kết quả từ 1 tới 3 trên 3
    Your Ads Here
  1. #1
    Thành viên
    Tham gia
    Oct 2007
    Bài gởi
    23
    LIKE
    0
    Được LIKE 8 lần

    Default Các thiết bị và công nghệ phục vụ cho đóng tàu

    Đăng ký nhận sách Free hoặc Đăng ký Học Thiết kế, Phát triển sản phẩm tại MES Lab. R&D


    Dành cho người làm thiết kế, phát triển sản phẩm và R&D chuyên nghiệp. Nhận sách miễn phí. Học tại Hà Nội, Sài Gòn hoặc Online. Chương trình lý thuyết + làm sản phẩm thật. Hỗ trợ thương mại hóa sản phẩm.

    4. Tự động hóa các công đoạn sản xuất
    Các công đoạn xét dưới đây gồm P.2, P.3, P.4, P.6, P.8, P.13 và P.14 đã nêu ở trên
    4.1 Lấy dấu, cắt và chuẩn bị các chi tiết thép tấm và thép hình
    4.1.1 Làm sạch và sơn lót (De-scaling / priming)
    Công đoạn này thường được gọi là sơ chế tôn. Thường các nhà máy trang bị cần cẩu cổng có đầu hút chân không hoặc nam châm điện để đưa vật tư thép lên băng tải. Các vị trí kế tiếp nhau trong dây chuyền này gồm:
    • Băng tải con lăn
    • Bộ phận gia nhiệt (khí ga hoặc dầu)
    • Băng tải con lăn
    • Bộ phận làm sạch
    • Băng tải con lăn
    • Bộ phận sơn lót có hệ thống sensor kiểm soát chiều dầy sơn, bộ phận hút bụi sơn có bầu lọc tự làm sạch
    • Băng tải sấy khô có hệ thống hút.
    • Băng tải con lăn
    • Thiết bị vạch dấu
    • Băng tải dỡ hàng
    • Cần cẩu có đầu hút chân không hoặc nam châm điện để vận chuyển, xếp dỡ thép vào kho
    Dây chuyền làm sạch và sơn lót thường được thiết kế để có thể xử lý cả thép tấm lẫn thép hình. Các thiết bị chuyên dụng sẽ kiểm soát chỉ cho một thanh thép hình đi qua dây chuyền một lần.
    Khuynh hướng hiện nay là giảm thiểu lưu kho (do đó giàm chi phí tài chính) và tránh các vấn đề môi trường khi sơ chế tôn. Do vậy các nhà máy thường đặt hàng tôn, thép hình đã sơ chế từ nhà cung cấp, chuyển đến nhà máy đóng tàu đúng lúc và đúng số lượng yêu cầu.
    4.1.2 Lấy dấu
    Bộ phận lấy dấu thường đi kèm với các máy cắt. Các phương pháp lấy dấu sau hiện đang được sử dụng:
    • Vạch dấu bằng bột kẽm
    • Vạch dấu bằng mực phun
    • Vạch dấu bằng plasma
    • Vạch dấu bằng laser.
    Các loại dấu trong các nhà máy tiên tiến gồm:
    • Số hiệu hợp đồng
    • Số hiệu chi tiết, số lô thép tấm.
    • Vị trí lắp ráp và hàn
    • Đường hình đối với các tấm cong
    • Chế độ hàn và thứ tự mối hàn
    • Số hiệu của cụm chi tiết mà chi tiết là một thành phần.
    4.1.3 Cắt
    Hiện nay có các phương pháp cắt sau dùng cho tôn tấm, thép hình (kể cả tôn sóng):
    • Lưỡi cưa thẳng: dùng cắt các mạch thẳng tới 3m
    • Lưỡi cưa đĩa: dùng cắt các mạch thẳng tới 12m (hiện nay bị thay bởi mỏ cắt hơi)
    • Đầu cắt bằng nước: ít dùng do tính năng kém
    • Mỏ cắt nhiệt: gồm có mấy loại:
    ¬ Mỏ cắt ôxy
    ¬ Mỏ cắt plasma
    ¬ Mỏ cắt laser
    ¬ Mỏ cắt phối hợp các loại trên
    Mỏ cắt plasma đang dần dần chiếm ưu thế. Có các loại máy cắt dưới nước hai bể (một bể để cắt, còn bể kia để làm sạch, vát mép,..) có thể phục vụ cho nhà máy đóng tàu ở mọi quy mô.
