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在土木工程范疇,用激光加工建材的研討,已停止了長(zhǎng)達(dá)40年之久,但停頓十分遲緩,緣由是:激光切割機(jī)加工的本錢太高。該范疇對(duì)激光器輸出功率的請(qǐng)求太高,由于,在通常狀況下,混凝土和其它建材都是很厚、很大的。自上世紀(jì)90年代后期以來,幾千瓦級(jí)激光器的宏大停頓,又重新在土木工程范疇點(diǎn)燃了研討激光加工建材的熱情。
外表層蒸發(fā)可用聚焦的高功率激光束在混凝土外表掃描完成,但此時(shí)的功率密度必需足夠高,至少在幾千瓦/厘米2量級(jí),而在散裂過程中,光纖激光焊接機(jī)只需運(yùn)用非聚焦的激光束,功率密度較低,約為200-300瓦/厘米2量級(jí)。在后者狀況下,位于外表下的混凝土中的水,瞬時(shí)蒸發(fā)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力,這種應(yīng)力會(huì)惹起外表層分層和散裂。用水泥散裂辦法去除外表層的缺陷是:該辦法不太穩(wěn)定,只能作為第 一個(gè)操作步驟運(yùn)用。用激光反復(fù)掃描已散裂的區(qū)域簡(jiǎn)直不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步散裂。為此,這一辦法只對(duì)去除2-3毫米的淺外表層有效。去除外表層的第三個(gè)辦法是用激光使近外表的混凝土凝結(jié)和熱退化。凝固的玻璃層和它下面的熱退化層十分脆弱,很容易用機(jī)械辦法去除。激光凝結(jié)和機(jī)械肅清工序能夠反復(fù),直到去除厚度到達(dá)請(qǐng)求為止。
外表粗化:用激光器在用于大樓的花崗巖外表劃痕和粗化,已于十幾年前在日本演示過了,光纖焊接機(jī)多少錢人們?cè)噲D用它作為傳統(tǒng)辦法的替代品。與噴火粗化法相比,激光劃痕的優(yōu)點(diǎn)是:簡(jiǎn)直不會(huì)使外表下的資料毀壞,簡(jiǎn)直不會(huì)影響的強(qiáng)度,不會(huì)毀壞石頭的邊緣。
激光去污:許多國(guó)度都在研討用激光去除混凝土工事外表和核施行空中污染層的可行性。通常,污染只在外表左近存在, 再下面的混凝土是沒有污染的。去除污染的外表層(通常幾毫米厚),會(huì)大大減小在核設(shè)備報(bào)廢時(shí)要處置的混凝土體積。激光去污的優(yōu)點(diǎn)是:容易完成遙控操作,這可把工人在污染區(qū)的工作時(shí)間縮到最短,減小二次污染廢物的產(chǎn)生,減少設(shè)備污染。可供選擇的幾項(xiàng)激光去除外表層的技術(shù)有:蒸發(fā)、散裂和熱退化。
激光上釉:對(duì)自然石材和制品停止激光上釉的技術(shù),是在上世紀(jì)90年代早期開展起來的,塑料激光焊接原理上釉后的產(chǎn)品主要用于護(hù)墻板。用低功率密度的散焦光束凝結(jié)外表層,而顏色則可經(jīng)過添加金屬離子的辦法加到層中去。在自然石材的狀況下,可在激光處置之前,用刷子或用其它辦法將鹽水中的金屬離子涂到產(chǎn)品的外表上。在水泥制品狀況下,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(dāng)外表被激光消融時(shí),玻璃層就披上一層與金屬離子或氧化物相應(yīng)的顏色。激光上釉的優(yōu)點(diǎn)是:圖案或顏色深淺很容易經(jīng)過改動(dòng)激光處置參數(shù)調(diào)理。