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激光技術在建築材料中的應用

激光技術在建材方面有哪些應用?目前,液壓剪切或研磨機主要用於建築基礎或構築物中使用的鋼筋和鐵棒。激光技術多用於管道、門窗的加工。

2022/12/01

激光利用其高能量與材料相互作用,達到加工效果。激光束最容易應用的是金屬材料,這是發展最成熟的市場。

金屬材料有鐵板、碳鋼、不銹鋼、銅、鋁合金等。鐵板和碳鋼多用作金屬結構件,如汽車、工程機械部件、管道等,需要比較大的功率切割和焊接。衛浴、廚具、刀具等常用不銹鋼,對厚度要求不高,中功率激光即可。

中國的住房和各種基礎設施建設發展迅速,大量使用建築材料。例如,中國使用了世界一半的水泥,也是使用鋼材最多的國家。建材可以說是中國經濟的支柱產業之一。建材需要大量的加工,激光技術在建材上的應用有哪些?現在,建造由異型鋼筋和鐵鋼筋製成的地基或結構主要是通過液壓剪板機或打磨機進行加工。激光常用於管道、門窗加工。


金屬管材激光加工

建築用管道有自來水管、煤氣/天然氣、污水管、護欄管等,金屬管有鍍鋅鋼管、不銹鋼管等。隨著建築行業對強度和美觀的更高期望,管道切割要求也隨之提高。一般管材出廠前長度通常為10米甚至20米。分佈到各個行業後,由於應用場景不同,需要將管道加工成不同形狀和尺寸的零件,以滿足不同行業的需求。

激光切管技術具有自動化程度高、效率高、產量大等特點,迅速被管材行業採用,非常適合切割各種金屬管材。 1000瓦的激光切割機可以切割厚度一般小於3mm的金屬管材,3000瓦以上的激光功率可以實現高速切割。以往,砂輪切割機切割一段不銹鋼管需要20秒左右,而激光切割只需2秒,大大提高了效率。因此,激光切管設備在近四五年內已經取代了很多傳統的機械刀切割。管材激光切割的問世,使得傳統的鋸切、沖孔、鑽孔等工序在一台機器上自動完成。可切割、鑽孔,可實現輪廓切割和圖案字符切割。採用管材激光切割工藝,只需將所需規格輸入電腦,設備即可自動、快速、高效地完成切割任務。自動送料、夾緊、旋轉、切槽適用於圓管、方管、扁管等。激光切割幾乎滿足了管材切割的所有要求,實現了高效的加工模式。


Laser Tube Cutting

激光切管

門上激光加工& 窗戶

門窗是我國房地產建築行業的重要組成部分。所有的房子都需要門窗。由於巨大的行業需求和逐年增加的生產成本,人們對門提出了更高的要求& 窗口產品的加工效率和質量。

門窗、防盜網、欄杆等生產中大量使用的不銹鋼材料多為厚度在2mm以下的鋼板和圓鐵皮。激光技術可實現鋼板、圓錫的高質量切割、鏤空、花紋切割。現在手持式激光焊接很容易實現車門金屬件的無縫焊接& 門窗,沒有因點焊造成的縫隙和突出的焊點,使門窗性能優良,外形美觀。 

門窗、防盜網、護欄年用量巨大,中小激光功率即可實現切割和焊接。但由於這些產品大多是根據房屋大小定制,並由小門加工而成& 門窗安裝店或裝修公司,他們使用最傳統和主流的切割打磨、電弧焊、火焰焊等。激光加工替代傳統工藝的空間很大。

Laser Welding Security Door

激光焊接防盜門

非金屬建材激光加工的可能性

非金屬建材主要有陶瓷、石材、玻璃等。它們的加工是通過砂輪和機械刀具,完全依靠人工操作和定位。並且在這個過程中會產生大量的粉塵、碎屑和令人不安的噪音,對人體有很大的潛在危害。所以,願意去做的年輕人越來越少。 

這三種建材都有崩裂的可能,開發了玻璃的激光加工。玻璃的成分是矽酸鹽、石英等,很容易與激光束髮生反應而完成切割。關於玻璃加工的討論很多。至於陶瓷和石材,很少考慮激光切割,需要進一步探索。如果找到具有合適波長和功率的激光,陶瓷和石材也可以在切割時產生較少的灰塵和噪音。 


現場激光加工探索

住宅建築工地,或道路、橋樑、軌道等基礎設施項目,其材料需要在現場施工和鋪設。但激光設備的工件加工往往僅限於車間,然後將工件運送到第二個地方進行應用。因此,探索激光設備如何在其應用場景中進行實時現場加工,可能是未來激光發展的一個重要方向。

例如,氬弧焊機很受歡迎,應用廣泛。具有成本低、便攜性好、對電源要求不高、穩定性高、適應性強等特點,可隨時方便地攜帶到現場進行加工。對此,手持式激光焊接機的到來為其應用場景的現場激光加工探索提供了可能。手持式激光焊接設備與冷水機合二為一,體積更小巧,可應用於建築工地。

金屬零件生鏽是一個很頭疼的問題。如果生鏽不及時處理,產品很可能報廢。激光清洗的發展,使除鏽變得更容易、更高效,單位加工消耗成本更低。提供專業的上門激光清洗服務,處理施工現場無法移動、需要清洗的工件,或許是激光清洗髮展的方向之一。南京某公司研製成功車載移動式激光清洗設備,部分公司還開發了背負式清洗機,可實現對建築外牆、雨棚、鋼架結構等的現場清洗。 ,為激光清洗現場加工提供了新的選擇。


S&A Chiller CWFL-1500ANW For Cooling Handheld Laser Welder

S&A 冷水機 CWFL-1500ANW 用於冷卻手持式激光焊機

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