    Một hệ thống máy cắt được xem là hoàn chỉnh nếu gồm các điểm sau:
    • Băng tải cấp liệu và hệ thống dỡ tải các chi tiết đã cắt
    • Có khả năng cắt vát mép hàn
    • Có bộ phận vạch dấu tích hợp.
    • Có thể chỉnh mép vát hàn theo chu vi tấm.
    • Có hệ thống đo và kiểm tra chất lượng cắt tích hợp.
    • Kết nối được với hệ thống CAD.
    • Có nhiều mỏ cắt có thể cắt đồng thời.
    • Có hệ thống bảo vệ, giảm âm,…
    4.1.4 Tự động hóa / cơ khí hóa
    Cắt tôn là một trong những công đoạn được tự động hóa đầu tiên trong ngành đóng tàu. Hệ thống cắt ít phức tạp hơn hệ thống hàn, các máy cắt cơ khí hóa điều khiển bằng chương trình số đã xuất hiện từ 20 năm trước và ngày càng được cải tiến. Số lượng các hệ thống cắt tự động trong các nhà máy đóng tàu hiện nhiều hơn hệ thống hàn hàng chục lần.
    Hệ thống xử lý bề mặt cơ khí hóa đã được dùng ở hầu hết các nhà máy đóng tàu cũng như ở các nhà thầu phụ. Hệ thống cắt tự động, robot hóa được dùng ở khoảng 50% các nhà máy. Máy cán được dùng ở 40-50% nhà máy. Các máy uốn, ép tấm cũng được dùng ở hầu hết các nhà máy. Nhiều nhà chế tạo máy EU đã chào những dây chuyền hoàn chỉnh để sơ chế tôn, vạch dấu và cắt.
    Thách thức lớn nhất hiện nay là đảm bảo độ chính xác khi cắt, lấy dấu và đảm bảo chất lượng mặt cắt thích hợp để hàn laser trong những bước tiếp theo.
    4.2 Chế tạo các cụm chi tiết phẳng
    4.2.1 Các thiết bị
    Một dây chuyền chế tạo các panel phẳng hiện đại gồm các thiết bị chính sau;
    • Băng tải con lăn
    • Các thiết bị kẹp giữ chi tiết (bằng thủy lực, nam châm, hút chân không)
    • Dàn mỏ hàn giáp mối di động
    • Thiết bị lật panel
    • Thiết bị xoay panel 90O
    • Giá đỡ các nẹp tăng cứng
    • Thiết bị tẩy sơn cho nẹp
    • Cần cẩu xếp dỡ nẹp vào vị trí hàn
    • Dàn mỏ hàn nẹp di động
    • Dàn đỡ tấm bụng dầm di động
    • Dàn mỏ hàn tấm bụng dầm di động
    • Thiết bị vận chuyển panel
    Khi chế tạo xong, các loại phụ kiện khác ngoài kết cấu panel đều đã được gá lắp đầy đủ. Trước khi rời dây chuyền, panel được kiểm tra dung sai và vị trí các phụ kiện. Vì vậy trong dây chuyền còn có các thiết bị kiểm tra, đôi khi có cả thiết bị đo quang học tự động.
    4.2.2 Các kiểu dây chuyền chế tạo panel
    Dây chuyền mini: dùng cho 1 panel, diện tích công tác khoảng 4x20m2
    Dây chuyền thông thường: dùng cho các panel cỡ 10x10, 15x15, 20x20m2 hoặc lớn hơn tùy theo cỡ tàu.
    Dây chuyền đáy đôi: thường bố trí thành các trạm công tác như sau:
    - Trạm 1: các tấm đáy trên được xếp và hàn với nhau
    - Trạm 2: các tấm đáy dưới được xếp và hàn với nhau
    - Trạm 3: các tấm dọc được đưa vào vị trí và hàn lại
    - Trạm 4: các đường ống và phụ kiện khác được gắn vào kết cấu
    - Trạm 5: các tấm vỏ cong được hàn vào kết cấu
    - Trạm 6: nhấc phân đoạn đáy lên xe để chở đến bãi lắp ráp
