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，从而达到加工效果。激光束最容易应用于金属材料，这也是发展最为成熟的市场。

金属材料包括铁板、碳钢、不锈钢、铜、铝合金等。铁板和碳钢主要用于汽车、工程机械部件、管道等金属结构件，这些部件需要功率相对较高的切割和焊接。不锈钢常用于浴室用品、厨房用具和刀具等，这些产品对厚度要求不高，中等功率的激光即可满足需求。

中国的住房和各类基础设施建设项目发展迅速，对建筑材料的使用量巨大。例如，中国消耗了全球一半的水泥，也是全球最大的钢铁消费国。建筑材料堪称中国经济的支柱产业之一。建筑材料需要经过大量的加工处理，那么激光技术在建筑材料领域有哪些应用呢？目前，由钢筋和钢条构成的建筑地基或结构主要采用液压剪切机或磨床进行加工。而激光技术则常用于管道、门窗等材料的加工。

金属管道的激光加工

用于建筑的管道包括水管、煤气/天然气管道、污水管道、围挡管道等，金属管道则包括镀锌钢管和不锈钢管。随着建筑行业对管道强度和美观性的要求越来越高，对管道切割的要求也随之提高。一般管道在交付前的长度通常为10米甚至20米。由于应用场景不同，管道在分发到各个行业后，需要加工成各种形状和尺寸的部件，以满足不同行业的需求。

激光管道切割技术具有高度自动化、高效率和高产量等特点，迅速在管道行业得到应用，尤其适用于切割各种金属管道。厚度一般小于3mm的金属管道可以使用1000瓦的激光切割机进行切割，而使用3000瓦以上的激光功率则可以实现高速切割。过去，使用砂轮切割机切割一段不锈钢管大约需要20秒，而激光切割仅需2秒，大大提高了效率。因此，在过去的四五年里，激光管道切割设备已经取代了许多传统的机械刀具切割方式。激光管道切割技术的出现，使得传统的锯切、冲孔、钻孔等工序可以在一台机器上自动完成。它可以进行切割、钻孔，并实现轮廓切割和图案字符切割。使用激光管道切割工艺时，只需将所需规格输入电脑，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、开槽等功能适用于圆管、方管、扁管等。激光切割几乎满足所有管道切割要求，并实现了高效的加工模式。

激光管材切割

门窗激光加工

门窗是中国房地产建设行业的重要组成部分，所有房屋都需要门窗。由于行业需求巨大，且生产成本逐年上涨，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、防盗网和护栏等产品生产中使用的大量不锈钢大多是厚度小于2mm的钢板和圆钢。激光技术可以对钢板和圆钢进行高质量的切割、镂空和图案切割。如今，手持式激光焊接可以轻松实现门窗金属部件的无缝焊接，避免了点焊造成的缝隙和明显的焊点，使门窗性能优异且外观美观。

门窗、防盗网和护栏的年消耗量巨大，而中小功率的激光即可实现切割和焊接。然而，由于这些产品大多是根据房屋尺寸定制的，并且由小型门窗安装店或装修公司加工，他们通常采用最传统、主流的切割打磨、电弧焊、火焰焊等工艺。因此，激光加工在替代传统工艺方面具有很大的发展空间。

激光焊接安全门

非金属建筑材料激光加工的可能性

非金属建筑材料主要包括陶瓷、石材和玻璃。它们的加工主要依靠砂轮和机械刀具，完全依赖人工操作和定位。加工过程中会产生大量粉尘、碎屑和噪音，对人体健康构成极大的潜在危害。因此，愿意从事这项工作的年轻人越来越少。

这三种建筑材料都存在碎裂和开裂的风险，而玻璃的激光加工技术已经发展起来。玻璃的主要成分是硅酸盐、石英等，这些成分易与激光束发生反应，从而实现切割。关于玻璃加工的讨论已经有很多。至于陶瓷和石材，激光切割的应用却鲜有报道，需要进一步探索。如果能找到波长和功率合适的激光器，或许也能利用激光切割陶瓷和石材，并且减少粉尘和噪音的产生。

探索现场激光加工

住宅建筑工地或道路、桥梁、轨道等基础设施项目，其材料需要在现场进行施工和铺设。然而，激光设备的工件加工通常仅限于车间内，之后工件需要运送到其他地点进行应用。因此，探索激光设备如何在应用场景中实现实时现场加工，可能是未来激光技术发展的一个重要方向。

例如，氩弧焊机因其成本低、便携性好、对电源要求不高、稳定性高、适应性强等优点，被广泛应用，并可随时轻松运送到现场进行加工。在此背景下，手持式激光焊机的出现为探索现场激光加工的应用场景提供了可能。手持式激光焊接设备和水冷机现在可以集成到体积更小的设备中，并应用于建筑工地。

金属零件生锈是一个非常棘手的问题。如果锈蚀得不到及时处理，产品很可能报废。激光清洗技术的发展使得除锈更加便捷高效，且单次加工成本更低。为那些无法移动、需要在施工现场进行清洗的工件提供专业的上门激光清洗服务，可能是激光清洗技术的发展方向之一。南京一家公司已成功研发出车载式移动激光清洗设备，一些公司也研发出了背负式清洗机，可以实现建筑外墙、雨棚、钢结构等的现场清洗，为现场激光清洗加工提供了一种新的选择。

S&A CWFL-1500ANW 冷水机，用于冷却手持式激光焊接机