الحدود

مع تطور العصر، تم تحسين تكنولوجيا بناء السفن بشكل مستمر، كما خضعت مواد بناء السفن وتصميم السفن لتغييرات بمرور الوقت. تحدد "خطة التنمية المتوسطة والطويلة الأجل لصناعة بناء السفن" التي وافق عليها مجلس الدولة وأصدرها بوضوح المبادئ التوجيهية والأهداف التنموية لهذه الصناعة. وتتمثل المبادئ التوجيهية في تعميق الإصلاحات، وتسريع التنمية، والالتزام بمسار جديد للتصنيع؛ تحسين قدرات البحث والتطوير المستقلة وقدرات دعم معدات السفن، وتعزيز القدرة التنافسية الأساسية لصناعة بناء السفن؛ "تقديم" و"التحول إلى العالمية" في نفس الوقت، يجب على شركات بناء السفن التركيز على تقديم واستيعاب التجهيز المعياري، واللحام والقطع الفعال، وغيرها من تقنيات بناء السفن الرئيسية وتقنيات إدارة إنتاج بناء السفن الحديثة.

لقد تم تطوير تكنولوجيا القطع بالليزر وتقدمها بشكل مستمر مع تقدم العصر، كما زادت طاقة الليزر من 500 واط و1 كيلو واط إلى 30 كيلو واط و40 كيلو واط الحاليين. السبب وراء إمكانية تطور القطع بالليزر بقوة هو أنه يتمتع بمزايا لا يمكن للقطع التقليدي أن يحل محلها، مثل جودة القطع الجيدة، وسرعة القطع السريعة، والسلامة والخالية من التلوث، ومجموعة واسعة من المواد التي يمكن قطعها. يتم تطبيقه عادةً في صناعات مختلفة مثل الطيران وبناء السفن وتزيين الأثاث والمعدات الطبية والآلات الزراعية وصناعة السيارات.

باعتباره تقنية لحام متقدمة، يتميز اللحام بالليزر بمزايا كفاءة اللحام العالية وجودة اللحام الجيدة والاستهلاك الأقل لمواد اللحام. بالنسبة للألواح متوسطة السُمك، يتم تطبيق اللحام الهجين بقوس الليزر، باعتباره تقنية لحام متقدمة في الوقت الحاضر، في صناعات مثل الفضاء الجوي والنقل بالسكك الحديدية وآلات البناء والهياكل الفولاذية.

وباعتباره تقنية جديدة لمعالجة الأسطح المعدنية، يتم أيضًا تطبيق التنظيف بالليزر تدريجيًا على الإنتاج الصناعي. يمكن للتنظيف بالليزر إزالة الطلاء والصدأ وطبقة أكسيد المعدن قبل اللحام وطبقة أكسيد ما بعد اللحام والملوثات الأخرى على سطح المعدن.

باعتبارها البادئ في "التكنولوجيا والمعدات الرئيسية للحام الهجين بالليزر القوسي للألواح متوسطة السُمك" في إطار مشروع البحث والتطوير لخطة الطليعة لمقاطعة تشجيانغ، بنتا يقترح الليزر حلاً شاملاً للقطع واللحام الفعال في صناعة بناء السفن.

1.الحل الشامل للقطع واللحام بالليزر في بناء السفن

بنتا يجمع الليزر بين استخدام اللحام الهجين بقوس الليزر في أحواض بناء السفن الأجنبية مثل Meyer Werft وBlohm+Voss، بالإضافة إلى أحواض بناء السفن المحلية مثل CIMC Raffles، لاقتراح هذا الحل الشامل. يعتمد الحل الشامل على عملية تشغيل خطوط الأنابيب، بما في ذلك وحدات معالجة المواد، والقطع بالليزر لألواح السفن، وقطع شعاع T وألواح الويب بالليزر، واللحام القوسي بالليزر لمكونات لوحة السفينة، واللحام الهجين بقوس الليزر لعوارض T، واللحام بالليزر - اللحام الزاوي الهجين القوسي لألواح السفن والعوارض T.

