Ứng dụng công nghệ laser trong vật liệu xây dựng

Tia laser sử dụng năng lượng cao để tương tác với vật liệu nhằm đạt được hiệu quả xử lý. Ứng dụng dễ nhất của chùm tia laser là vật liệu kim loại, đây là thị trường phát triển trưởng thành nhất.

Vật liệu kim loại bao gồm tấm sắt, thép cacbon, thép không gỉ, đồng, hợp kim nhôm, v.v. Tấm sắt và thép cacbon chủ yếu được sử dụng làm các bộ phận kết cấu kim loại như ô tô, linh kiện máy móc xây dựng, đường ống, v.v., những nơi cần công suất cắt và hàn tương đối cao. Thép không gỉ thường được sử dụng trong phòng tắm, đồ dùng nhà bếp và dao, có yêu cầu về độ dày không cao nên chỉ cần tia laser công suất trung bình là đủ.

Các dự án nhà ở và cơ sở hạ tầng khác nhau của Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng và sử dụng rất nhiều vật liệu xây dựng. Ví dụ, Trung Quốc sử dụng một nửa lượng xi măng của thế giới và cũng là quốc gia sử dụng lượng thép lớn nhất. Vật liệu xây dựng có thể được coi là một trong những ngành công nghiệp trụ cột của nền kinh tế Trung Quốc. Vật liệu xây dựng đòi hỏi nhiều công đoạn gia công, vậy ứng dụng của công nghệ laser trong vật liệu xây dựng là gì? Hiện nay, việc xây dựng nền móng hoặc kết cấu bằng thép biến dạng và thanh sắt chủ yếu được xử lý bằng máy cắt thủy lực hoặc máy mài. Tia laser thường được sử dụng trong quá trình gia công đường ống, cửa ra vào và cửa sổ.

Gia công laser trên ống kim loại

Các loại ống dùng cho mục đích xây dựng bao gồm ống nước, ống dẫn khí than/khí tự nhiên, ống nước thải, ống hàng rào, v.v. và ống kim loại bao gồm ống thép mạ kẽm và ống thép không gỉ. Với yêu cầu ngày càng cao về độ bền và tính thẩm mỹ trong ngành xây dựng, nhu cầu cắt ống đã tăng lên. Ống thông thường thường dài 10 mét hoặc thậm chí 20 mét trước khi giao hàng. Sau khi được phân phối cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau, do các tình huống ứng dụng khác nhau, các ống cần được xử lý thành các bộ phận có hình dạng và kích thước khác nhau để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau.

Với tính năng tự động hóa cao, hiệu quả cao và năng suất cao, công nghệ cắt ống bằng laser nhanh chóng được áp dụng trong ngành công nghiệp ống và rất phù hợp để cắt nhiều loại ống kim loại khác nhau. Ống kim loại có độ dày thường nhỏ hơn 3mm có thể được cắt bằng máy cắt laser 1000 watt và có thể cắt tốc độ cao bằng công suất laser hơn 3.000 watt. Trước đây, máy cắt mài mòn mất khoảng 20 giây để cắt một đoạn ống thép không gỉ, nhưng cắt laser chỉ mất 2 giây, giúp cải thiện hiệu quả đáng kể. Do đó, thiết bị cắt ống bằng laser đã thay thế nhiều phương pháp cắt bằng dao cơ học truyền thống trong bốn hoặc năm năm qua. Sự ra đời của công nghệ cắt ống bằng laser giúp cho các công đoạn cưa, đục, khoan và các công đoạn khác được thực hiện tự động trong máy. Máy có thể cắt, khoan và cắt theo đường viền và cắt theo hoa văn. Với quy trình cắt ống bằng laser, bạn chỉ cần nhập các thông số kỹ thuật cần thiết vào máy tính, sau đó thiết bị có thể tự động hoàn thành nhiệm vụ cắt một cách nhanh chóng và hiệu quả. Tự động cấp liệu, kẹp, xoay, cắt rãnh phù hợp với ống tròn, ống vuông, ống dẹt, v.v. Cắt laser gần như đáp ứng được mọi yêu cầu của việc cắt ống và đạt được chế độ xử lý hiệu quả.

Cắt ống bằng laser

Gia công laser trong cửa & cửa sổ

Cửa ra vào và cửa sổ là những bộ phận quan trọng của ngành xây dựng bất động sản Trung Quốc. Mọi ngôi nhà đều cần có cửa ra vào và cửa sổ. Do nhu cầu lớn của ngành và chi phí sản xuất tăng theo từng năm, mọi người đã đặt ra yêu cầu cao hơn đối với cửa & hiệu quả và chất lượng xử lý sản phẩm cửa sổ.

