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激光切割機的技術應用與建築行業

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-08-24  作者:國宏激光  浏覽次數:74
核心提示:在土木工程領域,用激光加工建材的研究,已進行了長達40年之久,但進展非常緩慢,原因是:激光切割機加工的成本太高。該領域對激光器輸出功率的要求太高,因爲,在通常情況下,混凝土和其它建材都是很厚、很大的。自上世紀90年代後期以來,幾千瓦級激光器的巨大進展,又重新在土木工程領域點燃了研究激光加工建材的熱情。
 在土木工程領域,用激光加工建材的研究,已進行了長達40年之久,但進展非常緩慢,原因是:激光切割機加工的成本太高。該領域對激光器輸出功率的要求太高,因爲,在通常情況下,混凝土和其它建材都是很厚、很大的。自上世紀90年代後期以來,幾千瓦級激光器的巨大進展,又重新在土木工程領域點燃了研究激光加工建材的熱情。
 
表面層蒸發可用聚焦的高功率激光束在混凝土表面掃描實現,但此時的功率密度必須足夠高,至少在幾千瓦/厘米2量級,而在散裂過程中,只需使用非聚焦的激光束,功率密度較低,約爲200-300瓦/厘米2量級。在後者情況下,位于表面下的混凝土中的水,瞬時蒸發産生內部應力,這種應力會引起表面層分層和散裂。用水泥散裂方法去除表面層的缺點是:該方法不太穩定,只能作爲一個操作步驟使用。用激光重複掃描已散裂的區域幾乎不會産生進一步散裂。爲此,這一方法只對去除2-3毫米的淺表面層有效。去除表面層的第三個方法是用激光使近表面的混凝土熔化和熱退化。凝固的玻璃層和它下面的熱退化層非常脆弱,很容易用機械方法去除。激光熔化和機械清除工序可以重複,直到去除厚度達到要求爲止。
 
    表面粗化:用激光器在用于大樓的花崗岩表面劃痕和粗化,已于十幾年前在日本演示過了,人們試圖用它作爲傳統方法的替代品。與噴火粗化法相比,激光劃痕的優點是:幾乎不會使表面下的材料破壞,幾乎不會影響的強度,不會破壞石頭的邊緣。
 
 激光去汙:許多國家都在研究用激光去除混凝土工事表面和核實施地面汙染層的可行性。通常,汙染只在表面附近存在, 再下面的混凝土是沒有汙染的。去除汙染的表面層(通常幾毫米厚),會大大減小在核設施報廢時要處理的混凝土體積。激光去汙的優點是:容易實現遙控操作,這可把工人在汙染區的工作時間縮到最短,減小二次汙染廢物的産生,減少設備汙染。可供選擇的幾項激光去除表面層的技術有:蒸發、散裂和熱退化。
     激光上釉:對天然石材和制品進行激光上釉的技術,是在上世紀90年代早期發展起來的,上釉後的産品主要用于護牆板。用低功率密度的散焦光束熔化表面層,而顔色則可通過添加金屬離子的方法加到層中去。在天然石材的情況下,可在激光處理之前,用刷子或用其它方法將鹽水中的金屬離子塗到産品的表面上。在水泥制品情況下,可在澆鑄之前,將少量的金屬氧化物粉沫加到灰泥或混凝土混合料中。當表面被激光融化時,玻璃層就披上一層與金屬離子或氧化物相應的顔色。激光上釉的優點是:圖案或顔色深淺很容易通過改變激光處理參數調節。
 
 

 
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