1.1 وحدة معالجة المواد

تشتمل وحدة معالجة المواد على نظام آلي "لنقل المواد الواردة وإزالة التلوث والتفجير والمحاذاة والطلاء والنقل" للألواح. تم تصميم هذه الوحدة بطريقة أوتوماتيكية، مما يسمح للألواح بالتحرك على خط التجميع للمعالجة المسبقة. فهو يقلل من الحاجة إلى رفع ونقل اللوحات، مما يوفر القوى العاملة والموارد.

1.2 وحدة القطع بالليزر للوحة السفينة

تستخدم صناعة بناء السفن بشكل أساسي الألواح الفولاذية، وتأتي احتياجات القطع بشكل أساسي من ألواح السفن ومكونات العارضة T. يعتمد هذا الحل بنتاآلة القطع بالليزر ذات الحجم الكبير من سلسلة BULL، والتي يمكنها توسيع نطاق القطع حتى 20 مترًا عرضًا و60 مترًا طولاً، مما يلبي معظم متطلبات قطع الألواح.

تتميز الألواح الفولاذية التي تم الحصول عليها من خلال القطع بالليزر بجودة قطع جيدة، وتعامد جيد لسطح القطع، وعدم وجود خبث معلق، وطبقة أكسيد رقيقة، وسطح أملس، ولا حاجة للمعالجة الثانوية. يمكن لحامها مباشرة مع الحد الأدنى من التشوه الحراري. تقلل الدقة العالية للقطع المنحني من وقت التركيب وتحقق قطعًا خاليًا من العوائق لألواح السفن الدقيقة.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع آلات القطع بالليزر بمزايا كبيرة في معالجة الألواح ذات السُمك المتوسط. سرعة القطع أسرع مقارنة بقطع البلازما التقليدي، ومع زيادة الطاقة، ستزداد سرعة القطع لألواح الفولاذ الكربوني التي تتراوح من 10 مم إلى 50 مم بشكل مستمر. وبالمثل، مع زيادة الطاقة، يزداد أيضًا الحد الأقصى لسمك القطع لألواح الفولاذ الكربوني.

1.3 وحدة اللحام المركب بقوس الليزر للوحة السفينة

يستخدم اللحام التقليدي لألواح السفن بشكل عام اللحام المحمي بالغاز وطرق اللحام بالقوس المغمور. بالنسبة للألواح السميكة، يلزم إجراء تجليف، ويتم إجراء اللحام متعدد الطبقات والممرات المتعددة. بالنسبة لمواضع معينة من لوحة السفينة، نظرًا لسمكها، فإنها تحتاج إلى قلبها بعد اكتمال اللحام من الجانب الأمامي. عملية التصنيع مرهقة وتتطلب كمية كبيرة من القوى العاملة والموارد.

بالنسبة للحام المركب بقوس الليزر، يمكن تحقيق اللحام أحادي الجانب والتشكيل المزدوج دون شطف اللوحة السميكة. يمكن أن تصل سرعة اللحام بشكل عام إلى 1.2 متر/دقيقة أو أعلى، وكفاءة اللحام تبلغ 5-8 أضعاف طرق اللحام التقليدية. بعد اللحام، يكون للوحة تأثير تشكيل أفضل ولا تتطلب معالجة ثانوية لدرزة اللحام.

في وحدة اللحام المركب بقوس الليزر للوحة السفينة، اقترحت TAN Laser حلاً للحام المركب بقوس الليزر المزدوج على نطاق واسع. تعمل القنطرة المزدوجة كآلية حركة لرأس اللحام المركب وتعمل أيضًا كحامل تثبيت. في الموضع المركزي لجسر الرافعة المزدوج، يتم تركيب قاطع تفريز قرصي لإجراء تصنيع الوجه النهائي على لوحة السفينة المنقولة، مما يمنع طبقة أكسيد القطع من تلويث حوض اللحام والتأثير على جودة اللحام.

في نفس الوقت، يتم تركيب رأس التنظيف بالليزر أمام رأس اللحام المركب بالليزر لإزالة طلاء السطح عند موضع الوصلة، مما يمنع الطلاء من التأثير على عملية اللحام.

