激光技术在建筑材料中的应用

激光利用其高能量与材料相互作用，达到加工效果。激光束最容易应用的是金属材料，也是发展最成熟的市场。

金属材料包括铁板、碳钢、不锈钢、铜、铝合金等。铁板和碳钢多用于汽车、工程机械部件、管道等金属结构件，需要相对较大功率的切割和焊接。不锈钢常用于卫浴、厨具、刀具等，对厚度要求不高，中等功率的激光器即可满足要求。

中国住房和各类基础设施项目发展迅速，消耗了大量的建筑材料。例如，中国消耗了全球一半的水泥，同时也是钢材使用量最大的国家。建筑材料可以说是中国经济的支柱产业之一。建筑材料需要大量的加工，激光技术在建筑材料领域有哪些应用？目前，由螺纹钢筋和钢筋制成的建筑地基或结构主要通过液压剪床或磨床进行加工。激光常用于管道、门窗加工。

金属管道的激光加工

建筑用管道有自来水管、煤气/天然气管、污水管、栅栏管等，金属管道包括镀锌钢管、不锈钢管等。随着建筑行业对强度和美观度的要求越来越高，管道切割要求也随之提高。一般管道出厂长度通常在10米甚至20米。管道分发到各个行业后，由于应用场景不同，需要加工成不同形状和尺寸的零件，以满足不同行业的需求。

激光切管技术以其自动化程度高、效率高、产量高等特点，在管材行业迅速普及，尤其适用于切割各种金属管材。一般厚度小于3毫米的金属管材，1000瓦的激光切割机即可切割，3000瓦以上的激光功率更可实现高速切割。以往砂轮切割机切割一段不锈钢管需要20秒左右，而激光切割只需2秒，大大提高了效率。因此，激光切管设备在过去的四五年里已经取代了不少传统的机械刀切割。激光切管机的出现，使得传统的锯、冲、钻孔等工序在一台机器上自动完成，可以切割、钻孔，还能实现轮廓切割和图案文字切割。使用激光切管机，只需将所需的规格参数输入电脑，设备即可自动、快速、高效地完成切割任务。自动送料、夹紧、旋转、坡口切割适用于圆管、方管、扁管等。激光切割几乎满足了所有管材切割的要求，实现了高效的加工模式。

激光管切割

门窗激光加工

门窗是中国房地产建筑行业的重要组成部分，每栋房子都需要门窗。巨大的行业需求和逐年上升的生产成本，使得人们对门窗产品的加工效率和质量提出了更高的要求。

门窗、防盗网、栏杆等生产中大量使用的不锈钢材料大多为厚度在2mm以下的钢板和圆铁皮。激光技术可以实现钢板和圆铁皮的高质量切割、镂空和花纹切割。现在手持式激光焊接可以轻松实现门窗金属部件的无缝焊接，消除了点焊造成的缝隙和焊点突出的问题，使门窗性能卓越，外观精美。

门窗、防盗网、护栏等每年的消耗量巨大，用中小型激光器就能实现切割和焊接。但由于这类产品大多是根据房屋尺寸定制的，由小型门窗安装店或装修公司加工，采用的是最传统、主流的切割打磨、电弧焊、火焰焊等工艺，激光加工替代传统工艺的空间很大。

激光焊接防盗门

非金属建筑材料激光加工的可能性

非金属建材主要包括陶瓷、石材、玻璃等，其加工过程通过砂轮和机械刀具进行，完全依赖手工操作和定位，且加工过程中会产生大量粉尘、碎屑和扰人的噪音，对人体存在很大的潜在危害，因此，愿意从事这类工作的年轻人越来越少。

这三种建筑材料都存在碎裂的可能性，而玻璃的激光加工技术已经发展起来。玻璃的成分包括硅酸盐、石英等，这些成分易于与激光束发生反应，从而完成切割。关于玻璃加工的讨论已经很多。至于陶瓷和石材，激光切割很少被考虑，需要进一步探索。如果找到波长和功率合适的激光器，陶瓷和石材也可以切割，并且产生的粉尘和噪音更少。

现场激光加工探索

住宅施工现场，或道路、桥梁、轨道等基础设施项目，其材料需要在现场施工铺设。而激光设备的工件加工往往局限于车间，之后再运输至第二地点进行应用。因此，探索激光设备如何在其应用场景中实现实时现场加工，或许是未来激光发展的重要方向。

例如，氩弧焊机深受大众喜爱，应用广泛。它成本低廉、便携性好、功率要求低、稳定性高、适应性强，可以随时轻松携带到现场进行加工。而手持式激光焊机的出现，为现场激光加工应用场景的探索提供了可能性。手持式激光焊接设备和冷水机现在可以集成为一体，体积更小，更适用于施工现场。

金属零件生锈是一个非常棘手的问题，如果不及时处理锈蚀，产品很可能会报废。激光清洗技术的发展使得除锈变得更容易、更高效，单位加工消耗成本更低。对于无法移动、需要在施工现场清洗的工件，提供专业的上门激光清洗服务或许是激光清洗发展的方向之一。南京一家公司已经成功研发出车载移动式激光清洗设备，也有公司开发出背负式清洗机，可以实现对建筑外墙、雨棚、钢架结构等的现场清洗，为激光清洗现场加工提供了新的选择。

S&A 冷水机 CWFL-1500ANW 用于冷却手持式激光焊接机