Con el desarrollo de los tiempos, la tecnología de construcción naval se ha mejorado continuamente y los materiales y el diseño de la construcción naval también han evolucionado con los tiempos cambiantes. El "Plan de desarrollo a mediano y largo plazo para la industria de la construcción naval" aprobado y publicado por el Consejo de Estado establece claramente los principios rectores y los objetivos de desarrollo de la industria. Los principios rectores son profundizar la reforma, acelerar el desarrollo, adherir al camino de la nueva industrialización; mejorar las capacidades independientes de investigación y desarrollo y las capacidades de apoyo para equipos marinos, y mejorar la competitividad central de la industria de la construcción naval. Se enfatiza tanto la "introducción" como la "globalización", y las empresas de construcción naval deberían centrarse en introducir y asimilar el equipamiento modular, la soldadura y el corte eficientes y otras tecnologías clave de la construcción naval, así como tecnologías modernas de gestión de la producción en la construcción naval.

La tecnología de corte por láser ha avanzado y se ha desarrollado continuamente con el avance de los tiempos, y la potencia del láser ha aumentado desde los 500 W o 1 kW iniciales hasta los 30 kW o 40 kW actuales. El corte por láser puede desarrollarse vigorosamente porque tiene ventajas que no pueden ser reemplazadas por los métodos de corte tradicionales, como buena calidad de corte, velocidad de corte rápida, seguridad y libre de contaminación, y la capacidad de cortar una amplia gama de materiales. Se aplica comúnmente en diversas industrias, como la aeroespacial, la construcción naval, la decoración de muebles, los equipos médicos, la maquinaria agrícola y la industria automotriz.

Como tecnología de soldadura avanzada, la soldadura láser tiene las características de alta eficiencia de soldadura, buena calidad de soldadura y menor consumo de material de soldadura. Para placas de espesor medio, la soldadura híbrida por arco láser, como tecnología de soldadura avanzada actual, se está aplicando en industrias como la aeroespacial, el transporte ferroviario, la maquinaria de construcción y las estructuras de acero.

La limpieza por láser, como nueva tecnología de tratamiento de superficies metálicas, también se está aplicando gradualmente en la producción industrial. La limpieza con láser puede eliminar pintura, óxido, película de óxido metálico previa a la soldadura, capa de óxido posterior a la soldadura, etc. de la superficie del metal.

Como iniciador del Provincial de Zhejiang "penta Plan" proyecto de investigación y desarrollo, penta Laser propone una solución integral para el corte y soldadura de barcos de alta eficiencia, centrándose en tecnologías y equipos clave para la soldadura híbrida por arco láser de placas de espesor medio.

Una solución integrada de corte y soldadura por láser en la construcción naval

penta Laser ha combinado el uso de soldadura híbrida por arco láser en astilleros alemanes como Meyer Werft y Blohm + Voss, así como en el astillero CIMC Raffles de China, para proponer esta solución integrada.

Esta solución integral adopta un enfoque de línea de producción e incluye módulos tales como procesamiento de materias primas, corte por láser para placas de barcos, corte por láser de placas de ala y placas inferiores con vigas en T, soldadura por arco láser de placas de barcos, soldadura híbrida por arco láser con vigas en T, y soldadura de esquinas híbrida de arco láser con haz en T y placa de barco.

El módulo de procesamiento de material entrante.

El módulo de procesamiento de material entrante incluye un sistema automatizado para "manipulación, limpieza, granallado, corrección, recubrimiento y transporte del material entrante" de las placas. Este módulo está diseñado teniendo en cuenta la automatización, lo que permite que las placas se muevan a lo largo de la línea de montaje y completen los pasos de preprocesamiento. Esto reduce la necesidad de levantar y transportar manualmente las placas, ahorrando mano de obra y recursos.

El módulo de corte por láser de placas de barco.

La industria de la construcción naval utiliza principalmente materiales de placas de acero, y la demanda de corte proviene principalmente de placas de barcos, componentes de vigas en T y otros materiales de corte. Esta solución adopta la máquina de corte por láser de gran formato serie BULL de penta, que puede ampliar el rango de corte a un ancho de 20 metros y una longitud de 60 metros, satisfaciendo las necesidades de corte de la mayoría de los materiales de placas.

Las placas de acero para construcción naval obtenidas mediante corte por láser tienen buena calidad de costura de corte, buena verticalidad del filo, no cuelgan escoria, capa delgada de óxido, superficie lisa, no necesitan procesamiento secundario, se pueden soldar directamente y tienen una deformación térmica mínima. La alta precisión del corte curvo reduce el tiempo de montaje y logra un corte perfecto de placas de barcos de precisión.

