การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ในวัสดุก่อสร้าง

เลเซอร์ใช้พลังงานสูงในการทำปฏิกิริยากับวัสดุเพื่อสร้างผลกระทบในการประมวลผล การใช้งานลำแสงเลเซอร์ที่ง่ายที่สุดคือวัสดุโลหะ ซึ่งเป็นตลาดที่มีการพัฒนามากที่สุด

วัสดุโลหะ ได้แก่ แผ่นเหล็ก เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม ทองแดง โลหะผสมอะลูมิเนียม เป็นต้น แผ่นเหล็กและเหล็กกล้าคาร์บอนส่วนใหญ่ใช้เป็นชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะ เช่น รถยนต์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลก่อสร้าง ท่อส่งน้ำ เป็นต้น ซึ่งต้องการกำลังตัดและเชื่อมค่อนข้างสูง เหล็กกล้าไร้สนิมมักใช้ในห้องน้ำ เครื่องครัว และมีด ซึ่งความหนาไม่สูงมากนัก จึงใช้เลเซอร์กำลังปานกลางได้เพียงพอ

โครงการที่อยู่อาศัยและโครงสร้างพื้นฐานต่างๆ ของจีนพัฒนาอย่างรวดเร็ว และมีการใช้วัสดุก่อสร้างจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น จีนใช้ซีเมนต์ครึ่งหนึ่งของโลก และยังเป็นประเทศที่ใช้เหล็กมากที่สุดอีกด้วย วัสดุก่อสร้างจึงถือเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมหลักของเศรษฐกิจจีน วัสดุก่อสร้างต้องผ่านกระบวนการแปรรูปจำนวนมาก แล้วเทคโนโลยีเลเซอร์สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในวัสดุก่อสร้างได้อย่างไรบ้าง? ปัจจุบัน การสร้างฐานรากหรือโครงสร้างที่ทำจากเหล็กเส้นและเหล็กดัดส่วนใหญ่จะใช้เครื่องตัดไฮดรอลิกหรือเครื่องเจียร เลเซอร์มักถูกนำมาใช้ในการแปรรูปท่อ ประตู และหน้าต่าง

การแปรรูปท่อโลหะด้วยเลเซอร์

ท่อที่ใช้ในงานก่อสร้าง ได้แก่ ท่อน้ำ ท่อก๊าซธรรมชาติ/ถ่านหิน ท่อระบายน้ำ ท่อรั้ว ฯลฯ และท่อโลหะ ได้แก่ ท่อเหล็กชุบสังกะสีและท่อสแตนเลส เนื่องจากความคาดหวังที่สูงขึ้นในด้านความแข็งแรงและความสวยงามในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ความต้องการในการตัดท่อจึงเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปแล้ว ท่อจะมีขนาดความยาว 10 เมตร หรือแม้แต่ 20 เมตร ก่อนส่งมอบ หลังจากส่งไปยังอุตสาหกรรมต่างๆ แล้ว เนื่องจากสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน ท่อจึงจำเป็นต้องได้รับการแปรรูปเป็นชิ้นส่วนที่มีรูปทรงและขนาดต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมเหล่านั้น