Lượng lớn thép không gỉ được sử dụng trong sản xuất cửa ra vào, cửa sổ, lưới chống trộm và lan can chủ yếu là thép tấm và thiếc tròn có độ dày dưới 2mm. Công nghệ laser có thể đạt được chất lượng cắt cao, cắt rỗng và cắt hoa văn trên tấm thép và thiếc tròn. Hiện nay, máy hàn laser cầm tay dễ dàng hàn liền mạch các bộ phận kim loại của cửa & cửa sổ, không có khe hở và mối hàn nổi bật do hàn điểm, giúp cửa ra vào và cửa sổ hoạt động tuyệt vời với vẻ ngoài đẹp mắt 

Mức tiêu thụ hàng năm của cửa ra vào, cửa sổ, lưới chống trộm và lan can là rất lớn, và có thể thực hiện cắt và hàn bằng công suất laser vừa và nhỏ. Tuy nhiên, vì hầu hết các sản phẩm này được tùy chỉnh theo kích thước của ngôi nhà và được xử lý bằng cửa nhỏ & cửa hàng lắp đặt cửa sổ hoặc công ty trang trí, sử dụng phương pháp mài cắt, hàn hồ quang, hàn ngọn lửa, v.v. truyền thống và phổ biến nhất. Có nhiều không gian để công nghệ xử lý bằng laser thay thế các quy trình truyền thống.

Cửa an ninh hàn laser

Khả năng xử lý laser trên vật liệu xây dựng phi kim loại

Vật liệu xây dựng phi kim loại chủ yếu bao gồm gốm, đá và thủy tinh. Quá trình xử lý được thực hiện thông qua bánh mài và dao cơ học, hoàn toàn dựa vào thao tác và định vị thủ công. Trong quá trình này sẽ sinh ra nhiều bụi, mảnh vụn và tiếng ồn khó chịu, có khả năng gây hại lớn cho cơ thể con người. Vì vậy, ngày càng có ít người trẻ sẵn sàng làm điều đó 

Cả ba loại vật liệu xây dựng này đều có khả năng bị sứt mẻ và nứt vỡ, và công nghệ xử lý kính bằng laser đã được phát triển. Các thành phần của thủy tinh bao gồm silicat, thạch anh, v.v., dễ phản ứng với tia laser để hoàn thiện quá trình cắt. Đã có nhiều cuộc thảo luận về quá trình chế biến thủy tinh. Đối với gốm và đá, phương pháp cắt laser ít được xem xét và cần được khám phá thêm. Nếu tìm được tia laser có bước sóng và công suất phù hợp, gốm và đá cũng có thể được cắt với ít bụi và tiếng ồn hơn. 

Khám phá quá trình xử lý laser tại chỗ

Công trường xây dựng nhà ở hoặc các dự án cơ sở hạ tầng như đường bộ, cầu và đường ray, có vật liệu cần được xây dựng và lắp đặt tại chỗ. Nhưng quá trình gia công phôi bằng thiết bị laser thường chỉ giới hạn trong xưởng và sau đó phôi được vận chuyển đến nơi thứ hai để ứng dụng. Do đó, việc khám phá cách thiết bị laser có thể thực hiện xử lý tại chỗ theo thời gian thực trong các tình huống ứng dụng của nó có thể là một hướng phát triển quan trọng của laser trong tương lai.

Ví dụ, máy hàn hồ quang argon rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Máy có đặc điểm là chi phí thấp, tính di động cao, không yêu cầu nhiều về nguồn điện, độ ổn định cao, khả năng thích ứng mạnh và có thể dễ dàng mang đến công trường để xử lý bất cứ lúc nào. Về vấn đề này, sự ra đời của máy hàn laser cầm tay mang đến khả năng khám phá quy trình xử lý laser tại chỗ trong các tình huống ứng dụng của nó. Thiết bị hàn laser cầm tay và máy làm lạnh nước hiện có thể được tích hợp thành một thiết bị có kích thước nhỏ gọn hơn và có thể được ứng dụng tại các công trường xây dựng.

Rỉ sét ở các bộ phận kim loại là một vấn đề rất khó giải quyết. Nếu không xử lý gỉ sét kịp thời, sản phẩm có khả năng sẽ bị loại bỏ. Sự phát triển của công nghệ làm sạch bằng tia laser đã giúp việc loại bỏ rỉ sét trở nên dễ dàng hơn, hiệu quả hơn và giảm chi phí xử lý. Cung cấp dịch vụ vệ sinh bằng laser chuyên nghiệp tận nơi để xử lý các phôi không thể di chuyển và cần được vệ sinh tại công trường xây dựng có thể là một trong những hướng phát triển của dịch vụ vệ sinh bằng laser. Thiết bị làm sạch bằng laser di động gắn trên xe đã được một công ty ở Nam Kinh phát triển thành công và một số công ty cũng đã phát triển máy làm sạch kiểu đeo lưng, có thể thực hiện làm sạch tại chỗ cho tường ngoài tòa nhà, nơi trú mưa, kết cấu khung thép, v.v. và cung cấp một lựa chọn mới cho quá trình làm sạch bằng laser tại chỗ.

S&Máy làm mát CWFL-1500ANW dùng để làm mát máy hàn laser cầm tay