Además, la máquina de corte por láser tiene grandes ventajas en el procesamiento de placas de espesor medio y grueso. Su velocidad es más rápida que el corte por plasma tradicional y, al aumentar la potencia, también aumenta la velocidad de corte de placas de acero al carbono de 10 mm a 50 mm. De manera similar, a medida que aumenta la potencia, el espesor máximo de corte de las placas de acero al carbono continúa aumentando.

Módulo de soldadura híbrida por arco láser de placa de barco

La soldadura tradicional de empalme de placas de barcos generalmente utiliza métodos de soldadura con protección de gas y soldadura por arco sumergido. Para placas más gruesas, se requiere corte de ranuras y soldadura multicapa de múltiples pasadas. Para ciertas posiciones de la placa de barco, debido a su espesor, es necesario darle la vuelta para soldarla después de soldar la parte frontal. El proceso de fabricación requiere mucha mano de obra y una cantidad significativa de mano de obra y recursos. Con la soldadura híbrida por arco láser, es posible lograr soldadura por un solo lado y conformado por ambos lados sin cortes de ranuras en placas gruesas. La velocidad de soldadura generalmente puede alcanzar 1,2 m/min o más, y la eficiencia de soldadura es de 5 a 8 veces mayor que la de los métodos de soldadura tradicionales. Después de soldar, la placa tiene un mejor efecto de conformación y no requiere un procesamiento secundario de la costura de soldadura.

En el módulo de soldadura híbrida por arco láser de placa de barco, penta Laser ha propuesto una solución para la soldadura híbrida por arco láser de doble pórtico a gran escala. El pórtico doble sirve como mecanismo de movimiento para el cabezal de soldadura híbrido y también actúa como soporte del dispositivo. En la posición central del pórtico doble, se dispone una fresa de disco para realizar el mecanizado mecánico en la cara final de la placa del barco transportada, evitando que la capa de óxido de corte contamine el baño de soldadura y afecte la calidad de la soldadura. Al mismo tiempo, se instala un cabezal de limpieza láser delante del cabezal de soldadura láser híbrido para eliminar la pintura de la superficie en la posición de la unión, evitando que la pintura afecte el proceso de soldadura.

En el módulo de soldadura híbrida por arco láser T Beam, la soldadura tradicional T Beam generalmente utiliza una máquina combinada de soldadura y calibración con arco sumergido o soldadura de doble escudo como fuente de calor. La velocidad de soldadura es generalmente de 0,3 a 0,5 m/min y ambos lados deben soldarse simultáneamente. Requiere una gran cantidad de alambre de soldadura y fundente durante el proceso de soldadura. La viga en T a menudo experimenta una deformación significativa después de la soldadura y la eficiencia de corrección también es baja. En base a esta situación, penta Laser ha desarrollado una máquina especializada para la soldadura híbrida por arco láser con haz en T. La estructura principal de esta máquina es similar a la de una máquina tradicional de calibración y soldadura de ángulos. Utiliza láser y arco como fuentes de calor. Las fuentes de calor duales pueden mejorar la eficiencia de la soldadura y reducir la entrada de calor en la costura de soldadura.

En la soldadura tradicional de placas de barco y ángulo de viga en T, se utilizan comúnmente la agrupación manual, la soldadura por puntos manual y la soldadura continua con un automóvil pequeño. En comparación con las tecnologías de soldadura avanzadas del extranjero, este método de producción está obsoleto, lo que provoca importantes deformaciones en la soldadura y una baja eficiencia de producción.

Basado en esto, penta Laser ha propuesto una solución de soldadura de ángulo híbrida por arco láser de placa de barco y T Beam. Esta solución utiliza láser y arco como fuentes de calor. El láser incide con un pequeño ángulo sobre la costura de soldadura entre la placa del barco y la viga T. La costura de soldadura después de la soldadura puede lograr una soldadura de un solo lado con conformado de doble cara. En comparación con la soldadura por arco tradicional para automóviles pequeños, este método mejora la eficiencia de producción entre 5 y 8 veces y reduce el consumo de material de soldadura más de 3 veces, lo que la convierte en la mejor alternativa a la soldadura tradicional.

En resumen, penta El láser puede proporcionar una solución completa desde el procesamiento de materiales hasta la soldadura y el ensamblaje. Como empresa controlada extranjera, penta La tecnología del láser es internacional, los equipos se producen en el país y los servicios están localizados. La competencia cada vez más feroz lleva al mercado a exigir mejoras en los procesos de fabricación inteligentes de la construcción naval, la seguridad, la confiabilidad y la calidad del material de los buques. Sin duda, las técnicas tradicionales de corte y soldadura en la construcción naval serán sustituidas por nuevas tecnologías. El láser, conocido como el "cuchillo más rápido", la "regla más precisa" y la "luz más brillante", ocupará una posición fundamental en el proceso de fabricación inteligente de barcos debido a su alta precisión, alta eficiencia y otras características, ya sea Es para corte plano o soldadura.

