O laser, com sua alta energia e capacidade de processar materiais, é o método mais fácil de aplicar em materiais metálicos, sendo também a tecnologia mais consolidada e aplicada no mercado. Seus principais materiais incluem chapas de ferro, aço carbono, aço inoxidável, cobre, ligas de alumínio, entre outros. Chapas de ferro e aço carbono são mais utilizados em componentes de estruturas metálicas, como automóveis, peças de máquinas de construção, tubulações de transporte, etc., e exigem maior potência para corte e soldagem. Já o aço inoxidável é comum em utensílios de banheiro, cozinha e ferramentas de corte, onde as exigências de espessura não são tão elevadas, sendo suficiente o uso de lasers de potência média.
A China tem se desenvolvido rapidamente em projetos habitacionais e de infraestrutura, utilizando uma grande quantidade de materiais de construção. Por exemplo, a China consome metade do cimento mundial e é o maior consumidor de aço do mundo. Os materiais de construção podem ser considerados um dos pilares da economia chinesa. Como esses materiais exigem muitos processos de fabricação, quais seriam as aplicações da tecnologia laser na construção civil? Atualmente, tesouras hidráulicas ou esmerilhadeiras são utilizadas principalmente para cortar e soldar vergalhões em fundações e estruturas de edifícios. Já o laser é mais utilizado em tubulações, portas e janelas.
Processamento a laser de tubos metálicos para materiais de construção, como tubulações de água, gás/gás natural, esgoto, cercas, aço galvanizado e aço inoxidável. Com a crescente demanda por resistência e estética na indústria da construção, os requisitos para o corte de tubos também aumentaram. Geralmente, os tubos produzidos em fábrica têm 10 ou até 20 metros de comprimento. Após a fabricação, devido às diferentes aplicações, é necessário processá-los em peças de formatos e tamanhos variados para atender às necessidades de cada indústria.
A tecnologia de corte a laser para tubos rapidamente se consolidou na indústria de tubulações, sendo ideal para o corte de diversos tipos de tubos metálicos. Suas características incluem alta automação, alta eficiência e alto rendimento. Tubos metálicos para construção civil geralmente têm espessura inferior a 3 mm, e 1000 watts de potência do laser são suficientes para o corte. Com mais de 3000 watts, é possível realizar cortes em alta velocidade. Anteriormente, o corte de um tubo de aço inoxidável com uma esmerilhadeira levava cerca de 20 segundos, enquanto o corte a laser leva apenas 2 segundos, o que representa um aumento significativo na eficiência. Por isso, nos últimos quatro a cinco anos, os equipamentos de corte a laser substituíram grande parte do corte mecânico tradicional com lâminas.
O surgimento do processo de corte a laser para tubos permite automatizar os processos tradicionais de serragem, puncionamento e furação, possibilitando o corte de tubos, furos, contornos e padrões. Para isso, basta inserir as especificações necessárias no computador, e o equipamento realiza o corte de forma automática, rápida e altamente eficiente. O processo inclui alimentação, fixação, rotação e corte de ranhuras automáticos, sendo adequado para tubos redondos, quadrados, planos, etc. O corte a laser atende a praticamente todos os requisitos de corte de tubos, proporcionando um modo de processamento eficiente.
Portas e janelas são uma parte importante da indústria da construção civil na China. Todas as casas precisam de portas e janelas, e devido à enorme demanda do setor, com o custo de produção aumentando ano após ano, também se exige maior eficiência e qualidade nos processos de fabricação. Portas e janelas, grades de segurança, corrimãos e outros componentes utilizam grande quantidade de aço inoxidável, principalmente chapas e tubos redondos com espessura inferior a 2 mm. O corte, o vazamento e o recorte de alta qualidade de chapas e tubos de aço inoxidável podem ser realizados por meio da tecnologia a laser. Atualmente, a soldagem a laser manual é muito prática e utilizada para a soldagem sem emendas de peças metálicas de portas e janelas. Ao contrário da soldagem por pontos, que resulta em portas e janelas com melhor desempenho e acabamento estético, esse processo elimina as frestas e juntas de solda visíveis.
O consumo anual de serviços de corte e soldagem de portas e janelas, grades de segurança e guarda-corpos é muito alto, e o uso de lasers de baixa e média potência permite essa aplicação. No entanto, como a maioria desses produtos é personalizada de acordo com as dimensões da residência e encomendada por pequenas lojas de instalação de portas e janelas ou empresas de decoração, os métodos mais comuns ainda são o corte com esmerilhadeira, a soldagem a arco e a soldagem a chama. O potencial de substituição das tecnologias tradicionais pelo processamento a laser é enorme.
Processamento a laser de materiais de construção não metálicos: materiais de construção não metálicos, principalmente cerâmica, pedra e vidro, cujo processamento geralmente envolve rebolo e lâmina mecânica, dependem totalmente da operação manual, posicionamento manual e corte, o que gera grande quantidade de poeira, detritos e ruído incômodo, com grande potencial de danos à saúde humana. Atualmente, cada vez menos jovens estão dispostos a realizar esse tipo de trabalho. Esses três tipos de materiais de construção apresentam risco de quebra e ruptura. O processamento a laser de vidro já foi desenvolvido, pois a composição do vidro, com silicatos e quartzo, facilita a reação com o feixe de laser para obter o efeito de corte. O processamento de vidro tem sido bastante discutido. Já o corte a laser de cerâmica e pedra é pouco considerado atualmente e precisa de mais estudos. Encontrar a faixa de frequência e a potência do laser adequadas para cortar cerâmica e pedra também pode ser uma opção, com menos poeira e sem ruído. Espero que empresas nacionais busquem soluções inovadoras no futuro.
Exploração do processamento a laser em cenas de construção: em canteiros de obras residenciais, rodovias, pontes, ferrovias e outros projetos de infraestrutura, uma grande quantidade de materiais precisa ser instalada no local, e o processamento das peças com equipamentos a laser geralmente se limita à oficina, sendo necessário transportá-las posteriormente para uma segunda etapa de aplicação. Portanto, explorar como realizar o processamento com equipamentos a laser em tempo real no próprio local de aplicação pode ser uma importante direção para o desenvolvimento futuro do laser.
Data da publicação: 14 de março de 2023