ด้วยเทคโนโลยีการตัดท่อด้วยเลเซอร์ ซึ่งมีระบบอัตโนมัติสูง ประสิทธิภาพสูง และผลผลิตสูง จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมท่ออย่างรวดเร็ว และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดท่อโลหะต่างๆ ท่อโลหะที่มีความหนาโดยทั่วไปน้อยกว่า 3 มม. สามารถตัดได้ด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ขนาด 1,000 วัตต์ และสามารถตัดด้วยความเร็วสูงได้ด้วยกำลังเลเซอร์มากกว่า 3,000 วัตต์ ในอดีต เครื่องตัดล้อขัดใช้เวลาประมาณ 20 วินาทีในการตัดท่อสแตนเลสหนึ่งส่วน แต่การตัดด้วยเลเซอร์ใช้เวลาเพียง 2 วินาที ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก ดังนั้น อุปกรณ์ตัดท่อด้วยเลเซอร์จึงเข้ามาแทนที่การตัดด้วยมีดแบบดั้งเดิมหลายอย่างในช่วงสี่หรือห้าปีที่ผ่านมา การมาถึงของการตัดท่อด้วยเลเซอร์ ทำให้กระบวนการแบบดั้งเดิม เช่น การเลื่อย การเจาะ การคว้าน และอื่นๆ สามารถทำได้โดยอัตโนมัติในเครื่องเดียว สามารถตัด เจาะ และตัดตามรูปทรงและลวดลายได้ ด้วยกระบวนการตัดท่อด้วยเลเซอร์ คุณเพียงแค่ป้อนข้อกำหนดที่ต้องการลงในคอมพิวเตอร์ จากนั้นอุปกรณ์ก็จะทำการตัดโดยอัตโนมัติ รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ ระบบป้อนอัตโนมัติ การจับยึด การหมุน และการตัดร่อง เหมาะสำหรับท่อกลม ท่อเหลี่ยม ท่อแบน ฯลฯ การตัดด้วยเลเซอร์ตอบสนองความต้องการในการตัดท่อได้เกือบทั้งหมด และทำให้ได้กระบวนการทำงานที่มีประสิทธิภาพ

การตัดท่อด้วยเลเซอร์

การแปรรูปด้วยเลเซอร์ในประตูและหน้าต่าง

ประตูและหน้าต่างเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุตสาหกรรมการก่อสร้างอสังหาริมทรัพย์ในประเทศจีน บ้านทุกหลังจำเป็นต้องมีประตูและหน้าต่าง เนื่องจากความต้องการของอุตสาหกรรมที่สูงมาก และต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้นทุกปี ทำให้ผู้คนตั้งมาตรฐานที่สูงขึ้นสำหรับประสิทธิภาพและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ประตูและหน้าต่าง

เหล็กสแตนเลสจำนวนมากที่ใช้ในการผลิตประตู หน้าต่าง มุ้งลวดกันขโมย และราวบันได ส่วนใหญ่เป็นแผ่นเหล็กและแผ่นดีบุกกลมที่มีความหนาน้อยกว่า 2 มิลลิเมตร เทคโนโลยีเลเซอร์สามารถตัด เจาะ และตัดลวดลายบนแผ่นเหล็กและแผ่นดีบุกกลมได้อย่างมีคุณภาพสูง ปัจจุบัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพกพาช่วยให้การเชื่อมชิ้นส่วนโลหะของประตูและหน้าต่างเป็นไปอย่างไร้รอยต่อ โดยไม่มีช่องว่างและรอยเชื่อมที่เห็นได้ชัดซึ่งเกิดจากการเชื่อมแบบจุด ทำให้ประตูและหน้าต่างมีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมและมีรูปลักษณ์ที่สวยงาม

ปริมาณการใช้ประตู หน้าต่าง มุ้งลวดกันขโมย และราวกั้นในแต่ละปีนั้นมหาศาล และการตัดและการเชื่อมสามารถทำได้ด้วยเลเซอร์ขนาดเล็กและขนาดกลาง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เหล่านี้ถูกสั่งทำตามขนาดของบ้าน และดำเนินการโดยร้านติดตั้งประตูและหน้าต่างขนาดเล็ก หรือบริษัทตกแต่ง ซึ่งใช้กรรมวิธีแบบดั้งเดิมและเป็นที่นิยม เช่น การตัด การเจียร การเชื่อมด้วยไฟฟ้า การเชื่อมด้วยเปลวไฟ ฯลฯ จึงยังมีช่องว่างอีกมากสำหรับการใช้เลเซอร์เข้ามาแทนที่กระบวนการแบบดั้งเดิมเหล่านี้

ประตูเชื่อมเลเซอร์เพื่อความปลอดภัย

ความเป็นไปได้ของการใช้เลเซอร์ในการประมวลผลวัสดุก่อสร้างที่ไม่ใช่โลหะ

วัสดุก่อสร้างที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่ได้แก่ เซรามิก หิน และแก้ว การแปรรูปวัสดุเหล่านี้ใช้วิธีการเจียรด้วยล้อเจียรและมีดกล ซึ่งอาศัยการทำงานและการวางตำแหน่งด้วยมือทั้งหมด และจะก่อให้เกิดฝุ่นละออง เศษวัสดุ และเสียงดังรบกวนจำนวนมาก ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ได้ ดังนั้นจึงมีคนหนุ่มสาวจำนวนน้อยลงเรื่อยๆ ที่เต็มใจทำงานด้านนี้

