O laser utiliza sua alta energia para interagir com materiais e obter efeitos de processamento. A aplicação mais simples dos feixes de laser é em materiais metálicos, que representam o mercado mais maduro para desenvolvimento.

Os materiais metálicos incluem chapas de ferro, aço carbono, aço inoxidável, cobre, liga de alumínio, etc. As chapas de ferro e o aço carbono são usados ​​principalmente como peças estruturais metálicas, como em automóveis, componentes de máquinas de construção, tubulações, etc., que exigem corte e soldagem de potência relativamente alta. O aço inoxidável é comumente usado em banheiros, utensílios de cozinha e facas, cuja exigência de espessura não é tão alta que um laser de potência média seja suficiente.

A construção civil e os diversos projetos de infraestrutura na China têm se desenvolvido rapidamente, utilizando uma grande quantidade de materiais de construção. Por exemplo, a China consome metade do cimento mundial e é também o maior consumidor de aço. Os materiais de construção podem ser considerados um dos pilares da economia chinesa. A fabricação desses materiais exige um processamento complexo, e quais são as aplicações da tecnologia laser nesse setor? Atualmente, a construção de fundações ou estruturas feitas de barras de aço e vergalhões é processada principalmente por máquinas de corte hidráulicas ou retificadoras. O laser, por sua vez, é frequentemente utilizado no processamento de tubulações, portas e janelas.

Processamento a laser em tubos metálicos

Os tubos utilizados na construção civil incluem tubos de água, gás natural/carvão, esgoto, cercas, entre outros, e tubos metálicos, como os de aço galvanizado e aço inoxidável. Com as crescentes exigências por resistência e estética na indústria da construção, os requisitos para o corte de tubos aumentaram. Os tubos geralmente têm 10 ou até 20 metros de comprimento antes da entrega. Após serem distribuídos para diversas indústrias, devido às diferentes aplicações, os tubos precisam ser processados ​​em partes de diferentes formatos e tamanhos para atender às necessidades de cada setor.

Caracterizada por alta automação, alta eficiência e alta produtividade, a tecnologia de corte a laser para tubos está sendo rapidamente adotada na indústria de tubos e é excelente para cortar diversos tipos de tubos metálicos. Tubos metálicos com espessura geralmente inferior a 3 mm podem ser cortados por uma máquina de corte a laser de 1000 watts, e cortes de alta velocidade podem ser alcançados com potência de laser superior a 3000 watts. No passado, uma máquina de corte com disco abrasivo levava cerca de 20 segundos para cortar uma seção de tubo de aço inoxidável, mas o corte a laser leva apenas 2 segundos, o que aumenta muito a eficiência. Portanto, o equipamento de corte a laser para tubos substituiu muitos cortes mecânicos tradicionais com faca nos últimos quatro ou cinco anos. O advento do corte a laser para tubos permite que os processos tradicionais de serragem, puncionamento, furação e outros sejam realizados automaticamente em uma única máquina. Ela pode cortar, furar e realizar cortes de contorno e de padrões. Com o processo de corte a laser para tubos, basta inserir as especificações necessárias no computador, e o equipamento realiza a tarefa de corte de forma automática, rápida e eficiente. Alimentação automática, fixação, rotação e corte de ranhuras são adequados para tubos redondos, quadrados, planos, etc. O corte a laser atende a praticamente todos os requisitos de corte de tubos e proporciona um modo de processamento eficiente.

Corte de tubos a laser

Processamento a laser em portas e janelas.

Portas e janelas são elementos essenciais na indústria da construção civil chinesa. Todas as casas precisam de portas e janelas. Devido à enorme demanda do setor e ao aumento anual dos custos de produção, as exigências em relação à eficiência e à qualidade dos produtos de portas e janelas têm aumentado.

