กระบวนการเลเซอร์ต่างๆ นำไปใช้ในการก่อสร้างสะพานอย่างไร

เมื่อวันที่ 27 พฤศจิกายน 2018 สะพานกวนถังในเมืองหลิ่วโจว กว่างซีได้เปิดให้สัญจรอย่างเป็นทางการ และสะพานฮ่องกง-จูไห่-มาเก๊าก็เปิดให้สัญจรอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม สะพานเหล่านี้รวบรวมเทคโนโลยีการก่อสร้างสะพานชั้นนำของจีน เพื่อแสดงให้โลกเห็นว่า ด้านดีของการปฏิรูปและการเปิดประเทศของจีน คำว่า "สะพาน" ถูกกำหนดไว้ในพจนานุกรมซินหัวว่าเป็นโครงสร้างที่สร้างขึ้นเหนือแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเล เพื่อให้ยานพาหนะและคนเดินเท้าสัญจรไปมาได้อย่างราบรื่น และในร่างกายของพวกเขาหรือขนาดใหญ่หรือเล็กมีเงาของการประยุกต์ใช้กระบวนการเลเซอร์ เนื่องจากการถือกำเนิดของเทคโนโลยีเลเซอร์ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว จากการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเดียวที่แพร่กระจายไปทุกสาขาอาชีพ กลายเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาของบางอุตสาหกรรม การประยุกต์ใช้อุตสาหกรรมสะพานเป็นสัญลักษณ์ของการค่อยๆ เติบโตของกระบวนการเลเซอร์

โดยทั่วไปสะพานจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 5 ส่วนและส่วนประกอบขนาดเล็ก 5 ส่วน ส่วนประกอบหลัก 5 ส่วนส่วนใหญ่ประกอบด้วย (1) โครงสร้างช่วงสะพาน (หรือโครงสร้างรูสะพาน/โครงสร้างส่วนบน) (2) ระบบรองรับสะพาน (3) ท่าเรือ ตัวรองรับ (4) ) หมวก (5) ขุดบ่อหรือฐานรากเสาเข็ม ส่วนเล็กๆ ห้าส่วนส่วนใหญ่ประกอบด้วย (1) การปูดาดฟ้าสะพาน (2) ระบบป้องกันการระบายน้ำ (3) ราวบันได (4) ข้อต่อขยาย (5) ไฟส่องสว่าง กระบวนการเลเซอร์สะท้อนถึงภูมิปัญญาในส่วนใดบ้าง?

การตัดด้วยเลเซอร์คือการใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเพื่อฉายรังสีวัสดุที่ตัด เพื่อให้วัสดุได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิการกลายเป็นไอ การระเหยเพื่อสร้างรู เมื่อมีการเคลื่อนที่ของลำแสงไปบนวัสดุ รูจะสร้างรอยกรีดที่มีความกว้างแคบมากอย่างต่อเนื่อง (เช่น ประมาณ 0.1 มม.) เพื่อทำการตัดวัสดุให้เสร็จสมบูรณ์

การก่อสร้างสะพานสมัยใหม่จะนำไปใช้กับวัสดุโลหะจำนวนมากที่ใช้ในการก่อสร้างสะพาน เพื่อลดการรับน้ำหนักของสะพานเพื่อยืดอายุการใช้งานและความปลอดภัย ดังนั้น พื้นผิวและความหนาของโลหะจึงมีความต้องการมากขึ้น เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดเหล็กคาร์บอน สแตนเลส อลูมิเนียมอัลลอยด์ ทองแดง และโลหะอื่น ๆ และผ่านวัสดุตัดด้วยเลเซอร์ คุณภาพกรีดที่ดี ส่วนแนวตั้ง ไม่มีเสี้ยน ชั้นออกไซด์บาง ส่วนเรียบ การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนเล็กน้อย ความแม่นยำในการตัดโค้งสูง ข้อดีเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเร่งกระบวนการก่อสร้างเท่านั้น แต่ยังรับประกันคุณภาพของวัสดุที่ใช้กับโครงสร้างช่วงสะพาน ระบบรองรับสะพาน และวัสดุอื่นๆ

นอกจากนี้ยังมีเครื่องตัดท่อไฟเบอร์เลเซอร์ อุปกรณ์หลักคือ ตัดท่อ ท่อสี่เหลี่ยม ท่อกลม ท่อรูปทรง ฯลฯ เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของการตัดวัสดุสามารถตอบสนองความต้องการของสะพานขนาดใหญ่ เช่น การตัดราวบันได สามารถตัดเสาไฟถนนได้โดยใช้เครื่องตัดท่อ โดยมีการตัดท่อหลายท่อพร้อมกัน การประมวลผลที่ยืดหยุ่น และข้อดีที่สำคัญอื่น ๆ

การเชื่อมด้วยเลเซอร์คือการใช้พัลส์เลเซอร์พลังงานสูงกับวัสดุในพื้นที่ขนาดเล็กของการทำความร้อนในท้องถิ่น พลังงานรังสีเลเซอร์ผ่านการนำความร้อนไปสู่การแพร่กระจายภายในของวัสดุ วัสดุหลังจากการหลอมเพื่อสร้างสระหลอมเหลวเฉพาะเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของ การเชื่อม กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต ผงโลหะ อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ชีวการแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ สามารถรับรู้การเชื่อมแบบจุด, การเชื่อมแบบชน, การเชื่อมแบบเหลื่อมซ้อน, การเชื่อมแบบซีล ฯลฯ , อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างของการเชื่อมที่มีความกว้างสูงหรือเล็ก มีข้อดีดังต่อไปนี้: โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย, การเสียรูปเล็กน้อย, ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว, การเชื่อมที่ราบรื่น, สวยงาม, ไม่มีการประมวลผลหลังการเชื่อมหรือการประมวลผลอย่างง่ายเท่านั้น, การเชื่อมคุณภาพสูง, ไม่มีรูพรุน, การควบคุมที่แม่นยำ, จุดโฟกัสขนาดเล็ก, ความแม่นยำของตำแหน่งสูง, ง่ายต่อการบรรลุระบบอัตโนมัติ