وحدة اللحام المركب بقوس الليزر 1.4 T

عادةً ما يستخدم لحام شعاع T التقليدي آلة لحام وتصحيح مركبة، مع القوس المغمور أو اللحام المزدوج الدرع كمصدر للحرارة. سرعة اللحام بشكل عام هي 0.3-0.5m/min، مما يتطلب لحام متزامن على كلا الجانبين. كما أنها تستهلك كمية كبيرة من أسلاك اللحام والتدفق. غالبًا ما يتعرض كمر T النهائي لتشوه كبير، مع كفاءة تصحيح منخفضة.

بناءً على حالة العمل هذه، طورت TAN Laser آلة متخصصة للحام المركب بقوس الليزر T Beam. الهيكل الرئيسي لهذه الآلة مشابه لآلات اللحام الزاوية التقليدية. ويستخدم مصادر الحرارة المزدوجة لليزر والقوس. يمكن لمصادر الحرارة المزدوجة تحسين كفاءة اللحام وتقليل إدخال الحرارة إلى خط اللحام.

1.5 لوحة السفينة ووحدة اللحام المركب بقوس الليزر T Beam تتضمن طرق اللحام التقليدية للوحة السفينة وزاوية T Beam الاقتران اليدوي واللحام البقعي واللحام المستمر باستخدام عربة. بالمقارنة مع تقنيات اللحام المتقدمة في الخارج، فإن وضع الإنتاج هذا قديم، مما يؤدي إلى تشوهات اللحام الكبيرة وانخفاض كفاءة الإنتاج.

ردًا على ذلك، اقترحت TAN Laser حل لحام الزاوية المركبة بلوحة السفينة وقوس الليزر T Beam. يستخدم هذا الحل مصادر حرارة مزدوجة لليزر والقوس. يقع الليزر بزاوية صغيرة على خط اللحام بين لوحة السفينة وشعاع T. يحقق خط اللحام المكتمل اللحام من جانب واحد مع التشكيل على الوجهين. بالمقارنة مع اللحام القوسي التقليدي القائم على العربة، فإن هذه الطريقة تعمل على تحسين كفاءة الإنتاج بمقدار 5-8 مرات وتقليل استهلاك مواد اللحام بأكثر من 3 مرات، مما يجعلها أفضل بديل لطرق اللحام التقليدية.

في الختام، يمكن أن يوفر TAN Laser حلاً كاملاً بدءًا من قطع المواد وحتى اللحام والتجميع. وباعتبارها مؤسسة خاضعة لسيطرة أجنبية، فإن تكنولوجيا TAN Laser عالمية، بينما يتم إنتاج معداتها محليًا وخدماتها محلية. تدفع المنافسة الشرسة بشكل متزايد السوق إلى المطالبة بتحسينات في عمليات التصنيع الذكية لبناء السفن، وسلامة مواد بناء السفن، والموثوقية، والجودة. سيتم حتما استبدال تقنيات القطع واللحام التقليدية في بناء السفن بتقنيات جديدة. يُعرف الليزر باسم "أسرع سكين" و"الحاكم الأكثر دقة" و"الضوء الأكثر سطوعًا". نظرًا لدقتها وكفاءتها العالية، فإن تكنولوجيا الليزر ستلعب بلا شك دورًا حاسمًا في عملية التصنيع الذكية لبناء السفن، سواء كان ذلك للقطع المسطح أو اللحام.

2. تطبيق تكنولوجيا التنظيف بالليزر في بناء السفن وإصلاحها

تعد تقنية التنظيف بالليزر تقنية واعدة ومهمة للغاية تعمل على تغيير حماية البيئة الصناعية تدريجيًا. في السنوات الأخيرة، اتبعت الصين سياسات صارمة بشكل متزايد لحماية البيئة، مما أدى إلى نمو سريع في الطلب على التنظيف بالليزر في السوق.

التنظيف بالليزر هو عملية إزالة المواد من سطح صلب (أو سائل في بعض الأحيان) عن طريق تشعيعها باستخدام شعاع الليزر. عند تدفق الليزر المنخفض، تعمل طاقة الليزر الممتصة على تسخين المادة وتتسبب في تبخرها أو تساميها. عند تدفق الليزر العالي، تتحول المادة عادةً إلى بلازما.

