Với sự phát triển của thời đại, công nghệ đóng tàu không ngừng được cải tiến, vật liệu và thiết kế đóng tàu cũng phát triển theo thời đại. “Kế hoạch phát triển trung và dài hạn ngành đóng tàu” được Hội đồng Nhà nước phê duyệt và ban hành nêu rõ các nguyên tắc chỉ đạo và mục tiêu phát triển của ngành. Tôn chỉ chỉ đạo là cải cách sâu rộng, đẩy nhanh phát triển, bám sát con đường công nghiệp hóa mới; nâng cao năng lực nghiên cứu và phát triển độc lập cũng như năng lực hỗ trợ cho thiết bị hàng hải, đồng thời nâng cao khả năng cạnh tranh cốt lõi của ngành đóng tàu. Cả "giới thiệu" và "đi ra toàn cầu" đều được nhấn mạnh, đồng thời các doanh nghiệp đóng tàu nên tập trung vào việc giới thiệu và tiếp thu trang bị mô-đun, hàn, cắt hiệu quả và các công nghệ đóng tàu quan trọng khác, cũng như các công nghệ quản lý sản xuất đóng tàu hiện đại.

Công nghệ cắt laser đã có những tiến bộ và phát triển không ngừng theo sự tiến bộ của thời đại, công suất laser đã tăng từ 500W hoặc 1kW ban đầu lên 30kW hoặc 40kW hiện tại. Cắt laser có thể phát triển mạnh mẽ vì nó có những ưu điểm không thể thay thế bằng các phương pháp cắt truyền thống như chất lượng cắt tốt, tốc độ cắt nhanh, an toàn và không gây ô nhiễm, khả năng cắt nhiều loại vật liệu. Nó thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như hàng không vũ trụ, đóng tàu, trang trí nội thất, thiết bị y tế, máy móc nông nghiệp và công nghiệp ô tô.

Là một công nghệ hàn tiên tiến, hàn laser có đặc điểm là hiệu quả hàn cao, chất lượng hàn tốt và tiêu hao vật liệu hàn ít hơn. Đối với các tấm có độ dày trung bình, hàn lai hồ quang laser là công nghệ hàn tiên tiến hiện nay, đang được ứng dụng trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, vận tải đường sắt, máy móc xây dựng và kết cấu thép.

Làm sạch bằng laser, là một công nghệ xử lý bề mặt kim loại mới, cũng đang dần được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp. Làm sạch bằng laser có thể loại bỏ sơn, rỉ sét, màng oxit kim loại trước khi hàn, lớp oxit sau hàn, v.v. khỏi bề mặt kim loại.

Là người khởi xướng Tỉnh Chiết Giang "ngũ hành Lập kế hoạch" dự án nghiên cứu và phát triển, ngũ hành Laser đề xuất giải pháp toàn diện về cắt và hàn tàu hiệu quả cao, tập trung vào các công nghệ và thiết bị chủ chốt để hàn lai laser-hồ quang các tấm có độ dày trung bình.

Giải pháp tích hợp cắt và hàn laser trong đóng tàu

ngũ hành Laser đã kết hợp việc sử dụng phương pháp hàn lai hồ quang laze tại các nhà máy đóng tàu của Đức như Meyer Werft và Blohm + Voss, cũng như nhà máy đóng tàu CIMC Raffles của Trung Quốc, để đề xuất giải pháp tích hợp này.

Giải pháp toàn diện này áp dụng cách tiếp cận dây chuyền sản xuất và bao gồm các mô-đun như xử lý nguyên liệu thô, cắt laser cho tấm tàu, cắt laser tấm cánh chữ T và tấm đáy, hàn hồ quang laser tấm tàu, hàn lai hồ quang laser chùm tia T, và hàn góc kết hợp tia laser-hồ quang tấm tàu và tia T.

Mô-đun xử lý vật liệu đầu vào

Mô-đun xử lý vật liệu đầu vào bao gồm một hệ thống tự động để "xử lý vật liệu đầu vào, làm sạch, phun bi, hiệu chỉnh, phủ và vận chuyển" các tấm. Mô-đun này được thiết kế với mục đích tự động hóa, cho phép các tấm di chuyển dọc theo dây chuyền lắp ráp và hoàn thành các bước tiền xử lý. Điều này làm giảm nhu cầu nâng và vận chuyển các tấm bằng tay, tiết kiệm cả nhân lực và tài nguyên.