    Dây chuyền panel cong: gồm nhiều trạm công tác có cỡ ứng với cỡ panel lớn nhất dự kiến. Tại mỗi trạm có các cột bệ khuôn điều chỉnh được. Dùng phần mềm để thiết kế các chiều cao bệ khuôn và điều chỉnh tự động chiều cao đến vị trí yêu cầu tạo nên mặt cong của panel. Các trạm thường bố trí như sau:
    - Trạm 1: các tấm tôn cong được đặt lên bệ khuôn và hàn với nhau
    - Trạm 2: các sườn được gá lên tấm và hàn bằng robot hàn.
    - Trạm 3: các cấu kiện phụ được gá lên panel và hàn.
    - Trạm 4: các phụ kiện trang thiết bị được gá và hàn vào panel.
    - Trạm 5: nhấc panel lên xe để chở đến bãi lắp ráp.
    Dây chuyền chế tạo các loại dầm: gồm có:
    - Cần cẩu để xếp các bản bụng và bản cánh dầm lên băng tải.
    - Máy ép con lăn
    - Robot hàn
    - Máy làm thẳng các thanh thép hình
    - Băng tài
    4.2.3 Tự động hóa / cơ khí hóa
    Tự động hóa (gồm cả người máy hóa) khá phát triển trong lĩnh vực này. Gần 50% nhà máy có các dây chuyền tự động hóa ở các mức khác nhau.
    Hiệu quả của phương pháp hàn laser (để giảm biến dạng nhiệt) vẫn đang còn được nghiên cứu. Có nhiều dự án quốc gia hoặc dự án toàn EU về vấn đề này đang triển khai với sự tham gia của những nhà máy đóng tàu lớn nhất EU.
    4.3 Chế tạo các phân đoạn khối trong xưởng
    Các phân đoạn khối có cấu trúc phức tạp được hợp thành từ các panel, các cụm kết cấu phẳng và các cụm kết cấu cong.
    Kế hoạch đóng các loại phân đoạn này được xây dựng sao cho dễ hàn nhất có thể nhưng đồng thời phải đảm bảo lắp ráp được các trang thiết bị vào phân đoạn nếu có.
    Lắp trước trang thiết bị nhiều nhất ở mức có thể được vào các phân đoạn khối là một hướng quan trọng trong phương pháp đóng tàu hiện đại. Khi lập kế hoạch tốt, phần lớn các trang thiết bị có thể được lắp ngay trong xưởng là nơi có điều kiện cẩu lắp tốt và điều kiện lắp ráp tối ưu. Nếu để đến khi đấu đà xong thì điều kiện lắp ráp trang thiết bị kém hơn nhiều. Để lắp được trang thiết bị vào phân đoạn khối thì việc chế tạo phân đoạn và chế tạo, mua sắm trang thiết bị phải làm song song và phối hợp chặt chẽ với nhau. Điều đó lại làm hạn chế ít nhiều việc tự động hóa chế tạo phân đoạn khối và cần có những giải pháp dung hòa có hiệu quả nhất giữa việc tự động hóa và việc lắp trang thiết bị.
    4.4 Tiền chế ống, bệ máy, module, v.v…
    Làm trước các công việc chế tạo (tiền chế) trang thiết bị trong xưởng ở mức cao nhất có thể là cách hiệu quả nhất để giảm số công chế tạo trang thiết bị. Một giờ công trong xưởng có hiệu quả bằng khoảng hai giờ công trên tàu.
    Hiện nay, việc cắt và uốn ống bằng máy điều khiển bằng chương trình số đã trở thành phổ biến. Các máy hàn ống tự động cũng được dùng ở khoảng 30% các nhà máy đóng tàu. Robot hàn dùng cho các trang thiết bị phức tạp hiện chỉ có ở một số ít nhà máy.
    Lưu đồ công việc trong một phân xưởng ống tự động hóa cho trong hình 3
    [img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/LUONGCONGVIECPXong.jpg[/img]
    Hình 3: Luồng công việc trong phân xưởng ống tự động hóa.