بالمقارنة مع طرق التنظيف التقليدية مثل التنظيف بالاحتكاك الميكانيكي، والتنظيف بالتآكل الكيميائي، والتنظيف القوي للصدمات السائلة والصلبة، والتنظيف بالموجات فوق الصوتية عالية التردد، فإن التنظيف بالليزر له مزايا كبيرة:

التنظيف بالليزر هو طريقة تنظيف صديقة للبيئة ولا تتطلب استخدام أي مواد كيميائية أو سوائل تنظيف. النفايات الناتجة عن التنظيف بالليزر هي في المقام الأول مسحوق صلب، ذو حجم صغير، وسهل التخزين، ويمكن إعادة تدويره، مما يعالج بشكل فعال التلوث البيئي الناجم عن التنظيف الكيميائي.

غالبًا ما تتضمن طرق التنظيف التقليدية التنظيف التلامسي، والذي يطبق قوى ميكانيكية على سطح الجسم الذي يتم تنظيفه، مما يتسبب في تلف السطح أو ترك وسائط التنظيف متصلة بالسطح، مما يؤدي إلى تلوث ثانوي. يعمل التنظيف بالليزر على حل هذه المشكلات من خلال طبيعته غير الكاشطة وعدم التلامس.

يمكن نقل الليزر من خلال الألياف الضوئية ودمجه مع الأنظمة الروبوتية، مما يتيح عمليات مريحة لمسافات طويلة ويسمح بتنظيف المناطق التي يصعب الوصول إليها باستخدام الطرق التقليدية. وهذا يضمن سلامة الموظفين، وخاصة في البيئات الخطرة.

يمكن للتنظيف بالليزر إزالة أنواع مختلفة من الملوثات من أسطح المواد المختلفة، مما يحقق نظافة لا تستطيع طرق التنظيف التقليدية تحقيقها. يمكنه أيضًا تنظيف ملوثات معينة على سطح المادة بشكل انتقائي دون الإضرار بالمادة الأساسية.

التنظيف بالليزر فعال للغاية ويوفر الوقت.

في عملية بناء السفن وإصلاحها، غالبًا ما تكون هناك حاجة لإزالة الصدأ على نطاق واسع وتجريد الطلاء على الأسطح الفولاذية. يمكن أن يحل التنظيف بالليزر، بما يتمتع به من مزايا المعالجة، محل الطرق التقليدية مثل التلميع الميكانيكي أو السفع الرملي المائي. من خلال ضبط المعلمات مثل طاقة الليزر وتردده، يمكن إزالة نقاط التنظيف المرغوبة بشكل فعال مع حماية المادة الأساسية من تلف الليزر. يمكن تعديل عرض المسح وفقًا لسطح التنظيف، مما يضمن دقة منطقة التنظيف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لليزر، باعتباره مصدرًا للطاقة النظيفة، أن يمنع بشكل فعال الأمراض المهنية بين العمال، كما يمكن أن تقلل إجراءات إزالة الغبار الفعالة من التلوث.

بشكل عام، توفر تقنية التنظيف بالليزر العديد من المزايا وهي حل فعال وفعال للغاية لتلبية احتياجات التنظيف المختلفة في عمليات بناء السفن وإصلاحها.

3. ملخص

تعد الميكنة والأتمتة واللحام بالليزر من الاتجاهات الرئيسية في صناعة بناء السفن، ومع تطور تكنولوجيا اللحام بالليزر وزيادة تبادل المعلومات، سيصبح هذا الاتجاه أكثر بروزًا. منذ عام 2018، بنتا لقد استثمرت شركة Laser قدرًا كبيرًا من القوى العاملة والموارد في القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد، واللحام، وقطع الأنابيب بالليزر، وآلات القطع واسعة النطاق، مما حقق نتائج ملحوظة. لقد نضجت المنتجات ويتم تركيبها على دفعات في السوق. وعلى وجه الخصوص، في مجال اللحام بالليزر، قامت الشركة بتعيين خبراء فنيين من ألمانيا وإيطاليا، مما مكننا من تعزيز تكنولوجيا اللحام لدينا إلى مستوى رائد في الصين. من عام 2019، بنتا لقد أنتجت شركة Laser معدات اللحام بالليزر المحمولة بشكل ثابت، مع أكثر من ألف وحدة تم تطبيقها وتصديرها إلى الأسواق الدولية.

نحن نبتكر باستمرار لتوفير أعلى مستويات الجودة والحلول الفعالة لاحتياجات الصناعة العالمية.