Com o desenvolvimento dos tempos, a tecnologia de construção naval tem sido continuamente melhorada, e os materiais e o design da construção naval também evoluíram com a mudança dos tempos. O "Plano de Desenvolvimento de Médio e Longo Prazo para a Indústria da Construção Naval", aprovado e emitido pelo Conselho de Estado, estabelece claramente os princípios orientadores e os objetivos de desenvolvimento da indústria. Os princípios orientadores são aprofundar a reforma, acelerar o desenvolvimento, aderir ao caminho da nova industrialização; melhorar as capacidades independentes de pesquisa e desenvolvimento e as capacidades de apoio para equipamentos marítimos e aumentar a competitividade central da indústria de construção naval. Tanto a "introdução" como a "globalização" são enfatizadas, e as empresas de construção naval devem concentrar-se na introdução e digestão de equipamentos modulares, soldadura eficiente, corte e outras tecnologias-chave da construção naval, bem como tecnologias modernas de gestão da produção na construção naval.

A tecnologia de corte a laser tem feito progresso e desenvolvimento contínuos com o avanço dos tempos, e a potência do laser aumentou dos 500W ou 1kW iniciais para os atuais 30kW ou 40kW. O corte a laser pode se desenvolver vigorosamente porque tem vantagens que não podem ser substituídas pelos métodos de corte tradicionais, como boa qualidade de corte, velocidade de corte rápida, segurança e livre de poluição, e a capacidade de cortar uma ampla gama de materiais. É comumente aplicado em diversos setores, como aeroespacial, construção naval, decoração de móveis, equipamentos médicos, máquinas agrícolas e indústria automotiva.

Como uma tecnologia de soldagem avançada, a soldagem a laser tem características de alta eficiência de soldagem, boa qualidade de soldagem e menor consumo de material de soldagem. Para chapas de espessura média, a soldagem híbrida arco-laser, como a atual tecnologia avançada de soldagem, está sendo aplicada em indústrias como aeroespacial, transporte ferroviário, máquinas de construção e estruturas de aço.

A limpeza a laser, como uma nova tecnologia de tratamento de superfícies metálicas, também está sendo gradualmente aplicada na produção industrial. A limpeza a laser pode remover tinta, ferrugem, filme de óxido metálico pré-solda, camada de óxido pós-solda e assim por diante da superfície metálica.

Como iniciador do Provincial de Zhejiang "Penta Plan" projeto de pesquisa e desenvolvimento, Penta A Laser propõe uma solução abrangente para corte e soldagem de navios de alta eficiência, com foco em tecnologias e equipamentos-chave para soldagem híbrida arco-laser de chapas de espessura média.

Uma solução integrada de corte e soldagem a laser na construção naval

Penta A Laser combinou o uso de soldagem híbrida arco-laser em estaleiros alemães como Meyer Werft e Blohm + Voss, bem como no estaleiro chinês CIMC Raffles, para propor esta solução integrada.

Esta solução abrangente adota uma abordagem de linha de produção e inclui módulos como processamento de matéria-prima, corte a laser para placas de navio, corte a laser de placa de asa de feixe T e placa inferior, soldagem de arco a laser de placa de navio, soldagem híbrida de arco a laser de feixe T, e soldagem de canto híbrida de placa naval e arco laser com feixe T.

O módulo de processamento de material de entrada

O módulo de processamento de material de entrada inclui um sistema automatizado para “manuseio de material de entrada, limpeza, jateamento, correção, revestimento e transporte” das placas. Este módulo foi projetado pensando na automação, permitindo que as placas se movam ao longo da linha de montagem e concluam as etapas de pré-processamento. Isto reduz a necessidade de levantamento e transporte manual das placas, economizando mão de obra e recursos.

O módulo de corte a laser de placa de navio

A indústria de construção naval utiliza principalmente materiais de chapa de aço, e a demanda de corte vem principalmente de chapas de navios, componentes de vigas em T e outros materiais de corte. Esta solução adota a máquina de corte a laser de grande formato da série BULL da Penta, que pode expandir o alcance de corte para uma largura de 20 metros e um comprimento de 60 metros, atendendo às necessidades de corte da maioria dos materiais de chapa.

As chapas de aço para construção naval obtidas por corte a laser possuem boa qualidade de costura de corte, boa verticalidade da aresta de corte, sem suspensão de escória, fina camada de óxido, superfície lisa, sem necessidade de processamento secundário, podem ser soldadas diretamente e possuem deformação térmica mínima. A alta precisão do corte curvo reduz o tempo de montagem e consegue um corte perfeito de placas de navios de precisão.