Mô-đun cắt laser tấm tàu

Ngành đóng tàu chủ yếu sử dụng vật liệu thép tấm và nhu cầu cắt chủ yếu đến từ tấm tàu, các bộ phận dầm chữ T và các vật liệu cắt khác. Giải pháp này sử dụng máy cắt laser khổ lớn dòng BULL của ngũ hành, có thể mở rộng phạm vi cắt lên chiều rộng 20 mét và chiều dài 60 mét, đáp ứng nhu cầu cắt của hầu hết các vật liệu tấm.

Các tấm thép đóng tàu thu được thông qua cắt laser có chất lượng đường cắt tốt, lưỡi cắt thẳng đứng tốt, không treo xỉ, lớp oxit mỏng, bề mặt nhẵn, không cần xử lý thứ cấp, có thể hàn trực tiếp và biến dạng nhiệt tối thiểu. Độ chính xác cao của việc cắt đường cong giúp giảm thời gian lắp đặt và đạt được khả năng cắt liền mạch các tấm tàu chính xác.

Ngoài ra, máy cắt laser còn có ưu điểm lớn trong việc gia công các tấm có kích thước trung bình và dày. Tốc độ của nó nhanh hơn so với cắt plasma truyền thống và với công suất ngày càng tăng, tốc độ cắt của tấm thép carbon 10mm-50mm cũng tăng lên. Tương tự, khi công suất tăng lên, độ dày cắt tối đa của tấm thép carbon tiếp tục tăng.

Mô-đun hàn lai hồ quang laser tấm tàu

Hàn nối tấm tàu truyền thống thường sử dụng phương pháp hàn được bảo vệ bằng khí và hàn hồ quang chìm. Đối với các tấm dày hơn, cần phải cắt rãnh và hàn nhiều lớp nhiều lớp. Đối với một số vị trí nhất định của tấm tàu, do độ dày của nó, nó cần được lật lại để hàn sau khi hàn mặt trước. Quá trình sản xuất sử dụng nhiều lao động và đòi hỏi một lượng nhân lực và nguồn lực đáng kể. Với phương pháp hàn lai hồ quang laser, có thể đạt được hàn một mặt và tạo hình hai mặt mà không cần cắt rãnh trên các tấm dày. Tốc độ hàn thường có thể đạt 1,2m/phút hoặc cao hơn và hiệu suất hàn cao gấp 5-8 lần so với phương pháp hàn truyền thống. Sau khi hàn, tấm có hiệu quả tạo hình tốt hơn và không cần xử lý thứ cấp đường hàn.

Trong mô-đun hàn lai hồ quang laser tấm tàu, ngũ hành Laser đã đề xuất một giải pháp hàn lai hồ quang laser cổng kép quy mô lớn. Giàn hàn kép đóng vai trò là cơ chế chuyển động cho đầu hàn lai và cũng đóng vai trò là vật mang vật cố định. Tại vị trí trung tâm của giàn kép, một dao phay dạng đĩa được bố trí để thực hiện gia công cơ khí ở mặt cuối của tấm tàu vận chuyển, ngăn chặn lớp oxit cắt làm nhiễm bẩn vũng hàn và ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Đồng thời, đầu làm sạch laser được lắp đặt phía trước đầu hàn laser hybrid để loại bỏ lớp sơn bề mặt tại vị trí mối nối, giúp lớp sơn không ảnh hưởng đến quá trình hàn.

Trong mô-đun hàn lai hồ quang laser T Beam, hàn T Beam truyền thống thường sử dụng máy hàn kết hợp và hiệu chuẩn với hồ quang chìm hoặc hàn lá chắn kép làm nguồn nhiệt. Tốc độ hàn thường là 0,3-0,5m / phút và cần hàn đồng thời cả hai mặt. Nó đòi hỏi một lượng lớn dây hàn và chất trợ dung trong quá trình hàn. Dầm chữ T thường bị biến dạng đáng kể sau khi hàn và hiệu suất hiệu chỉnh cũng thấp. Dựa trên tình hình này, ngũ hành Laser đã phát triển một loại máy chuyên dụng để hàn hồ quang lai tia laser T-beam. Cấu trúc chính của máy này tương tự như máy hàn góc và hiệu chuẩn truyền thống. Nó sử dụng cả tia laser và hồ quang làm nguồn nhiệt. Nguồn nhiệt kép có thể cải thiện hiệu quả hàn và giảm lượng nhiệt đầu vào vào đường hàn.

