Застосування лазерної технології в будівельних матеріалах

Лазер використовує свою високу енергію для взаємодії з матеріалами для досягнення ефектів обробки. Найпростіше застосування лазерних променів – це металеві матеріали, що є найбільш зрілим ринком для розвитку.

Металеві матеріали включають залізні пластини, вуглецеву сталь, нержавіючу сталь, мідь, алюмінієві сплави тощо. Залізні пластини та вуглецева сталь здебільшого використовуються як металеві конструкційні деталі, такі як автомобілі, компоненти будівельної техніки, трубопроводи тощо, які потребують відносно високої потужності різання та зварювання. Нержавіюча сталь зазвичай використовується у ванних кімнатах, кухонному начинні та ножах, вимоги до товщини яких не такі високі, щоб лазер середньої потужності був достатнім.

Житлове будівництво та різні інфраструктурні проекти Китаю розвивалися стрімкими темпами, і використовується велика кількість будівельних матеріалів. Наприклад, Китай використовує половину світового цементу, а також є країною, яка використовує найбільшу кількість сталі. Будівельні матеріали можна вважати однією з основних галузей економіки Китаю. Будівельні матеріали потребують багато обробки, і які застосування лазерної технології в будівельних матеріалах? Зараз будівництво фундаменту або конструкції з деформованих прутів та залізних прутів в основному обробляється гідравлічними ножицями або шліфувальним верстатом. Лазер часто використовується для обробки трубопроводів, дверей та вікон.

Лазерна обробка металевих труб

Труби, що використовуються в будівництві, включають водопровідні труби, труби для вугільного газу/природного газу, каналізаційні труби, труби для огорож тощо, а металеві труби включають оцинковані сталеві труби та труби з нержавіючої сталі. З огляду на підвищені очікування щодо міцності та естетики в будівельній галузі, вимоги до різання труб були підвищені. Зазвичай труби мають довжину 10 або навіть 20 метрів перед доставкою. Після розподілу в різні галузі промисловості, через різні сценарії застосування, труби необхідно обробляти на деталі різних форм і розмірів, щоб задовольнити потреби різних галузей промисловості.

Завдяки високій автоматизації, високій ефективності та високій продуктивності, технологія лазерного різання труб швидко впроваджується в трубній промисловості та чудово підходить для різання різних металевих труб. Металеві труби товщиною, як правило, менше 3 мм, можна різати лазерним різальним верстатом потужністю 1000 Вт, а високошвидкісне різання можна досягти за допомогою лазера потужністю понад 3000 Вт. Раніше абразивному круговому різальному верстату потрібно було близько 20 секунд, щоб розрізати секцію труби з нержавіючої сталі, але для лазерного різання потрібно лише 2 секунди, що значно підвищує ефективність. Таким чином, обладнання для лазерного різання труб за останні чотири-п'ять років замінило багато традиційних механічних ножових різань. Поява лазерного різання труб дозволяє автоматично виконувати традиційні пилки, штампування, свердління та інші процеси на верстаті. Він може різати, свердлити та досягати контурного різання та різання за характером візерунка. У процесі лазерного різання труб вам потрібно лише ввести необхідні характеристики в комп'ютер, після чого обладнання зможе автоматично, швидко та ефективно виконати завдання різання. Автоматична подача, затиск, обертання, різання канавок підходять для круглих, квадратних, плоских труб тощо. Лазерне різання майже відповідає всім вимогам різання труб та забезпечує ефективний режим обробки.

Лазерне різання труб

Лазерна обробка дверей та вікон

Двері та вікна є важливими частинами будівельної галузі Китаю. Усім будинкам потрібні двері та вікна. Через величезний попит у галузі та зростання виробничих витрат з року в рік, люди ставлять вищі вимоги до ефективності обробки та якості дверей та вікон.