    4.5 Làm sạch, sơn, mạ
    4.5.1 Làm sạch
    Việc làm sạch bề mặt (đạt cấp chất lượng SAE 2,5 tiêu chuẩn SIS 05590-1967) dùng các phương pháp sau:
    1- Dùng cát và hạt mài (chỉ cho phép dùng trong buồng kín có thông gió, không được làm ngoài trời).
    2- Xỉ đồng (copper slag) hoặc các loại hạt mài có nguồn gốc khoáng vật khác chỉ được dùng cho các két.
    3- Hạt mài thép cỡ hạt 0,3-1,0 mm dùng cho làm sạch nói chung.
    4- Cut wire hoặc steel shot
    5- Làm sạch bằng nước áp suất cao (300-2500 bar).
    6- Làm sạch bằng các hạt băng chỉ dùng cho một số két đặc biệt.
    Hạt mài, rỉ thép sau khi làm sạch được thu thập lại, phân loại, làm sạch và đưa trở về thùng chứa để dùng lại. Phân xưởng làm sạch phải được thường xuyên hút bụi bằng các hệ thống thông gió. Công nhân phải đeo hệ thống lọc không khí thở. Thay cho các phương pháp cổ điển, hiện có một phương pháp dùng một bộ phận hút chân không để hút bụi, tránh độc hại cho công nhân nhưng năng suất hệ thống này thấp hơn nhiều so với các phương pháp khác.
    Các nhà máy đóng tàu có xu hướng đặt hàng các tấm tôn đã được làm sạch và sơn phủ trước. Tuy nhiên nhiều nhà máy vẫn đầu tư các hệ thống làm sạch và sơn cụm kết cấu sau khi đã hàn xong (trừ các mối hàn lắp ráp). Điều đó giúp cho hình thức và chất lượng bảo vệ thép tốt hơn vì các lớp sơn ban đầu bị cháy khi hàn.
    4.5.2 Sơn
    Sau khi làm sạch, kết cấu được sơn tại chỗ hoặc chở đến phân xưởng sơn. Theo chế độ sơn đã quy định, các lớp sơn khác nhau được phun lên bề mặt kết cấu. Phân xưởng sơn phải có nhiệt độ và thông gió thích hợp. Một số vùng chỉ được sơn sau cùng trong quá trình hoàn thiện tàu. Các nhà máy cố gắng sơn trong xưởng được càng nhiều càng tốt vì hiệu quả hơn và đỡ độc hại hơn. Tuy nhiên thường thì khoảng 20-40% diện tích sơn vẫn phải làm ngoài xưởng.
    Diện tích cần sơn trong những con tàu hiện đại tăng đáng kể trong những năm gần đây ở hầu hết các loại tàu; đặc biệt là các tàu vỏ đôi (tăng 150% so với tàu vỏ đơn). Tổng diện tích sơn trong một tàu VLCC vỏ đôi 300 000 DWT lên tới 380 000 m2.
    Sơn là một công việc độc hại. Thợ sơn chiếm một tỷ lệ quan trọng trong tổng số thợ của một nhà máy: tại Hitachi Zosen Ariake, thợ sơn chiếm 20% số thợ, gần bằng số thợ hàn.
    4.5.3 Tự động hóa / cơ khí hóa
    Mặc dù tầm quan trọng của công việc làm sạch-sơn, nhất là sơn ngày càng tăng và thợ sơn ngày càng khó tìm, vẫn không có những bước tiến đáng kể nào về robot hóa công việc này.

