Aplikácia laserovej technológie v stavebných materiáloch

Laser využíva svoju vysokú energiu na interakciu s materiálmi, aby dosiahol efekty spracovania. Najjednoduchšie využitie laserových lúčov sú kovové materiály, čo je najvyspelejší trh pre vývoj.

Medzi kovové materiály patria železné plechy, uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, meď, hliníkové zliatiny atď. Železné plechy a uhlíková oceľ sa väčšinou používajú ako kovové konštrukčné diely, ako sú automobily, komponenty stavebných strojov, potrubia atď., ktoré vyžadujú relatívne vysoký výkon rezania a zvárania. Nehrdzavejúca oceľ sa bežne používa v kúpeľniach, kuchynskom náčiní a nožoch, ktorých hrúbka nie je taká vysoká, aby postačoval laser so stredným výkonom.

Čínska bytová výstavba a rôzne infraštruktúrne projekty sa rýchlo rozvíjajú a používa sa veľké množstvo stavebných materiálov. Napríklad Čína spotrebuje polovicu svetovej spotreby cementu a je tiež krajinou, ktorá spotrebuje najväčšie množstvo ocele. Stavebné materiály možno považovať za jeden z pilierov čínskeho hospodárstva. Stavebné materiály vyžadujú veľa spracovania a aké sú aplikácie laserovej technológie v stavebných materiáloch? V súčasnosti sa základy alebo konštrukcie z deformovaných tyčí a železných tyčí spracovávajú hlavne hydraulickými strihacími strojmi alebo brúskami. Laser sa často používa pri spracovaní potrubí, dverí a okien.

Laserové obrábanie kovových rúrok

Medzi rúry používané na stavebné účely patria vodovodné potrubia, potrubia na uhlie/zemný plyn, kanalizačné potrubia, potrubia na ploty atď. Kovové potrubia zahŕňajú pozinkované oceľové potrubia a potrubia z nehrdzavejúcej ocele. S vyššími nárokmi na pevnosť a estetiku v stavebníctve sa zvýšili aj požiadavky na rezanie rúr. Vo všeobecnosti majú rúry pred dodaním dĺžku 10 metrov alebo dokonca 20 metrov. Po distribúcii do rôznych odvetví je potrebné rúry kvôli rôznym aplikačným scenárom spracovať na diely rôznych tvarov a veľkostí, aby sa splnili potreby rôznych odvetví.

Technológia laserového rezania rúrok sa vďaka vysokej automatizácii, vysokej účinnosti a vysokému výkonu rýchlo uchytila ​​v priemysle výroby rúrok a je skvelá na rezanie rôznych kovových rúrok. Kovové rúrky s hrúbkou zvyčajne menšou ako 3 mm je možné rezať laserovým rezacím strojom s výkonom 1000 wattov a vysokorýchlostné rezanie je možné dosiahnuť laserovým výkonom viac ako 3 000 wattov. V minulosti trvalo rezanie časti rúrky z nehrdzavejúcej ocele pomocou rezacieho stroja s abrazívnym kotúčom približne 20 sekúnd, ale laserové rezanie trvá iba 2 sekundy, čo výrazne zvyšuje účinnosť. Preto laserové rezanie rúrok v posledných štyroch alebo piatich rokoch nahradilo mnohé tradičné mechanické rezanie nožmi. Príchod laserového rezania rúrok umožňuje automatické rezanie tradičných píl, dierovanie, vŕtanie a ďalšie procesy. Dokáže rezať, vŕtať a dosahovať kontúrové rezanie a rezanie vzorov. Pri procese laserového rezania rúrok stačí zadať požadované špecifikácie do počítača a zariadenie potom automaticky, rýchlo a efektívne dokončí úlohu rezania. Automatické podávanie, upnutie, otáčanie a rezanie drážok sú vhodné pre okrúhle, štvorcové a ploché rúry. Rezanie laserom spĺňa takmer všetky požiadavky na rezanie rúr a dosahuje efektívny režim spracovania.

Rezanie laserových rúrok

Laserové spracovanie dverí a okien

Dvere a okná sú dôležitou súčasťou čínskeho stavebného priemyslu. Všetky domy potrebujú dvere a okná. Vzhľadom na obrovský dopyt v tomto odvetví a každoročne rastúce výrobné náklady si ľudia kladú vyššie požiadavky na efektivitu spracovania a kvalitu dverí a okien.

