hur fungerar laser

Hur fungerar och används laser inom bygg och anläggning?

Laser används inte i precis alla byggprojekt, men tekniken har på senare år blivit så pass utbredd och central att laserinstrument numera återfinns i en stor mängd olika bygg- och anläggningssammanhang. Oavsett om det handlar om att sätta exakta nivåer för betongfundament, utföra avancerade inmätningar av terräng eller säkerställa perfekt linjering av väggar och golv, har laser blivit ett viktigt verktyg för att säkerställa noggrannhet, effektivitet och tidsbesparing. Men hur fungerar tekniken bakom laser, vad finns det för olika modeller och varianter, och hur ser framtiden ut för detta förfinade verktyg? Låt oss reda ut denna intressanta frågeställning här nedanför.

Laserteknikens grund och uppkomst

Laser är en akronym för ”Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” och bygger på en mycket precis kontroll av ljusets våglängd och fas. Till skillnad från vanligt vitt ljus, som består av en blandning av många olika våglängder, är laserljus närapå monokromatiskt – det vill säga det har en väldigt ren, enhetlig våglängd. Detta möjliggör att en laserstråle kan färdas i en extremt väldefinierad riktning med mycket låg spridning. Den moderna lasertekniken fick sitt praktiska genombrott 1960, då fysikern Theodore H. Maiman demonstrerade den första fungerande rubinlasern. Sedan dess har tekniken fullkomligt exploderat i varierande användningsområden, där bygg och anläggning är ett av de mest konkreta fälten.

Hur en laser fungerar i praktiken

Grunden i hur en laser fungerar, är att ett aktivt medium (till exempel en kristall, gas eller ett halvledarmaterial) exciteras av en energikälla, exempelvis en ljuskälla eller elektrisk ström, så att dess atomer eller molekyler hamnar i ett överskottsläge. När dessa exciterade partiklar spontant återgår till sitt lägre energitillstånd, avger de fotoner (ljuspartiklar) med en specifik våglängd. Om dessa fotoner sedan träffar andra exciterade partiklar i det aktiva mediet kan en kedjereaktion starta där fotonerna multipliceras och förstärks. Genom att placera speglar i vardera ände av det aktiva mediet låter man ljuset studsa fram och tillbaka för att öka koherensen och intensiteten. En del av ljuset släpps sedan ut genom en halvgenomskinlig spegel och blir den fokuserade stråle vi kallar laser. Det var väl inte så svårt? 😉

Laser inom bygg och anläggning

När det gäller bygg- och anläggningsbranschen fungerar laser och laserinstrument utmärkt bra för mätning, positionering och kalibrering. Exempel på användningsområden inkluderar:

Nivellering
Laserbaserade nivelleringsinstrument kan projicera en horisontell eller vertikal referenslinje som byggarbetare kan använda för att säkerställa att golv, tak eller fundament är i perfekt våg.

Linje- och korsmätning
Dessa verktyg projicerar en eller flera linjer – ibland korsande linjer – på ytor för att underlätta exakta placeringar av exempelvis väggar, innertak, kakel, väggpaneler eller fönster.

Rotationslaser – För projicering av laserplan
Här roterar laserhuvudet med hög hastighet och projicerar ett 360-graders plan. Detta används främst vid större anläggningsprojekt, exempelvis vägbyggen, markutjämning eller arbete med större byggfundament, där en konstant horisontell eller ibland lutande referenslinje krävs över större avstånd.

Genom att använda laserinstrument kan man minska felmarginaler betydligt och därmed undvika dyra omarbeten. Vidare går arbetet snabbare, då man med hjälp av laserteknik enkelt kan få fram referenspunkter och nivåer utan tidskrävande manuella mätningar med till exempel mätstockar, vattenpass eller traditionella optiska nivåinstrument.

mätning med laser på en byggarbetsplats eller snarare en rotationslaser som fungerar genom att projicera ett eller två laserplan vilket sedermera blir en exakt referens att utgå ifrån
Mätning med laser på en byggarbetsplats, eller snarare en rotationslaser, som fungerar genom att projicera ett eller två laserplan vilket sedermera blir en exakt referens att utgå ifrån.

Olika typer av bygglasrar

Inom byggindustrin förekommer en rad olika typer av laserinstrument, alla specialiserade för olika ändamål. De vanligaste kategorierna är:

Punktlasrar
Projicerar en enda punkt, oftast användbar vid enklare inriktningsarbeten där man behöver identifiera en noggrann höjd- eller lodpunkt.