แผ่นเหล็กหนาและชิ้นส่วนวัสดุโลหะจำนวนมากถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างสะพาน การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถเชื่อมแผ่นเหล็กสองแผ่นที่มีความหนา 10 มม. หรือแม้แต่แผ่นเหล็กที่หนากว่าก็ได้ และช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมจะแน่น ปราศจากตะกรัน และเรียบเนียน การใช้การประสานด้วยเลเซอร์และการเชื่อมชิ้นส่วนรูปแบบอื่น ๆ ซึ่งเป็นการใช้โลหะตัวเติมของเหลวในการทำให้พื้นผิววัสดุฐานเปียก การแพร่กระจายและการละลายและการแพร่กระจายร่วมกันของวัสดุฐาน เช่นเดียวกับในการทำให้ช่องว่างของวัสดุฐานเปียก การไหลของเส้นเลือดฝอย การอุดรูรั่ว และการละลายและการแพร่กระจายของวัสดุฐานเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

การหุ้มด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวแบบใหม่ ชั้นเคลือบถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของซับสเตรตโดยการเพิ่มวัสดุหุ้มบนพื้นผิวของซับสเตรต และใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเพื่อหลอมและจับตัวเป็นก้อนด้วยชั้นบาง ๆ ของพื้นผิวซับสเตรต

โลหะที่ใช้ในการก่อสร้างสะพานควรวางไว้กลางแจ้งเพื่อทนต่อลมและฝน ดังนั้นหากการหุ้มด้วยเลเซอร์โลหะสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานความร้อน ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน และลักษณะทางไฟฟ้าของพื้นผิวฐานได้อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับเปลี่ยนหรือซ่อมแซมพื้นผิว ซึ่งไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการของประสิทธิภาพเฉพาะของพื้นผิววัสดุเท่านั้น แต่ยังช่วยประหยัดองค์ประกอบที่มีคุณค่ามากมายอีกด้วย

การชุบแข็งด้วยเลเซอร์คือการใช้เลเซอร์เพื่อให้ความร้อนแก่พื้นผิวของวัสดุเหนือจุดเปลี่ยนเฟส ในขณะที่วัสดุเย็นตัวลง ออสเทนไนต์กลายเป็นมาร์เทนไซต์ เพื่อให้พื้นผิวของเทคโนโลยีการแข็งตัวของวัสดุ ความแข็งของโลหะหลังจากการชุบด้วยเลเซอร์เพิ่มขึ้น โครงสร้างจุลภาคของชั้นดับก็ดี และความแข็งแรงและความเหนียวก็ดี เทคโนโลยีการชุบแข็งด้วยเลเซอร์สามารถเสริมพื้นผิวของรางนำทุกประเภท เกียร์ขนาดใหญ่ เจอร์นัล ผนังด้านในกระบอกสูบ แม่พิมพ์ โช้คอัพ ล้อเสียดสี ม้วน ชิ้นส่วนลูกกลิ้ง บางส่วนของการก่อสร้างสะพานในโช้คอัพ รางนำทางถนน ชิ้นส่วนลูกกลิ้ง ฯลฯ วัสดุโลหะหลังการบำบัดเทคโนโลยีนี้

การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์เป็นปฏิกิริยาทางแสงที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำแสงความเข้มสูง เลเซอร์พัลส์สั้น และชั้นมลพิษ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการทำความสะอาด หลังจากใช้วัสดุโลหะในการก่อสร้างสะพานไปสักระยะหนึ่ง วัสดุบางชนิดจะขึ้นสนิมหรือแสดงว่าชั้นหลุดร่อนแล้ว และจะต้อง "ทำความสะอาด" ก่อนการซ่อมแซมจึงจะดำเนินการซ่อมแซมรอบใหม่ได้ ขณะนี้สารทำความสะอาดที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมได้หยุดลงแล้ว และการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สีย้อมนั้นไม่มีฤทธิ์กัดกร่อน ไม่สัมผัส ไม่เกิดความร้อน และเหมาะสำหรับวัสดุต่าง ๆ และลักษณะการทำความสะอาดอื่น ๆ ซึ่งถือว่าน่าเชื่อถือที่สุดและ โซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สามารถแก้ปัญหาที่ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีการทำความสะอาดแบบเดิมๆ

แม้ว่าเทคโนโลยีรถไฟความเร็วสูงของจีนจะเป็นผู้นำของโลก แต่รถไฟความเร็วสูงในพื้นที่ภูเขาห่างไกลหลายแห่งไม่สามารถเข้าถึงได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างถนนและสะพานจำนวนมากเพื่อให้สถานที่ห่างไกลสามารถเชื่อมต่อกับโลกภายนอกได้ เพื่อให้สิ่งต่างๆออกไปและตระหนักถึงความเจริญรุ่งเรืองของทุกคน เนื่องจากเทคโนโลยีเลเซอร์ที่นำไปใช้กับการก่อสร้างสะพานสามารถคาดหวังได้ในอนาคต เทคโนโลยีนี้จะกลายเป็นหนึ่งในจุดเติบโตของอุตสาหกรรมการประยุกต์ใช้อุปกรณ์เลเซอร์ด้วย