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船舶製造

船舶製造業中所需要采用到的激光技術應用

cici 來源:博特激光2018-12-14 我要評論(0 )   

激光技術自問世以來,便受到了社會(hui) 的廣泛關(guan) 注,被稱為(wei) 二十世紀的四大發明之一。隨著時代的不斷發展,激光技術的應用也在不斷發生

激光技術自問世以來,便受到了社會(hui) 的廣泛關(guan) 注,被稱為(wei) 二十世紀的四大發明之一。隨著時代的不斷發展,激光技術的應用也在不斷發生轉變。近些年來,激光器的功率不斷提升,其應用也逐漸向重型工業(ye) 製造領域滲透。而在船舶製造業(ye) 中,激光切割、焊接、清洗工藝已經開始取締一些舊有工藝,對整個(ge) 造船產(chan) 業(ye) 帶來了一定影響。目前,歐美及日本主要的大型船廠已大量采用激光加工技術。


 

激光切割在船舶工業(ye) 中的應用:

船舶行業(ye) 對船體(ti) 分段轉配精度的要求非常高,構架轉配的間隙必須控製在1mm範圍以內(nei) 。在以往,船舶製造企業(ye) 一般采用等離子切割對肋板下料,為(wei) 了保證裝配間隙達標,在肋板上均設置了修割餘(yu) 量,需要在現場裝配時進行實地手工修割,最後得到的修割的質量參差不齊。手工修割會(hui) 導致割縫內(nei) 殘留氧化物,同時,也增加了裝配的工作量,延長了裝配周期,致使整個(ge) 分段建造周期大幅延長。

 

目前,在船舶行業(ye) 中,船體(ti) 板材零件的下料方式主要有火焰切割、等離子切割、剪切加工以及激光切割幾種。相對於(yu) 激光切割,其他的切割方式在許多方麵存在不足,比如火焰切割與(yu) 等離子切割會(hui) 導致割縫寬、切割精度差,容易產(chan) 生有害氣體(ti) ,對環境造成的汙染較大等問題。而通過激光切割的船用鋼板,割縫質量好,切口麵垂直性好,無掛渣,氧化層薄,表麵光滑,無需二次加工,可直接焊接,且熱變形小,曲線切割精度高,有效減少配合工時,實現無障礙切割高強船板。

 

近些年來,"精密造船"和"快速造船"成為(wei) 船舶製造業(ye) 發展的主要趨勢,激光切割技術得到了快速發展。船舶製造業(ye) 主要以鋼板原料為(wei) 主,使用激光對板材進行切割,可以代替一些需要大型模具衝(chong) 切的加工方法,大大縮短生產(chan) 周期,同時降低加工成本。采用激光切割機下料取消了裝配餘(yu) 量,消除了現場修割的現象,減少了人工和板材浪費,構架裝配速度明顯加快,裝配質量提升顯著。

 

雖然激光切割優(you) 勢明顯,在應用方麵也存在許多問題。目前,在國內(nei) 的船舶行業(ye) 中,激光切割並未占據主導地位。主要原因在於(yu) 激光切割成本相比傳(chuan) 統切割方法更高;激光切割的大型設備不適合船舶行業(ye) 的製造特點,如現場施工、分段作業(ye) 、工作環境複雜等等;激光切割在效率方麵並沒有明顯優(you) 勢,尤其是船舶行業(ye) 對於(yu) 厚板的切割;激光設備維護複雜,對工人要求高、維護成本高等。 

激光焊接在船舶工業(ye) 中的應用:
 

自進入二十一世紀以來,先進製造技術的蓬勃發展,對船舶焊接技術的發展提出了更高要求,使船舶焊接技術在廣度和深度方麵均產(chan) 生了質的飛躍。新鋼材、新焊材、新焊接工藝、新焊接設備不斷出現,對船舶焊接技術產(chan) 生了巨大影響。

 

激光焊接機技術發展初期,大多是對薄壁材料進行低速焊接。隨著更高功率激光器的不斷麵世,激光焊接的應用逐漸向重工業(ye) 領域滲透。相較於(yu) 傳(chuan) 統的焊接工藝,激光焊接工藝擁有諸多優(you) 勢,比如,可以進行更加精準深入的焊接;船體(ti) 構件配合好,能夠迅速形成型材;對焊接環境的要求更低,不需要在真空或者稀有氣體(ti) 環境中作業(ye) ;焊接更靈活,可以避免近距離接觸,使得施工安全性得到更好的保障。

 

隨著焊接方法、工藝和設備的穩步發展,大型艦船製造方法逐漸實現由鉚接到焊接的變革。從(cong) 早先的氣焊、電弧焊,發展到如今的激光焊。造船技術的不斷發展,帶動了造船材料和船舶設計的重大變化。隨著激光設備的不斷提升和工藝的完善,激光焊接將在船舶製造商得到更多應用。

 

激光清洗技術在船舶上的應用:

船舶在經過長時間的使用後,船體(ti) 容易出現老化、腐蝕等現象。因此,需要一些工藝對船體(ti) 進行翻新處理。傳(chuan) 統方式是采用噴砂工藝進行處理,近年來,激光清洗技術在這方麵顯現出很大應用潛力。

 

雖然,目前的噴砂工藝相對成熟,效率較高,但仍有其技術缺陷,比如在預處理的毛化度上是超標的。在豪華郵輪等高端船舶上無法使用噴砂工藝,其對環境的造成的汙染,以及給長期從(cong) 事噴砂作業(ye) 的工人身體(ti) 帶來的傷(shang) 害也不容小覷。噴砂工藝汙染嚴(yan) 重,不符合國家環保政策的要求和國民利益。而且,除了鋼砂之外,該項作業(ye) 對水、電力和人工的消耗也極大。 深圳博物特激光官方網站

 

目前,在國家大力推進製造業(ye) 轉型升級的大背景下,先進激光清洗技術愈加受到重視。相較於(yu) 噴砂、化學藥劑清洗、機械打磨等傳(chuan) 統清洗方式,激光清洗機擁有對基底無損傷(shang) ,微米級精準控製,節能環保等眾(zhong) 多優(you) 勢,將在工業(ye) 領域取締一些傳(chuan) 統清洗方式。 

這種新型清洗技術在飛機、艦船、橋梁等大型裝備領域,以及飛機零部件、電氣產(chan) 品等精密部件精確除漆領域擁有非常廣闊的前景。目前,激光清洗市場尚處於(yu) 培育階段。不論是從(cong) 環保方麵來講,還是技術更新以及未來的實際操作方麵來講,噴砂工藝都終將被先進技術所取代。而激光清洗技術被認為(wei) 是目前最可靠、最有效的解決(jue) 辦法。

 

除了船舶之外,港口機械、石油平台以及集裝箱等船舶相關(guan) 產(chan) 業(ye) 領域,也需要進行大量的噴砂作業(ye) 。在未來,這些作業(ye) 很有可能逐步被更環保、人性化的激光清洗所取代。

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