Linjelasrar
Ger en eller flera linjer, ofta både horisontella och vertikala. Perfekt för exempelvis upphängning av köksskåp, montering av innerväggar eller läggning av golv.

Korslasrar
Projicerar två linjer i vinkelrät riktning, vilket skapar ett kors. Detta underlättar placering och inriktning i två dimensioner samtidigt.

Roterande lasrar
Ger en kontinuerlig 360-graders referenslinje. Dessa instrument lämpar sig för större anläggningsprojekt, markarbeten samt etablering av referensnivåer över stora ytor. Kallas även rotationslaser eller planlaser, och om verktyget kan projicera två laserplan, ja då namnges det ofta som tvåfallslaser (2-fallslaser).

Rörlasrar (Pipe Lasers)
Specialiserade lasrar som används för att justera lutningen i rörledningar och avlopp. De ger en exakt referenslinje inuti röret, så att man kan säkerställa korrekt lutning för optimal dränering.

Hos MaskinSystem hittar du laserinstrument som är av hög kvalitet på riktigt, utvecklade för att tackla alla mätjobb. Här finns planlaser, rotationslaser, tvåfallslaser, totalstationer och annat för att göra ditt liv enklare på byggarbetsplatsen.

krysslaser för uppmätning inomhus perfekt för att borrhål spikar skruvar och mycket mer ska hamna precis rätt
Krysslaser för uppmätning inomhus – Perfekt för att borrhål, spikar, skruvar och mycket mer ska hamna precis rätt.

Grön vs. röd laserstråle

En fråga som ofta dyker upp är valet mellan grön och röd laser. Traditionellt har röda laserstrålar dominerat marknaden, mycket på grund av enkelhet i tillverkning och lägre kostnad. Dock har grön laser på senare år blivit alltmer populär. Skälet är att det mänskliga ögat är mer känsligt för grönt ljus, vilket gör den projicerade linjen mer synlig, speciellt i ljusa miljöer eller utomhusbruk. Röd laser är fortfarande vanlig för enklare inomhusprojekt där synlighetskraven inte är lika höga. Grön laser är ofta dyrare, men kan löna sig när god synbarhet är avgörande för säker och effektiv mätning över större avstånd eller i dagsljus.

Säkerhetsklasser och regelverk
Lasrar klassificeras enligt internationella standarder (exempelvis IEC 60825) utifrån hur farliga de är för ögon och hud. Bygglasrar faller vanligtvis inom de lägre klasserna för att minimera riskerna på en arbetsplats. De flesta instrument för bygg- och anläggning återfinns inom klass 2 eller 2M, vilket innebär att en kortvarig oavsiktlig exponering i ögat normalt inte skadar synen tack vare blinkreflexen. Trots detta bör man alltid hantera lasrar med respekt, inte stirra direkt in i strålen och följa tillverkarens anvisningar. Högre klasser förekommer i industrin, men då oftast i mer slutna mätsystem eller automatiserade processer där personalen inte exponeras direkt för strålen.

Byggprojekt som flitigt nyttjar laser

I dagens byggvärld finner man laserinstrument överallt där precision är nödvändig. Inom husbyggnation används lasrar för att ställa in väggar, tak, fönster och dörrar med millimeternoggrannhet. Inom anläggningssektorn är det vanligt att använda roterande lasrar för att etablera höjdnivåer för vägbyggen, tunnlar och broar. Vid markarbete är lasern oerhört viktig för att säkerställa korrekt lutning och dränering. Även i prefabriceringsindustrin, där komponenter såsom betongelement tillverkas i fabrik, används laser för att kalibrera formar och säkerställa att alla element får samma mått och form.

lasermätning vid planläggning av tomt och trädgård här används en lasermottagare som fångar upp den röda laserstrålen
Lasermätning vid planläggning av tomt och trädgård – Här används en lasermottagare som fångar upp den röda laserstrålen.

Lasermätningens utveckling och framtid

Laserinstrument har kontinuerligt förbättrats sedan tekniken blev kommersiellt tillgänglig. Under 1980- och 1990-talet var lasersystem relativt dyra och krävde specialutbildade operatörer. Idag är lasern ett standardverktyg som finns i många olika prisklasser, från enkla handhållna linjelasrar för hantverksjobb till avancerade, datorstyrda roterande lasrar integrerade i maskinparker med GPS- och GNSS-stöd. På senare tid har dessutom laserteknik integrerats med digitala mätinstrument, totalstationer och 3D-skanners, vilket möjliggör exakta 3D-modeller av byggobjekt och markytor. Denna utveckling av laserskanning inom bygginformationsteknik (BIM) och digital tvilling-teknologi har accelererat möjligheten att planera, visualisera och kvalitetskontrollera projekt på ett helt nytt sätt.

Trots att laser redan är väletablerad på byggmarknaden pekar mycket på att tekniken kommer fortsätta att utvecklas. Framtidens lasrar kan komma att bli ännu mer energieffektiva, mer robusta och erbjuda högre noggrannhet. Integrationen med AI-baserade analysverktyg, maskininlärning och autonoma byggmaskiner kan ytterligare höja ribban för precision. Tänkbara innovationer inkluderar lasersystem som automatiskt anpassar intensitet och våglängd beroende på arbetsmiljö, samt lasrar som integreras trådlöst med sensorer för att i realtid övervaka avvikelser eller deformationer i byggstrukturer.

Laser i relaterade industrier och för arbetsmiljöförbättringar
Laser är inte bara viktig inom bygg och anläggning – tekniken förekommer även i angränsande sektorer. Inom industri och tillverkning används laser för exakta mätningar i produktionen, för precisionsskärning i metallverkstäder och för svetsning av finmekaniska komponenter. Inom transportsektorn använder man laserskannrar för att mäta vägslitage, profilera tunnlar eller kontrollera rälsens linjering. I arbetsmiljö och säkerhetssammanhang används laserteknik för att larma om avvikelser, detektera hinder eller mäta avstånd i riskfyllda miljöer. Frånsett den rena byggsektorn finns laser även inom fritid och konsumentprodukter, såsom avståndsmätare för golfbanor eller rätskivor för hobbyprojekt, vilket vittnar om hur mogen och spridd tekniken blivit.

Den mänskliga faktorn och vinsterna med laser
Det finns även en mänsklig aspekt att beakta. Genom att minska behovet av manuellt mätarbete, klättrande med måttband och hantering av stora och ofta otympliga mätinstrument minskar risken för arbetsplatsolyckor. Laserinstrument ger snabb feedback, vilket i sin tur minskar stress och bidrar till att arbetet kan genomföras mer ergonomiskt. Tack vare att lasermätningar oftast kan utföras av en ensam person, behövs färre involverade, vilket i sin tur kan spara personalkostnader och reducera trängsel på arbetsplatsen. Dessutom minskar felmarginalerna, vilket bidrar till hållbarhet i längre perspektiv: färre fel innebär mindre materialspill och mer optimala konstruktioner, vilket i förlängningen kan ha positiva effekter på miljö och hållbarhet.

Vi sammanställer – Hur laser fungerar inom bygg

Laserteknikens intåg i bygg- och anläggningssektorn har på relativt kort tid förändrat hur vi planerar, mäter, bygger och kontrollerar vår fysiska infrastruktur. Även om inte alla byggprojekt idag är beroende av laserinstrument, är tekniken långt ifrån en nischprodukt. Med en utvecklingshistoria som sträcker sig tillbaka till 1960 har lasern gått från laboratoriebänk till att vara ett självklart inslag i en byggarbetares verktygslåda. Den exakta och koncentrerade ljusstrålen används idag i en mängd olika verktyg – från punktlasrar och korslasrar till roterande lasrar och rörlasrar – och har på så sätt ökat noggrannheten, effektiviteten och säkerheten på byggarbetsplatser världen över.

Framtiden ser ljus ut för fortsatt integrering av laser med digitala verktyg och automatiseringstekniker, vilket ytterligare kan effektivisera byggprocesser och infrastrukturprojekt. Med bättre synbarhet genom grönlaser, fortsatta förbättringar av mätprecision och integrering med BIM- och sensorsystem, samt stränga säkerhetsklassificeringar och regelverk för användning, är det tydligt att lasern är här för att stanna och fortsatt forma bygg- och anläggningsbranschens utveckling.

Mer info: På Arbetsmiljöverkets webbplats kan du läsa om säkerhet kring laser och vad som gäller inom arbetet. Oftast tillhör inte dessa laserinstrument en tillräckligt hög klassning på lasern, men det är oavsett intressant information.