Aplicación de la tecnología de limpieza láser en la construcción naval

La tecnología de limpieza por láser es una tecnología muy prometedora e importante que está cambiando gradualmente la protección del medio ambiente industrial. En los últimos años, las políticas de protección ambiental de China se han vuelto cada vez más estrictas, lo que ha llevado a un rápido crecimiento de la demanda de limpieza con láser en el mercado chino.

La limpieza con láser es el proceso de eliminar material de una superficie sólida (o a veces líquida) irradiándolo con un rayo láser. Con un flujo láser bajo, el material absorbe la energía del láser y se calienta, provocando evaporación o sublimación. Con un flujo láser elevado, el material normalmente se convierte en plasma.

En comparación con los métodos de limpieza tradicionales, como la limpieza por fricción mecánica, la limpieza química contra la corrosión, la limpieza por impacto potente líquido-sólido y la limpieza ultrasónica de alta frecuencia, la limpieza con láser tiene importantes ventajas.

La limpieza con láser es un método de limpieza ecológico que no requiere el uso de agentes químicos ni líquidos de limpieza. Los residuos generados por la limpieza con láser se presentan principalmente en forma de polvo sólido, de pequeño volumen, fácil de almacenar y reciclable. Esto resuelve fácilmente el problema de la contaminación ambiental causada por la limpieza química.

Los métodos de limpieza tradicionales a menudo implican limpieza por contacto, que aplica fuerzas mecánicas a la superficie del objeto que se limpia, lo que resulta en daños a la superficie o al medio de limpieza adherido a la superficie del objeto, lo que dificulta su eliminación y provoca contaminación secundaria. La naturaleza no abrasiva y sin contacto de la limpieza con láser resuelve eficazmente estos problemas.

El láser puede transmitirse a través de fibras ópticas y combinarse con sistemas robóticos, lo que permite operaciones convenientes a larga distancia y limpieza de áreas a las que es difícil llegar utilizando métodos convencionales. Esto garantiza la seguridad del personal en entornos peligrosos.

La limpieza con láser puede eliminar varios tipos de contaminantes de las superficies de diversos materiales, logrando una limpieza que los métodos de limpieza convencionales no pueden lograr. También puede limpiar selectivamente los contaminantes de la superficie de los materiales sin dañar el material en sí.

La limpieza con láser es muy eficiente y ahorra tiempo.

En el proceso de construcción naval, a menudo existe la necesidad de eliminar el óxido de grandes superficies del acero y la pintura de las superficies metálicas. La limpieza con láser, con sus ventajas de procesamiento, puede reemplazar los métodos tradicionales como el pulido mecánico o el chorro de arena con agua. Al ajustar parámetros como la potencia y la frecuencia del láser, se puede garantizar el umbral para eliminar los contaminantes objetivo, protegiendo así el sustrato del daño del láser. Al ajustar el ancho de escaneo según la superficie de limpieza, se pueden limpiar eficazmente diferentes anchos de superficie, lo que garantiza la precisión del área de limpieza. Además, el láser como fuente de energía limpia puede prevenir eficazmente las enfermedades profesionales entre los trabajadores y, mediante métodos eficientes de eliminación de polvo, minimizar la contaminación.

En conclusión, la aplicación de la tecnología de limpieza láser en la construcción naval proporciona importantes beneficios como el respeto al medio ambiente, la limpieza sin contacto, las operaciones remotas, la limpieza selectiva, la alta eficiencia y la seguridad de los trabajadores.

La mecanización y la automatización del corte y la soldadura son tendencias importantes en la industria de la construcción naval y, con el desarrollo de la tecnología de soldadura láser y el mayor intercambio de información, esta tendencia será cada vez más evidente. Desde 2018, penta Laser ha invertido importantes recursos humanos y materiales en máquinas de corte por láser 3D, soldadura, corte por láser y corte de tubos, y máquinas de corte a gran escala, logrando resultados significativos. Los productos están maduros y se han instalado en lotes en el mercado. En particular, en el campo de la soldadura láser, la empresa ha contratado expertos técnicos de Alemania e Italia, lo que nos permite mejorar nuestra tecnología de soldadura a un nivel líder en el país. A partir de 2019, penta Laser ha estado produciendo de manera estable equipos de soldadura láser portátiles, con más de mil juegos aplicados y exportados a los mercados internacionales.

Hemos estado innovando continuamente para brindar las mejores y más eficientes soluciones para diversas industrias en todo el mundo.