วัสดุก่อสร้างทั้งสามชนิดนี้ล้วนมีโอกาสแตกหักและร้าวได้ และการตัดด้วยเลเซอร์สำหรับกระจกก็ได้รับการพัฒนาขึ้นแล้ว ส่วนประกอบของกระจก ได้แก่ ซิลิเกต ควอตซ์ เป็นต้น ซึ่งทำปฏิกิริยากับลำแสงเลเซอร์ได้ง่าย ทำให้สามารถตัดได้อย่างแม่นยำ มีการอภิปรายเกี่ยวกับการแปรรูปกระจกมากมาย สำหรับเซรามิกและหิน การตัดด้วยเลเซอร์ยังไม่ค่อยได้รับการพิจารณาและจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม หากพบเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นและกำลังที่เหมาะสม เซรามิกและหินก็อาจสามารถตัดได้โดยมีฝุ่นและเสียงรบกวนน้อยลง

การสำรวจการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในสถานที่

สถานที่ก่อสร้างที่อยู่อาศัย หรือโครงการโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน สะพาน และทางรถไฟ ซึ่งจำเป็นต้องใช้วัสดุก่อสร้างที่ติดตั้งในสถานที่ก่อสร้าง แต่การประมวลผลชิ้นงานด้วยอุปกรณ์เลเซอร์มักจำกัดอยู่เฉพาะในโรงงาน แล้วจึงขนส่งชิ้นงานไปยังสถานที่ที่สองเพื่อใช้งาน ดังนั้น การสำรวจว่าอุปกรณ์เลเซอร์สามารถทำการประมวลผลแบบเรียลไทม์ในสถานที่ก่อสร้างได้อย่างไร อาจเป็นทิศทางสำคัญของการพัฒนาเลเซอร์ในอนาคต

ตัวอย่างเช่น เครื่องเชื่อมอาร์กอนเป็นที่นิยมและใช้งานกันอย่างแพร่หลาย มีคุณสมบัติเด่นคือ ต้นทุนต่ำ พกพาสะดวก ใช้พลังงานน้อย มีความเสถียรสูง ปรับตัวได้ดี และสามารถนำไปใช้งานในสถานที่ก่อสร้างได้ทุกเวลา ในแง่นี้ การมาถึงของเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบพกพาทำให้มีโอกาสในการสำรวจการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในสถานที่ก่อสร้างในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์แบบพกพาและเครื่องทำความเย็นด้วยน้ำสามารถรวมเข้าไว้ในเครื่องเดียวได้แล้ว มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น และสามารถนำไปใช้ในสถานที่ก่อสร้างได้

การเกิดสนิมบนชิ้นส่วนโลหะเป็นปัญหาที่ยุ่งยากมาก หากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างทันท่วงที ผลิตภัณฑ์นั้นอาจต้องถูกทิ้งไป การพัฒนาเทคโนโลยีการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ทำให้การกำจัดสนิมง่ายขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และต้นทุนต่อกระบวนการลดลง การให้บริการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบมืออาชีพถึงที่สำหรับชิ้นงานที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้และจำเป็นต้องทำความสะอาดในสถานที่ก่อสร้าง อาจเป็นหนึ่งในทิศทางการพัฒนาการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ บริษัทแห่งหนึ่งในหนานจิงได้พัฒนาอุปกรณ์ทำความสะอาดด้วยเลเซอร์แบบเคลื่อนที่ติดตั้งบนรถยนต์ได้สำเร็จ และบางบริษัทก็ได้พัฒนาเครื่องทำความสะอาดแบบสะพายหลัง ซึ่งสามารถทำความสะอาดในสถานที่สำหรับผนังภายนอกอาคาร กันสาด โครงสร้างเหล็ก ฯลฯ และเป็นทางเลือกใหม่สำหรับการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ในสถานที่

เครื่องทำความเย็น S&A รุ่น CWFL-1500ANW สำหรับระบายความร้อนเครื่องเชื่อมเลเซอร์มือถือ