레이저 절단 기술은 고밀도 레이저 빔의 힘을 활용하여 재료를 신속하게 가열하고 기화시켜 일반적으로 폭이 약 0.1mm인 좁고 정밀한 절단을 생성합니다. 레이저 절단에서 제공되는 높은 에너지 밀도, 작은 빔 스팟 크기 및 뛰어난 절단 속도는 뛰어난 품질, 정확성 및 효율성을 보장하여 건설 산업에 매우 적합합니다. 글로리스타 레이저는 전통적인 건축 재료 가공 방법을 변형하는 다양한 건설 응용 프로그램에 맞춰 특별히 설계된 최첨단 레이저 절단 솔루션을 제공합니다.
토목 공학에서의 레이저 절단의 진화
토목 공학 분야에서 특히 건축 재료 가공에 레이저 기술을 적용한지는 오랜 역사를 가지고 있지만, 역사적으로 높은 비용으로 인해 광범위한 도입에는 어려움이 있었습니다. 콘크리트와 돌과 같은 건설 자재의 대규모 특성은 강력하고 안정적인 레이저 출력을 요구하며, 이는 역사적으로 경제적으로 극복하기 어려운 장벽이었습니다. 그러나 기술 발전과 비용 절감으로 인해 레이저 절단 기술은 건설 프로젝트에서 점점 더 실현 가능하고 보편화되고 있습니다.
건설 분야의 레이저 절단 기술 응용
건축 자재의 레이저 유리화
1990년대에 도입된 자연석 및 콘크리트 건축 자재의 레이저 유리화는 독특한 레이저 응용을 나타냅니다. 저출력 분산 레이저 빔을 사용하여 석재나 콘크리트와 같은 재료의 표면층을 녹이고 유리화합니다. 레이저 처리가 있기 전에 표면층에 추가된 금속 이온은 다양한 색상과 패턴을 생성합니다.
자연석의 경우, 염수 용액에 용해된 금속 이온은 레이저 유리화 전에 브러시나 다른 기법을 사용하여 표면에 적용됩니다. 콘크리트 제품에서는 금속 산화물 분말이 주형 제작 전에 콘크리트 혼합물에 추가됩니다.
레이저 유리화의 장점은 레이저 매개변수를 수정하여 색상과 패턴을 쉽게 조정할 수 있다는 점입니다. 레이저에 의해 유리화된 유리 표면은 금속 이온이나 산화물과의 상호작용으로 뚜렷한 색상을 얻어 미적 매력을 향상시킵니다.
건축 자재의 레이저 오염 제거
레이저 기술은 콘크리트 구조물에서 오염된 층을 제거하기 위해 전 세계적으로 폭넓게 연구되고 있으며, 주로 원자력 시설에서 사용됩니다. 오염은 일반적으로 표면층에 존재하며, 그 아래의 콘크리트는 종종 오염되지 않습니다. 레이저 기술을 사용하여 불과 몇 밀리미터의 오염된 표면을 제거하면 원자력 시설 해체 시 폐기해야 할 오염된 콘크리트의 양이 크게 감소합니다.
레이저 오염 제거의 주요 장점은 원격 작업 가능성, 작업자의 위험한 환경 노출을 현저히 줄이며, 이차 폐기물 발생을 최소화하고 장비 오염을 제한하는 것입니다. 다양한 레이저 기반 표면 제거 방법에는 증발, 스팔레이션 및 열분해가 포함됩니다.
레이저 증발: 강력하고 고도로 집중된 레이저 빔이 오염된 콘크리트의 표면층을 신속하게 증발시키며, 효과적인 결과를 얻기 위해 상당한 전력 밀도가 필요합니다.
레이저 스팔레이션: 이 방법은 비집중화된 저출력 레이저 빔(약 200-300 watts/cm²)을 사용하여 콘크리트 표면 아래의 수분을 신속하게 증발시켜 외부층이 파열되고 분리되도록 내부 응력을 생성합니다. 효과적이긴 하지만, 스팔레이션 과정은 본질적으로 불안정하며 초기 제거 단계로 가장 적합합니다. 반복적인 레이저 스캔은 일반적으로 추가적인 파열을 제한적으로 생성하며, 이 방법은 2-3mm의 얕은 층만 제거하는 데 적합합니다.
레이저 융해 및 열분해: 표면층이 녹아 부서지기 쉬운 유리 코팅으로 열분해되며, 기계적 방법으로 쉽게 제거 가능합니다. 레이저 융해 후 기계적 제거 과정을 반복하여 필요한 깊이에 도달할 수 있으며, 오염 제거 깊이를 정확하게 제어할 수 있습니다.
레이저 표면 거칠기 처리
기존의 화염 처리 방법에 비해 화강암과 같은 건축 자재에 CO₂ 레이저를 사용한 레이저 표면 거칠기 처리는 상당한 장점을 제공합니다. 레이저 유도 거칠기 처리는 표면을 정밀하게 에칭하고 텍스처를 형성하며 근본적인 재료의 구조적 무결성이나 강도를 저해하지 않습니다. 또한, 레이저 가공은 돌의 모서리 무결성을 유지하고 전통적인 거칠기 처리 방법에 비해 재료 손상의 위험을 상당히 줄입니다.
건설에서의 레이저 절단 기술의 주요 장점
정밀성과 품질: 레이저 절단은 비교할 수 없는 정밀도와 깨끗한 절단을 달성하며, 건설 품질을 향상시키고 폐기물을 줄입니다.
효율성과 속도: 신속한 절단 속도와 즉각적인 가공 능력은 건설 사이클 시간을 대폭 줄이고 전체 생산성을 향상시킵니다.
다재다능성과 유연성: 레이저 기술은 다양한 재료와 복잡한 형태에 쉽게 적응하여 광범위한 도구나 수동 조정의 필요성을 제거합니다.
환경적 이점: 레이저 절단은 최소한의 오염과 소음을 발생시켜 환경적으로 책임 있는 건설 관행과 일치합니다.
운영 비용 절감: 금형의 제거와 최소한의 추가 가공으로 비용과 자재 낭비를 크게 줄입니다.
글로리스타 레이저의 포괄적인 건설 솔루션
글로리스타 레이저는 건설 산업의 요구를 충족하도록 특별히 설계된 최첨단 레이저 기술 솔루션을 제공합니다. 당사의 고급 장비 포트폴리오는 다음과 같습니다:
