С развитием времени технологии судостроения постоянно совершенствовались, а материалы и конструкция судостроения также развивались вместе со временем. В «Средне- и долгосрочном плане развития судостроительной промышленности», одобренном и изданном Госсоветом, четко изложены руководящие принципы и цели развития отрасли. Руководящими принципами являются углубление реформ, ускорение развития, следование пути новой индустриализации; улучшить независимые возможности исследований и разработок, а также возможности поддержки морского оборудования, а также повысить основную конкурентоспособность судостроительной отрасли. Подчеркивается как «внедрение», так и «выход на глобальный уровень», и судостроительные предприятия должны сосредоточиться на внедрении и освоении модульного оснащения, эффективной сварки, резки и других ключевых технологий судостроения, а также современных технологий управления судостроительным производством.

Технология лазерной резки постоянно прогрессирует и развивается с течением времени, а мощность лазера увеличилась с первоначальных 500 Вт или 1 кВт до нынешних 30 кВт или 40 кВт. Лазерная резка может активно развиваться, поскольку она имеет преимущества, которые не могут быть заменены традиционными методами резки, такие как хорошее качество резки, высокая скорость резки, безопасность и отсутствие загрязнения, а также возможность резки широкого спектра материалов. Он широко применяется в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая промышленность, судостроение, отделка мебели, медицинское оборудование, сельскохозяйственная техника и автомобильная промышленность.

Являясь передовой технологией сварки, лазерная сварка отличается высокой эффективностью сварки, хорошим качеством сварки и меньшим расходом сварочного материала. Для листов средней толщины гибридная лазерно-дуговая сварка, как современная передовая технология сварки, применяется в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, железнодорожный транспорт, строительная техника и стальные конструкции.

Лазерная очистка, как новая технология обработки поверхности металлов, постепенно внедряется и в промышленное производство. Лазерная очистка позволяет удалить с металлической поверхности краску, ржавчину, пленку оксида металла перед сваркой, слой оксида после сварки и т. д.

Как инициатор провинции Чжэцзян»Пента План» научно-исследовательский проект, Пента Компания «Лазер» предлагает комплексное решение для высокоэффективной резки и сварки судов, делая акцент на ключевых технологиях и оборудовании для лазерно-дуговой гибридной сварки листов средней толщины.

Комплексное решение лазерной резки и сварки в судостроении

Пента Компания Laser объединила использование гибридной лазерно-дуговой сварки на немецких верфях, таких как Meyer Werft и Blohm + Voss, а также на китайской верфи CIMC Raffles, чтобы предложить это интегрированное решение.

Это комплексное решение использует подход производственной линии и включает в себя такие модули, как обработка сырья, лазерная резка корабельных пластин, лазерная резка Т-образных пластин крыльев и днищ, лазерно-дуговая сварка корабельных пластин, гибридная лазерно-дуговая сварка Т-образными лучами, и гибридная угловая лазерно-дуговая сварка судовых пластин и Т-лучевой дуги.

Модуль обработки входящего материала

Модуль входной обработки материалов включает в себя автоматизированную систему «подачи входного материала, очистки, дробеструйной обработки, коррекции, нанесения покрытия и транспортировки» пластин. Этот модуль разработан с учетом автоматизации, позволяя пластинам перемещаться по сборочной линии и выполнять этапы предварительной обработки. Это снижает необходимость ручного подъема и транспортировки пластин, экономя как рабочую силу, так и ресурсы.

Модуль лазерной резки корабельных пластин

Судостроительная промышленность в основном использует стальные пластины, а спрос на резку в основном исходит от судовых пластин, компонентов Т-образных балок и других режущих материалов. В этом решении используется широкоформатный станок для лазерной резки серии BULL от Пента, который может расширить диапазон резки до ширины 20 метров и длины 60 метров, удовлетворяя потребности в резке большинства плитных материалов.

Листы судостроительной стали, полученные методом лазерной резки, имеют хорошее качество режущего шва, хорошую вертикальность режущей кромки, отсутствие нависания шлака, тонкий оксидный слой, гладкую поверхность, не требуют вторичной обработки, поддаются прямой сварке, имеют минимальную термическую деформацию. Высокая точность криволинейной резки сокращает время монтажа и обеспечивает бесшовную резку прецизионных судовых листов.

Кроме того, станок для лазерной резки имеет большие преимущества при обработке средних и толстых листов. Его скорость выше, чем у традиционной плазменной резки, а с увеличением мощности также увеличивается скорость резки пластин из углеродистой стали толщиной 10–50 мм. Аналогичным образом, по мере увеличения мощности максимальная толщина резки пластин из углеродистой стали продолжает увеличиваться.

Модуль гибридной лазерной дуговой сварки судовых пластин

Традиционная сварка судовых пластин обычно использует методы сварки в защитной среде и дуговой сварки под флюсом. Для более толстых пластин требуется нарезка пазов и многослойная многопроходная сварка. При определенных положениях корабельной плиты из-за ее толщины ее необходимо переворачивать для сварки после приваривания лицевой стороны. Производственный процесс трудоемкий и требует значительного количества рабочей силы и ресурсов. С помощью лазерно-дуговой гибридной сварки можно добиться односторонней сварки и двусторонней штамповки без прорезания пазов на толстых пластинах. Скорость сварки обычно может достигать 1,2 м/мин или выше, а эффективность сварки в 5-8 раз выше, чем у традиционных методов сварки. После сварки пластина имеет лучшую формуемость и не требует вторичной обработки сварного шва.

В модуле гибридной лазерно-дуговой сварки пластины корабля Пента Компания Laser предложила решение для крупномасштабной гибридной лазерной дуговой сварки с двумя портами. Двойной портал служит механизмом перемещения гибридной сварочной головки, а также выступает в качестве держателя приспособления. В центральном положении двойного портала расположена дисковая фреза для механической обработки торца транспортируемой корабельной плиты, предотвращающая загрязнение режущего оксидного слоя сварочной ванны и ухудшение качества сварки. В то же время перед головкой лазерной гибридной сварки установлена лазерная чистящая головка для удаления поверхностной краски в месте соединения, предотвращая влияние краски на процесс сварки.

В модуле гибридной лазерно-дуговой сварки T Beam при традиционной сварке T Beam обычно используется комбинированная сварочно-калибровочная машина с дуговой сваркой под флюсом или сваркой с двойным защитным экраном в качестве источника тепла. Скорость сварки обычно составляет 0,3-0,5 м/мин, причем обе стороны необходимо сваривать одновременно. В процессе сварки требуется большое количество сварочной проволоки и флюса. Тавровая балка часто испытывает значительную деформацию после сварки, при этом эффективность коррекции также невысока. Исходя из этой ситуации, Пента Компания Laser разработала специализированный аппарат для гибридной лазерной сварки Т-лучем. Основная конструкция этой машины аналогична конструкции традиционной машины для угловой сварки и калибровки. В качестве источников тепла он использует как лазер, так и дугу. Двойные источники тепла могут повысить эффективность сварки и снизить тепловложение в сварной шов.

При традиционной судовой сварке и угловой сварке Т-образной балкой обычно используются ручная группировка, ручная точечная сварка и непрерывная сварка на небольшом автомобиле. По сравнению с передовыми зарубежными сварочными технологиями этот метод производства устарел, что приводит к значительным сварочным деформациям и низкой эффективности производства.

Основываясь на этом, Пента Компания Laser предложила гибридное решение для угловой сварки корабельной пластины и лазерной дуговой сварки T Beam. В этом решении в качестве источников тепла используются как лазер, так и дуга. Лазер падает под небольшим углом на сварной шов между корабельной плитой и Т-образной балкой. Сварной шов после сварки может достигать односторонней сварки с двухсторонней формовкой. По сравнению с традиционной дуговой сваркой небольших автомобилей этот метод повышает эффективность производства в 5-8 раз и снижает расход сварочного материала более чем в 3 раза, что делает его лучшей альтернативой традиционной сварке.

В итоге, Пента Лазер может обеспечить комплексное решение: от обработки материалов до сварки и сборки. Будучи предприятием, контролируемым иностранцами, Пента Лазерные технологии являются международными, оборудование отечественного производства, а услуги локализованы. Растущая конкуренция заставляет рынок требовать улучшения интеллектуальных производственных процессов судостроения, безопасности, надежности и качества судовых материалов. Традиционные методы резки и сварки в судостроении, несомненно, будут заменены новыми технологиями. Лазер, известный как «самый быстрый нож», «самая точная линейка» и «самый яркий свет», займет центральное место в процессе интеллектуального судостроительного производства благодаря своей высокой точности, высокой эффективности и другим характеристикам. это для плоской резки или сварки.

Применение технологии лазерной очистки в судостроении

Технология лазерной очистки — весьма перспективная и важная технология, которая постепенно меняет защиту промышленной окружающей среды. В последние годы политика Китая по защите окружающей среды становится все более строгой, что приводит к быстрому росту спроса на лазерную очистку на китайском рынке.

Лазерная очистка — это процесс удаления материала с твердой (а иногда и жидкой) поверхности путем облучения его лазерным лучом. При низком лазерном потоке материал поглощает энергию лазера и нагревается, вызывая испарение или сублимацию. При высоком лазерном потоке материал обычно преобразуется в плазму.

По сравнению с традиционными методами очистки, такими как очистка механическим трением, химическая коррозионная очистка, мощная ударная очистка жидкость-твердое вещество и высокочастотная ультразвуковая очистка, лазерная очистка имеет значительные преимущества.

Лазерная очистка — это экологичный метод очистки, не требующий использования каких-либо химических веществ или чистящих жидкостей. Отходы, образующиеся в результате лазерной очистки, в основном имеют форму твердого порошка, который имеет небольшой объем, легко хранится и подлежит вторичной переработке. Это легко решает проблему загрязнения окружающей среды, вызванного химической очисткой.

Традиционные методы очистки часто включают контактную очистку, при которой к поверхности очищаемого объекта применяются механические силы, что приводит к повреждению поверхности или прилипанию чистящего средства к поверхности объекта, что затрудняет его удаление и вызывает вторичное загрязнение. Неабразивный и бесконтактный характер лазерной очистки эффективно решает эти проблемы.

Лазер может передаваться по оптическим волокнам и сочетаться с роботизированными системами, что позволяет удобно работать на больших расстояниях и очищать труднодоступные места с помощью традиционных методов. Это обеспечивает безопасность персонала в опасных средах.

Лазерная очистка позволяет удалить различные типы загрязнений с поверхностей различных материалов, достигая чистоты, которую не могут достичь традиционные методы очистки. Он также может выборочно очищать загрязнения на поверхности материалов, не повреждая сам материал.

Лазерная очистка очень эффективна и экономит время.

В процессе судостроения часто возникает необходимость удаления ржавчины со стали на больших площадях и удаления краски с металлических поверхностей. Лазерная очистка с ее преимуществами обработки может заменить традиционные методы, такие как механическая полировка или водная пескоструйная очистка. Регулируя такие параметры, как мощность и частота лазера, можно обеспечить порог удаления целевых загрязнений, тем самым защищая подложку от лазерного повреждения. Регулируя ширину сканирования в зависимости от очищаемой поверхности, можно эффективно очищать поверхности разной ширины, обеспечивая точность области очистки. Кроме того, лазер как источник чистой энергии может эффективно предотвращать профессиональные заболевания среди работников, а за счет эффективных методов удаления пыли минимизировать загрязнение.

В заключение отметим, что применение технологии лазерной очистки в судостроении дает значительные преимущества, такие как экологичность, бесконтактная очистка, дистанционное управление, выборочная очистка, высокая эффективность и безопасность труда.

Механизация и автоматизация резки и сварки являются основными тенденциями в судостроительной отрасли, и с развитием технологий лазерной сварки и расширением обмена информацией эта тенденция будет становиться все более очевидной. С 2018 года Пента Компания Laser вложила значительные человеческие и материальные ресурсы в станки для 3D-лазерной резки, сварки, лазерной резки и резки труб, а также в крупногабаритные станки для резки, добившись значительных результатов. Продукты являются зрелыми и партиями поставляются на рынок. В частности, в области лазерной сварки компания наняла технических специалистов из Германии и Италии, что позволило нам улучшить нашу технологию сварки до ведущего отечественного уровня. Начиная с 2019 года, Пента Компания Laser стабильно производит ручное оборудование для лазерной сварки: более тысячи комплектов применяются и экспортируются на международные рынки.

Мы постоянно внедряем инновации, чтобы предоставлять лучшие и наиболее эффективные решения для различных отраслей промышленности по всему миру.