Além disso, a máquina de corte a laser apresenta grandes vantagens no processamento de chapas médias e grossas. Sua velocidade é mais rápida do que o corte a plasma tradicional e, com o aumento da potência, a velocidade de corte de placas de aço carbono de 10 mm a 50 mm também aumenta. Da mesma forma, à medida que a potência aumenta, a espessura máxima de corte das placas de aço carbono continua a aumentar.

Módulo de soldagem híbrida de arco laser de placa de navio

A soldagem tradicional de emenda de placas de navios geralmente usa soldagem com proteção de gás e métodos de soldagem por arco submerso. Para chapas mais espessas, são necessários corte de ranhuras e soldagem multipassagem multicamadas. Para determinadas posições da placa naval, devido à sua espessura, ela precisa ser virada para soldagem após a soldagem da parte frontal. O processo de fabricação é trabalhoso e requer uma quantidade significativa de mão de obra e recursos. Com a soldagem híbrida a arco a laser, é possível obter soldagem unilateral e conformação dupla-face sem corte de ranhura em chapas grossas. A velocidade de soldagem geralmente pode atingir 1,2 m/min ou superior, e a eficiência de soldagem é 5 a 8 vezes maior do que os métodos de soldagem tradicionais. Após a soldagem, a placa tem melhor efeito de formação e não requer processamento secundário da costura de solda.

No módulo de soldagem híbrida de arco laser de placa de navio, Penta A Laser propôs uma solução para soldagem híbrida de arco laser de pórtico duplo em grande escala. O pórtico duplo serve como mecanismo de movimento para o cabeçote de soldagem híbrido e também atua como suporte do acessório. Na posição central do pórtico duplo, uma fresa de disco é disposta para realizar usinagem mecânica na face final da placa naval transportada, evitando que a camada de óxido de corte contamine a poça de fusão e afete a qualidade da soldagem. Ao mesmo tempo, um cabeçote de limpeza a laser é instalado na frente do cabeçote de soldagem híbrido a laser para remover a tinta superficial na posição da junta, evitando que a tinta afete o processo de soldagem.

No módulo de soldagem híbrida de arco laser T Beam, a soldagem T Beam tradicional normalmente usa uma combinação de máquina de soldagem e calibração com arco submerso ou soldagem de blindagem dupla como fonte de calor. A velocidade de soldagem é geralmente de 0,3-0,5 m/min e ambos os lados precisam ser soldados simultaneamente. Requer uma grande quantidade de fio de soldagem e fluxo durante o processo de soldagem. A viga T frequentemente sofre deformação significativa após a soldagem e a eficiência de correção também é baixa. Com base nesta situação, Penta A Laser desenvolveu uma máquina especializada para soldagem híbrida a arco laser com feixe T. A estrutura principal desta máquina é semelhante à de uma máquina tradicional de soldagem e calibração angular. Ele usa laser e arco como fontes de calor. As fontes duplas de calor podem melhorar a eficiência da soldagem e reduzir a entrada de calor na costura de solda.

Na soldagem tradicional de placa naval e ângulo de feixe T, agrupamento manual, soldagem manual por pontos e soldagem contínua por um carro pequeno são comumente usados. Comparado com tecnologias avançadas de soldagem no exterior, este método de produção está desatualizado, resultando em deformações de soldagem significativas e baixa eficiência de produção.

Com base nisso, Penta A Laser propôs uma solução de soldagem angular híbrida de placa de navio e arco laser T Beam. Esta solução utiliza laser e arco como fontes de calor. O laser incide em um pequeno ângulo na costura de solda entre a placa do navio e o feixe T. A costura de solda após a soldagem pode obter soldagem de um lado com formação de dupla face. Em comparação com a soldagem a arco tradicional para carros pequenos, este método melhora a eficiência da produção em 5 a 8 vezes e reduz o consumo de material de soldagem em mais de 3 vezes, tornando-o a melhor alternativa à soldagem tradicional.

Resumindo, Penta O laser pode fornecer uma solução completa, desde o processamento de materiais até a soldagem e montagem. Como uma empresa controlada por estrangeiros, Penta A tecnologia do laser é internacional, os equipamentos são produzidos internamente e os serviços são localizados. A concorrência cada vez mais acirrada leva o mercado a exigir melhorias nos processos de fabricação inteligentes da construção naval, na segurança, na confiabilidade e na qualidade dos materiais dos navios. As técnicas tradicionais de corte e soldadura na construção naval serão, sem dúvida, substituídas por novas tecnologias. O laser, conhecido como a "faca mais rápida", a "régua mais precisa" e a "luz mais brilhante", ocupará uma posição central no processo de fabricação inteligente da construção naval devido à sua alta precisão, alta eficiência e outras características, seja é para corte plano ou soldagem.