Veľké množstvo nehrdzavejúcej ocele používanej na výrobu dverí, okien, protišmykových pletiv a zábradlí sú prevažne oceľové plechy a okrúhle plechy s hrúbkou menšou ako 2 mm. Laserová technológia umožňuje vysoko kvalitné rezanie, vydlabávanie a rezanie vzorov z oceľových plechov a okrúhlych plechov. Ručné laserové zváranie teraz umožňuje jednoduché bezšvíkové zváranie kovových častí dverí a okien bez medzier a výrazných spájkovaných spojov spôsobených bodovým zváraním, vďaka čomu majú dvere a okná vynikajúci výkon a krásny vzhľad.

Ročná spotreba dverí, okien, pletiva proti zlodejom a zábradlí je obrovská a rezanie a zváranie je možné realizovať pomocou laserov s malým a stredným výkonom. Keďže však väčšina týchto produktov je prispôsobená veľkosti domu a spracovávaná malými obchodmi s montážou dverí a okien alebo dekoračnými spoločnosťami, ktoré používajú najtradičnejšie a najbežnejšie metódy rezania, brúsenia, oblúkového zvárania, zvárania plameňom atď., existuje veľa priestoru pre laserové spracovanie, ktoré by mohlo nahradiť tradičné procesy.

Bezpečnostné dvere zvárané laserom

Možnosť laserového spracovania nekovových stavebných materiálov

Medzi nekovové stavebné materiály patrí najmä keramika, kameň a sklo. Ich spracovanie sa vykonáva brúsnymi kotúčmi a mechanickými nožmi, ktoré sa spoliehajú výlučne na manuálnu obsluhu a polohovanie. Počas procesu vzniká veľké množstvo prachu, nečistôt a rušivého hluku, čo predstavuje veľký potenciálny škodlivý vplyv na ľudské telo. Preto je čoraz menej mladých ľudí ochotných to robiť.

Tieto tri druhy stavebných materiálov majú tendenciu odštiepovať sa a praskať, a preto sa vyvinulo laserové spracovanie skla. Zložky skla sú kremičitan, kremeň atď., ktoré ľahko reagujú s laserovými lúčmi, čím sa dokončí rezanie. O spracovaní skla sa viedli mnohé diskusie. Pokiaľ ide o keramiku a kameň, laserové rezanie sa zriedkavo zvažuje a vyžaduje si ďalší výskum. Ak sa nájde laser s vhodnou vlnovou dĺžkou a výkonom, keramiku a kameň je možné rezať s menším množstvom prachu a hluku.

Prieskum laserového spracovania na mieste

Staveniská pre obytné budovy alebo infraštruktúrne projekty, ako sú cesty, mosty a trate, ktorých materiály je potrebné zhotoviť a položiť na mieste. Spracovanie obrobkov laserovými zariadeniami je však často obmedzené na dielňu a potom sa obrobok prepraví na druhé miesto na použitie. Preto skúmanie toho, ako laserové zariadenia dokážu vykonávať spracovanie na mieste v reálnom čase v rámci svojich aplikačných scenárov, môže byť dôležitým smerom vývoja laserov v budúcnosti.

Napríklad argónová oblúková zváračka je obľúbená a široko používaná. Vyznačuje sa nízkou cenou, skvelou prenosnosťou, nízkymi nárokmi na výkon, vysokou stabilitou, vysokou prispôsobivosťou a možno ju kedykoľvek ľahko preniesť na miesto spracovania. V tomto ohľade príchod ručnej laserovej zváračky poskytuje možnosť preskúmať laserové spracovanie na mieste v jeho aplikačných scenároch. Ručné laserové zváracie zariadenie a vodný chladič je teraz možné integrovať do jedného zariadenia s kompaktnejšou veľkosťou a použiť ho na staveniskách.

Hrdzavenie kovových častí je veľmi problematický problém. Ak sa hrdza neošetrí včas, výrobok bude pravdepodobne zošrotovaný. Vývoj laserového čistenia uľahčil, zefektívnil a znížil náklady na spracovanie. Jedným zo smerov vývoja laserového čistenia môže byť ponuka profesionálnych laserových čistiacich služieb „od dverí k dverám“ na spracovanie obrobkov, ktoré sa nedajú premiestniť a je potrebné ich vyčistiť na stavenisku. Spoločnosť v Nankingu úspešne vyvinula mobilné laserové čistiace zariadenie namontované na vozidle a niektoré spoločnosti vyvinuli aj čistiaci stroj typu backpack, ktorý dokáže vykonávať čistenie vonkajších stien budov, dažďových prístreškov, oceľových rámových konštrukcií atď. na mieste a poskytuje novú možnosť pre laserové čistenie na mieste.

S&A Chladič CWFL-1500ANW pre chladenie ručnej laserovej zváračky