Trong hàn tấm tàu truyền thống và hàn góc T Beam, việc nhóm thủ công, hàn điểm thủ công và hàn liên tục bằng ô tô nhỏ thường được sử dụng. So với các công nghệ hàn tiên tiến ở nước ngoài, phương pháp sản xuất này đã lạc hậu, dẫn đến biến dạng hàn đáng kể và hiệu quả sản xuất thấp.

Dựa vào cái này, ngũ hành Laser đã đề xuất giải pháp hàn góc lai hồ quang laser T Beam và tấm tàu. Giải pháp này sử dụng cả tia laser và hồ quang làm nguồn nhiệt. Tia laser chiếu tới một góc nhỏ trên đường hàn giữa tôn tàu và dầm chữ T. Đường hàn sau khi hàn có thể đạt được hàn một mặt với tạo hình hai mặt. So với hàn hồ quang ô tô loại nhỏ truyền thống, phương pháp này cải thiện hiệu quả sản xuất lên 5-8 lần và giảm mức tiêu thụ vật liệu hàn hơn 3 lần, khiến nó trở thành phương pháp thay thế tốt nhất cho phương pháp hàn truyền thống.

Tóm tắt, ngũ hành Laser có thể cung cấp một giải pháp hoàn chỉnh từ xử lý vật liệu đến hàn và lắp ráp. Là một doanh nghiệp do nước ngoài kiểm soát, ngũ hành Công nghệ của Laser mang tính quốc tế, thiết bị được sản xuất trong nước và dịch vụ được bản địa hóa. Sự cạnh tranh ngày càng khốc liệt thúc đẩy thị trường yêu cầu cải tiến quy trình sản xuất thông minh đóng tàu, an toàn, độ tin cậy và chất lượng của vật liệu đóng tàu. Kỹ thuật cắt và hàn truyền thống trong đóng tàu chắc chắn sẽ được thay thế bằng các công nghệ mới. Laser, được mệnh danh là “con dao nhanh nhất”, “thước chính xác nhất” và “ánh sáng sáng nhất”, sẽ chiếm vị trí then chốt trong quá trình sản xuất đóng tàu thông minh nhờ độ chính xác cao, hiệu quả cao và các đặc tính khác, cho dù nó dùng để cắt phẳng hoặc hàn.

Ứng dụng công nghệ làm sạch bằng laser trong đóng tàu

Công nghệ làm sạch bằng laser là công nghệ có nhiều triển vọng và quan trọng đang dần thay đổi việc bảo vệ môi trường công nghiệp. Trong những năm gần đây, chính sách bảo vệ môi trường của Trung Quốc ngày càng trở nên nghiêm ngặt, dẫn đến nhu cầu làm sạch bằng laser tại thị trường Trung Quốc tăng trưởng nhanh chóng.

Làm sạch bằng laser là quá trình loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt rắn (hoặc đôi khi là chất lỏng) bằng cách chiếu xạ nó bằng chùm tia laser. Ở thông lượng laser thấp, vật liệu hấp thụ năng lượng laser và nóng lên, gây ra sự bay hơi hoặc thăng hoa. Ở thông lượng laser cao, vật liệu thường được chuyển thành plasma.

So với các phương pháp làm sạch truyền thống như làm sạch ma sát cơ học, làm sạch ăn mòn hóa học, làm sạch tác động mạnh bằng chất lỏng-rắn và làm sạch siêu âm tần số cao, làm sạch bằng laser có những ưu điểm đáng kể.

Làm sạch bằng laser là phương pháp làm sạch xanh không yêu cầu sử dụng bất kỳ tác nhân hóa học hoặc chất lỏng làm sạch nào. Chất thải phát sinh từ quá trình làm sạch bằng laser chủ yếu ở dạng bột rắn, có khối lượng nhỏ, dễ bảo quản và có thể tái chế. Điều này dễ dàng giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do tẩy rửa bằng hóa chất.

Các phương pháp làm sạch truyền thống thường liên quan đến việc làm sạch tiếp xúc, tác dụng lực cơ học lên bề mặt của vật thể được làm sạch, dẫn đến hư hỏng bề mặt hoặc chất làm sạch bám vào bề mặt vật thể, gây khó khăn cho việc loại bỏ và gây ô nhiễm thứ cấp. Bản chất không mài mòn và không tiếp xúc của việc làm sạch bằng laser giải quyết hiệu quả những vấn đề này.

Laser có thể được truyền qua sợi quang và kết hợp với hệ thống robot, cho phép vận hành ở khoảng cách xa thuận tiện và làm sạch những khu vực khó tiếp cận bằng các phương pháp thông thường. Điều này đảm bảo sự an toàn của nhân viên trong môi trường nguy hiểm.

Làm sạch bằng laser có thể loại bỏ nhiều loại chất gây ô nhiễm khỏi bề mặt của nhiều vật liệu khác nhau, đạt được độ sạch mà các phương pháp làm sạch thông thường không thể đạt được. Nó cũng có thể làm sạch có chọn lọc các chất gây ô nhiễm trên bề mặt vật liệu mà không làm hỏng vật liệu.

Làm sạch bằng laser có hiệu quả cao và tiết kiệm thời gian.

Trong quá trình đóng tàu, thường cần phải loại bỏ rỉ sét trên diện rộng và loại bỏ sơn trên bề mặt kim loại. Làm sạch bằng laser, với ưu điểm xử lý, có thể thay thế các phương pháp truyền thống như đánh bóng cơ học hoặc phun cát nước. Bằng cách điều chỉnh các thông số như công suất và tần số laser, ngưỡng loại bỏ các chất gây ô nhiễm mục tiêu có thể được đảm bảo, do đó bảo vệ chất nền khỏi bị hư hại do laser. Bằng cách điều chỉnh độ rộng quét theo bề mặt làm sạch, có thể làm sạch hiệu quả các chiều rộng bề mặt khác nhau, đảm bảo độ chính xác của khu vực làm sạch. Hơn nữa, laser là nguồn năng lượng sạch có thể ngăn ngừa hiệu quả bệnh nghề nghiệp ở người lao động và thông qua các phương pháp loại bỏ bụi hiệu quả sẽ giảm thiểu ô nhiễm.

Tóm lại, việc ứng dụng công nghệ làm sạch bằng laser trong đóng tàu mang lại những lợi ích đáng kể như thân thiện với môi trường, làm sạch không tiếp xúc, vận hành từ xa, làm sạch có chọn lọc, hiệu quả cao và an toàn cho người lao động.

Cơ giới hóa và tự động hóa quá trình cắt và hàn là xu hướng chính trong ngành đóng tàu và với sự phát triển của công nghệ hàn laser và trao đổi thông tin ngày càng tăng, xu hướng này sẽ ngày càng trở nên rõ ràng. Kể từ năm 2018, ngũ hành Laser đã đầu tư nguồn nhân lực và vật chất đáng kể vào máy cắt, hàn, cắt laser và cắt ống bằng laser 3D cũng như máy cắt quy mô lớn, đạt được những kết quả đáng kể. Sản phẩm đã hoàn thiện và đã được lắp đặt theo lô trên thị trường. Đặc biệt, trong lĩnh vực hàn laser, công ty đã thuê các chuyên gia kỹ thuật đến từ Đức và Ý, giúp chúng tôi có thể cải tiến công nghệ hàn của mình lên tầm hàng đầu trong nước. Bắt đầu từ năm 2019, ngũ hành Laser đã và đang sản xuất ổn định các thiết bị hàn laser cầm tay, với hơn một nghìn bộ được ứng dụng và xuất khẩu ra thị trường quốc tế.

Chúng tôi đã liên tục đổi mới để cung cấp các giải pháp tốt nhất và hiệu quả nhất cho các ngành công nghiệp khác nhau trên thế giới.