Aplicação da tecnologia de limpeza a laser na construção naval

A tecnologia de limpeza a laser é uma tecnologia altamente promissora e importante que está mudando gradualmente a proteção ambiental industrial. Nos últimos anos, as políticas de protecção ambiental da China tornaram-se cada vez mais rigorosas, levando a um rápido crescimento na procura de limpeza a laser no mercado chinês.

A limpeza a laser é o processo de remoção de material de uma superfície sólida (ou às vezes líquida), irradiando-a com um feixe de laser. Com baixo fluxo de laser, o material absorve a energia do laser e aquece, causando evaporação ou sublimação. Em alto fluxo de laser, o material é normalmente convertido em plasma.

Em comparação com os métodos de limpeza tradicionais, como limpeza por fricção mecânica, limpeza por corrosão química, limpeza por impacto poderoso líquido-sólido e limpeza ultrassônica de alta frequência, a limpeza a laser tem vantagens significativas.

A limpeza a laser é um método de limpeza ecológico que não requer o uso de quaisquer agentes químicos ou fluidos de limpeza. Os resíduos gerados na limpeza a laser apresentam-se principalmente na forma de pó sólido, de pequeno volume, fácil de armazenar e reciclável. Isto resolve facilmente o problema da poluição ambiental causada pela limpeza química.

Os métodos de limpeza tradicionais envolvem frequentemente a limpeza por contacto, que aplica forças mecânicas à superfície do objecto a ser limpo, resultando em danos na superfície ou na fixação do meio de limpeza à superfície do objecto, dificultando a sua remoção e causando poluição secundária. A natureza não abrasiva e sem contato da limpeza a laser resolve esses problemas com eficácia.

O laser pode ser transmitido através de fibras ópticas e combinado com sistemas robóticos, permitindo operações convenientes a longa distância e limpeza de áreas de difícil acesso por métodos convencionais. Isso garante a segurança do pessoal em ambientes perigosos.

A limpeza a laser pode remover vários tipos de contaminantes das superfícies de vários materiais, alcançando uma limpeza que os métodos de limpeza convencionais não conseguem alcançar. Ele também pode limpar seletivamente contaminantes na superfície dos materiais sem danificar o próprio material.

A limpeza a laser é altamente eficiente e economiza tempo.

No processo de construção naval, muitas vezes há necessidade de remoção de ferrugem em grandes áreas de aço e remoção de tinta de superfícies metálicas. A limpeza a laser, com suas vantagens de processamento, pode substituir os métodos tradicionais, como polimento mecânico ou jato de areia com água. Ao ajustar parâmetros como potência e frequência do laser, o limite para remoção dos contaminantes alvo pode ser garantido, protegendo assim o substrato contra danos do laser. Ao ajustar a largura de digitalização de acordo com a superfície de limpeza, diferentes larguras de superfície podem ser limpas de forma eficaz, garantindo a precisão da área de limpeza. Além disso, o laser como fonte de energia limpa pode prevenir eficazmente doenças profissionais entre os trabalhadores e, através de métodos eficientes de remoção de poeira, minimizar a poluição.

Concluindo, a aplicação da tecnologia de limpeza a laser na construção naval oferece benefícios significativos, como respeito ao meio ambiente, limpeza sem contato, operações remotas, limpeza seletiva, alta eficiência e segurança do trabalhador.

A mecanização e a automação do corte e da soldagem são tendências importantes na indústria de construção naval e, com o desenvolvimento da tecnologia de soldagem a laser e o aumento da troca de informações, essa tendência se tornará cada vez mais evidente. Desde 2018, Penta A Laser investiu recursos humanos e materiais significativos em máquinas de corte a laser 3D, soldagem, corte a laser e corte de tubos e máquinas de corte em grande escala, alcançando resultados significativos. Os produtos estão maduros e foram instalados em lotes no mercado. Em particular, na área da soldadura a laser, a empresa contratou especialistas técnicos da Alemanha e Itália, o que nos permitiu melhorar a nossa tecnologia de soldadura para um nível nacional líder. A partir de 2019, Penta A Laser tem produzido de forma estável equipamentos portáteis de soldagem a laser, com mais de mil conjuntos aplicados e exportados para mercados internacionais.

Temos inovado continuamente para fornecer as melhores e mais eficientes soluções para diversos setores ao redor do mundo.