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 ứng gia công. Ứng dụng dễ nhất của chùm tia laser là vật liệu kim loại, vốn là thị trường phát triển lâu đời 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 chi tiết kết cấu kim loại như ô tô, linh kiện máy móc xây dựng, đường ống, v.v., cần công suất cắt và hàn tương đối cao. Thép không gỉ thường được sử dụng trong phòng tắm, dụng cụ nhà bếp và dao, với yêu cầu độ dày không cao, chỉ cần laser công suất trung bình là đủ.

Các dự án nhà ở và cơ sở hạ tầng đa dạng của Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng, và một lượng lớn vật liệu xây dựng được sử dụng. Ví dụ, Trung Quốc tiêu thụ 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 rất nhiều công đoạn gia công, và 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. Laser thường được sử dụng trong gia công đường ống, cửa ra vào và cửa sổ.

Gia công laser trên ống kim loại

Ống dùng cho mục đích xây dựng bao gồm ống nước, ống dẫn khí than/khí thiên nhiên, ống thoát 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 ứng dụng khác nhau, ống cần được gia công thành các bộ phận có hình dạng và kích thước khác nhau để đáp ứng nhu cầu của từng ngành.

Với khả năng tự động hóa cao, hiệu suất cao và năng suất đầu ra lớn, công nghệ cắt ống laser nhanh chóng được ứng dụng trong ngành công nghiệp ống và rất phù hợp để cắt nhiều loại ống kim loại. Máy cắt laser 1000 watt có thể cắt các ống kim loại có độ dày thường dưới 3mm, và công suất laser hơn 3000 watt có thể đạt được tốc độ cắt cao. Trước đây, máy cắt bánh mài mất khoảng 20 giây để cắt một đoạn ống thép không gỉ, nhưng cắt laser chỉ mất 2 giây, cải thiện đáng kể hiệu suất. Do đó, thiết bị cắt ống 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 laser cho phép các quy trình truyền thống như cưa, đục lỗ, khoan và các quy trình khác được tự động hóa hoàn toàn trong một máy. Máy có thể cắt, khoan và cắt đường viền cũng như cắt hoa văn. Với quy trình cắt ống 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 phẳng, v.v. Cắt laser hầu như đáp ứng mọi yêu cầu cắt ống và đạt được chế độ xử lý hiệu quả.

Cắt ống bằng laser

Gia công laser trên cửa sổ và cửa ra vào

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 dần qua từng năm, người dân đã đặt ra yêu cầu cao hơn về hiệu quả gia công và chất lượng sản phẩm cửa ra vào và cửa sổ.

Phần 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, khoét rỗng và cắt hoa văn cao cấp trên thép tấm và thiếc tròn. Giờ đây, công nghệ hàn laser cầm tay dễ dàng hàn liền mạch các bộ phận kim loại của cửa ra vào và cửa sổ, không có khe hở và mối hàn nổi bật do hàn điểm, giúp cửa ra vào và cửa sổ có hiệu suất tuyệt vời và vẻ ngoài đẹp mắt.

Tiêu thụ hàng năm của cửa ra vào, cửa sổ, lưới chống trộm và lan can rất lớn, và việc cắt hàn có thể được thực hiện bằng công suất laser vừa và nhỏ. Tuy nhiên, vì hầu hết các sản phẩm này được tùy chỉnh theo kích thước ngôi nhà và được gia công bởi các cửa hàng lắp đặt cửa sổ nhỏ hoặc công ty trang trí, nên họ sử dụng các phương pháp mài cắt, hàn hồ quang, hàn ngọn lửa, v.v. truyền thống và phổ biến nhất, nên có rất nhiều không gian cho gia công laser để 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 bằng máy mài và dao cơ khí, hoàn toàn dựa vào thao tác và định vị thủ công. Quá trình này sẽ tạo ra bụi, mảnh vụn lớn và tiếng ồn khó chịu, tiềm ẩn nguy cơ gây hại lớn cho cơ thể con người. Vì vậy, ngày càng ít người trẻ sẵn sàng làm công việc này.

Cả ba loại vật liệu xây dựng này đều có khả năng bị sứt mẻ và nứt vỡ, và công nghệ gia công kính bằng laser đã được phát triển. Các thành phần của kính bao gồm silicat, thạch anh, v.v., dễ dàng phản ứng với tia laser để hoàn thiện quá trình cắt. Đã có nhiều cuộc thảo luận về gia công kính. Đối với gốm sứ và đá, cắt laser hiếm khi được xem xét và cần được nghiên cứu thêm. Nếu tìm được tia laser có bước sóng và công suất phù hợp, việc cắt gốm sứ và đá cũng có thể được thực hiện với ít bụi và tiếng ồn hơn.

Khám phá quá trình xử lý laser tại chỗ

Các công trình xây dựng dân dụng, hoặc các dự án cơ sở hạ tầng như đường bộ, cầu và đường ray, đòi hỏi vật liệu phải được thi công và lắp đặt tại chỗ. Tuy nhiên, việc xử lý phôi bằng thiết bị laser thường chỉ giới hạn trong xưởng và sau đó phôi được vận chuyển đến nơi lắp đặt để gia công. 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 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 chi phí thấp, tính di động cao, yêu cầu nguồn điện linh hoạt, độ ổn định cao, khả năng thích ứng mạnh mẽ và có thể dễ dàng mang đến công trường để gia công bất cứ lúc nào. Về mặt này, sự ra đời của máy hàn laser cầm tay mở ra khả năng khám phá ứng dụng gia công laser tại công trường. Thiết bị hàn laser cầm tay và máy làm lạnh nước giờ đây có thể được tích hợp thành một thiết bị nhỏ gọn hơn và có thể được ứng dụng tại các công trường xây dựng.

Rỉ sét trên các chi tiết kim loại là một vấn đề rất nan giải. Nếu không được xử lý kịp thời, sản phẩm có nguy cơ bị loại bỏ. Sự phát triển của công nghệ làm sạch bằng 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 làm sạch bằng laser tận nơi chuyên nghiệp để xử lý các chi tiết không thể di chuyển và cần được làm sạch tại công trường xây dựng có thể là một trong những hướng phát triển của công nghệ làm sạch bằng laser. Một công ty ở Nam Kinh đã phát triển thành công thiết bị làm sạch bằng laser di động gắn trên xe, và một số công ty cũng đã phát triển máy làm sạch đeo lưng, có thể thực hiện vệ sinh tại chỗ cho tường ngoài tòa nhà, mái che mưa, kết cấu khung thép, v.v., đồng thời cung cấp một lựa chọn mới cho việc xử lý tại chỗ bằng laser.

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