Велика кількість нержавіючої сталі, що використовується у виробництві дверей, вікон, захисних сіток та перил, в основному виготовляється з сталевого листа та круглої жерсті товщиною менше 2 мм. Лазерна технологія дозволяє досягти високоякісного різання, вирізання отворів та шаблонів сталевого листа та круглої жерсті. Тепер ручне лазерне зварювання дозволяє легко зварювати металеві деталі дверей та вікон без зазорів та помітних паяних з'єднань, що спричиняється точковим зварюванням, що забезпечує відмінні характеристики дверей та вікон з гарним зовнішнім виглядом.

Щорічне споживання дверей, вікон, сіток для захисту від злодіїв та огороджень є величезним, а різання та зварювання можна здійснювати за допомогою лазерів малої та середньої потужності. Однак, оскільки більшість цих виробів виготовляються на замовлення відповідно до розміру будинку та обробляються невеликими магазинами з встановлення дверей та вікон або компаніями з декорування, які використовують найтрадиційніші та найпоширеніші методи відрізного шліфування, дугове зварювання, полум'яне зварювання тощо, існує багато можливостей для лазерної обробки, яка може замінити традиційні процеси.

Лазерне зварювання захисних дверей

Можливість лазерної обробки неметалевих будівельних матеріалів

Неметалеві будівельні матеріали включають переважно кераміку, камінь та скло. Їх обробка здійснюється за допомогою шліфувальних кругів та механічних ножів, які повністю залежать від ручного керування та позиціонування. Під час процесу утворюється великий пил, сміття та шум, що потенційно може завдати шкоди людському організму. Тому молодих людей, які бажають цим займатися, стає все менше.

Ці три види будівельних матеріалів мають схильність до відколів та розтріскування, тому була розроблена лазерна обробка скла. Компонентами скла є силікат, кварц тощо, які легко реагують з лазерними променями для остаточного різання. Було багато дискусій щодо обробки скла. Що стосується кераміки та каменю, лазерне різання рідко розглядається і потребує подальшого дослідження. Якщо буде знайдено лазер з відповідною довжиною хвилі та потужністю, кераміку та камінь також можна буде різати з меншим пилом та шумом.

Дослідження лазерної обробки на місці

Житлові будівельні майданчики або інфраструктурні проекти, такі як дороги, мости та колії, матеріали яких необхідно будувати та укладати на місці. Але обробка заготовок лазерним обладнанням часто обмежується майстернею, а потім заготовка транспортується на друге місце для застосування. Тому дослідження того, як лазерне обладнання може виконувати обробку на місці в режимі реального часу в сценаріях його застосування, може бути важливим напрямком розвитку лазерної техніки в майбутньому.

Наприклад, аргонодуговий зварювальний апарат є популярним і широко використовується. Він характеризується низькою вартістю, чудовою портативністю, низькими вимогами до потужності, високою стабільністю, високою адаптивністю та може бути легко перенесений на об'єкт для обробки в будь-який час. У зв'язку з цим, поява ручного лазерного зварювального апарату надає можливість для дослідження лазерної обробки на місці в різних сценаріях її застосування. Ручне лазерне зварювальне обладнання та водяний охолоджувач тепер можуть бути інтегровані в один пристрій з більш компактними розмірами та застосовуватися на будівельних майданчиках.

Іржавіння металевих деталей є дуже складною проблемою. Якщо іржу вчасно не обробити, виріб, ймовірно, буде утилізовано. Розвиток лазерного очищення зробив видалення іржі простішим, ефективнішим та знизив витрати на обробку. Одним із напрямків розвитку лазерного очищення може бути пропонування професійних послуг лазерного очищення «від дверей до дверей» для обробки заготовок, які неможливо перемістити та потребують очищення на будівельному майданчику. Мобільне обладнання для лазерного очищення, встановлене на транспортних засобах, було успішно розроблено компанією в Нанкіні, а деякі компанії також розробили машину для очищення ранцевого типу, яка може здійснювати очищення на місці для зовнішніх стін будівель, дощових сараїв, сталевих каркасних конструкцій тощо, і забезпечує новий варіант для лазерного очищення на місці.

S&A Чиллер CWFL-1500ANW для охолодження ручного лазерного зварювального апарату