A grande quantidade de aço inoxidável utilizada na produção de portas, janelas, telas de segurança e grades consiste principalmente em chapas e barras redondas de aço com espessura inferior a 2 mm. A tecnologia a laser permite o corte, o recorte e a criação de padrões de alta qualidade em chapas e barras de aço. Agora, a soldagem a laser portátil facilita a soldagem perfeita de peças metálicas de portas e janelas, sem as folgas e juntas de solda visíveis causadas pela soldagem por pontos, o que resulta em portas e janelas com excelente desempenho e aparência impecável.

O consumo anual de portas, janelas, telas de segurança e guarda-corpos é enorme, e o corte e a soldagem podem ser realizados com lasers de baixa e média potência. No entanto, como a maioria desses produtos é personalizada de acordo com o tamanho da casa e processada por pequenas lojas de instalação de portas e janelas ou empresas de decoração, que utilizam os métodos mais tradicionais e comuns, como corte e esmerilhamento, soldagem a arco, soldagem a chama, etc., existe um grande espaço para o processamento a laser substituir os processos tradicionais.

Porta de segurança com soldagem a laser

Possibilidade de processamento a laser em materiais de construção não metálicos

Os materiais de construção não metálicos incluem principalmente cerâmica, pedra e vidro. Seu processamento é feito por meio de rebolos e lâminas mecânicas, que dependem inteiramente de operação e posicionamento manuais. Além disso, o processo gera grande quantidade de poeira, detritos e ruídos incômodos, representando um grande risco à saúde. Por isso, cada vez menos jovens estão dispostos a exercer essa profissão.

Esses três tipos de materiais de construção apresentam a possibilidade de lascar e rachar, e o processamento a laser do vidro já foi desenvolvido. Os componentes do vidro são silicatos, quartzo, etc., que reagem facilmente com os feixes de laser para finalizar o corte. Já houve muitas discussões sobre o processamento de vidro. Quanto à cerâmica e à pedra, o corte a laser é pouco considerado e precisa de mais estudos. Se um laser com comprimento de onda e potência adequados for encontrado, a cerâmica e a pedra também poderão ser cortadas com menos poeira e ruído.

Exploração do processamento a laser no local

Em canteiros de obras residenciais ou projetos de infraestrutura, como estradas, pontes e ferrovias, os materiais precisam ser construídos e instalados no local. No entanto, o processamento das peças com equipamentos a laser geralmente fica restrito à oficina, sendo a peça posteriormente transportada para um segundo local para aplicação. Portanto, explorar como os equipamentos a laser podem realizar o processamento em tempo real no local, em seus cenários de aplicação, pode ser uma importante direção para o desenvolvimento da tecnologia laser no futuro.

Por exemplo, a máquina de solda a arco de argônio é popular e amplamente utilizada. Ela se destaca pelo baixo custo, grande portabilidade, baixa exigência de energia, alta estabilidade, forte adaptabilidade e facilidade de transporte para o local de trabalho, permitindo o processamento a qualquer momento. Nesse sentido, o surgimento da máquina de solda a laser portátil possibilita a exploração do processamento a laser no local de trabalho em diversos cenários de aplicação. Equipamentos de soldagem a laser portáteis e resfriadores de água agora podem ser integrados em um único dispositivo de tamanho mais compacto, possibilitando sua utilização em canteiros de obras.

A ferrugem em peças metálicas é um problema bastante incômodo. Se não for tratada a tempo, o produto provavelmente será descartado. O desenvolvimento da limpeza a laser tornou a remoção da ferrugem mais fácil, eficiente e com custos de processamento mais baixos. Oferecer serviços profissionais de limpeza a laser porta a porta para lidar com peças que não podem ser movidas e precisam ser limpas no local da construção pode ser uma das direções para o desenvolvimento da limpeza a laser. Equipamentos móveis de limpeza a laser montados em veículos foram desenvolvidos com sucesso por uma empresa em Nanjing, e algumas empresas também desenvolveram máquinas de limpeza tipo mochila, que podem realizar a limpeza no local de paredes externas de edifícios, coberturas, estruturas de aço, etc., oferecendo uma nova opção para o processamento de limpeza a laser no local.

Resfriador S&A CWFL-1500ANW para resfriamento de soldador a laser portátil