    [[img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/PHUONGTIENXEPDOTRONGDONGTAU.jpg[/img]][/img]
    Hình 4: Các phương tiện xếp dỡ trong đóng tàu





     
    Phương pháp lập trình đàm hoại tối ưu hóa cho việc lập trình trên máy CNC

  2. 2 người đã LIKE bài viết này:

    mori (05-09-2011), rapier_ont (04-12-2010)

  3. Your Ads Here
  4. #2
    Thành viên
    Tham gia
    Oct 2007
    Bài gởi
    23
    LIKE
    0
    Được LIKE 8 lần

    Default Re: Các thiết bị và công nghệ phục vụ cho đóng tàu

    4.7 Kiểm tra kích thước
    Độ chính xác trong chế tạo là một yếu tố quan trọng làm giảm chi phí. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn về độ chính xác chế tạo là một cách tốt để giảm chi phí. Tuy nhiên còn có một số lĩnh vực quan trọng cần lưu ý.
    Kỹ thuật đo 3 chiều hiện được dùng trong hầu hết các nhà máy đóng tàu. Những nhà máy nào chưa áp dụng chắc chắn sẽ phải làm điều đó trong một tương lai gần.
    Lĩnh vực đo lường là một hướng nghiên cứu & phát triển rất được chú trọng. Nhiều nhà máy dùng kết quả đo không chỉ để cải tiến các công đoạn chế tạo sau này mà còn ứng dụng ngay vào quá trình sản xuất đang tiến hành. Việc đo và truyền số liệu đo theo đường điện tử đã được khoảng một nửa các nhà máy áp dụng, những nhà máy khác cũng rất quan tâm đến công nghệ này.
    4.7.1 Kỹ thuật và thiết bị đo
    Đo kích thước bằng thước dây là phương pháp chính cho các giai đoạn sản xuất từ chế tạo chi tiết đến cụm lắp ráp, bao gồm tấm phẳng, tấm cong, thép hình, panel, panel cong trong 2/3 số nhà máy đóng tàu.
    Để đo mặt cắt, phân tổng đoạn và toàn tàu, chưa tới một nửa nhà máy dùng kỹ thuật đo 3 chiều, các nhà máy khác dùng máy đo trắc đạc. Một số nhà máy dùng cả hai kỹ thuật trên đồng thời. Khoảng 1/6 nhà máy cũng dùng các kỹ thuật này để đo kiểm các panel và cụm lắp ráp.
    Hai nhà máy dùng hệ thống đo chụp ảnh cố định để kiểm tra độ chính xác các chi tiết và panel.
    Để đo độ phẳng, có một vài nhà máy dùng máy đo laser xoay để đo các cụm lắp ráp và những cấp lắp ráp tiếp theo.
    Tần suất kiểm tra hiện rất khác nhau, hoặc kiểm tra 100% hoặc kiểm tra đột xuất. Chỉ rất ít nhà máy có quy định tần suất kiểm tra có hệ thống.
    4.7.2 Các phương pháp kiểm tra không phá hủy
    Các phương pháp kiểm tra không phá hủy tiêu chuẩn, thủ công (dùng tia X, siêu âm, nhuộm màu, sóng từ) được dùng trong mọi nhà máy. Các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đã đủ và không cần phải nghiên cứu phát triển gì hơn trong lĩnh vực này.
    Tuy nhiên, hiện đang có những cố gắng phát triển các thủ tục kiểm tra và thử tự động, các hệ thống theo dõi quá trình hàn online.
    Việc dùng các loại vật liệu mới (nhôm, thép cường độ cao, thép đã được nhiệt luyện) đặt ra những yêu cầu mới để đảm bảo độ bền mỏi và tính chống rỉ của các mối nối những loại vật liệu trên. Do vậy phải kiểm tra chất lượng hàn chặt chẽ hơn.
    Việc theo dõi mức độ mòn rỉ của vỏ tàu khi khai thác bằng kỹ thuật đo siêu âm độ dầy tôn đang có những phát triển mới (ví dụ phương pháp cộng hưởng của DNV). Các kết quả đo độ dầy được các cơ quan đăng kiểm tích hợp vào hồ sơ tàu từ khi đóng đến trong quá trình khai thác.
    4.7.3 Hệ thống theo dõi trong xưởng
    Hầu hết mọi nhà máy đều có kế hoạch chi tiết về thứ tự hàn và lắp ráp. Rất ít nhà máy có hệ thống ghi dữ liệu sản xuất online (dữ liệu sản xuất được liên tục cập nhật vào hệ thống máy tính). Tuy nhiên đã có một số hoạt động theo hướng này.
    Hệ thống chuẩn bị dữ liệu sản xuất thủ công vào số sách được dùng trong hầu hết các nhà máy, những nhà máy còn lại đang thử dùng. Tuy nhiên, việc ghi chép các dữ liệu trong suốt quá trình đóng tàu chỉ được dùng ở một nửa số nhà máy. Tài liệu về độ chính xác và biểu diễn kết quả đo trực quan cho công nhân được dùng ở 2 trong 3 nhà máy.
    4.8 Các công đoạn hàn trong đóng tàu
    4.8.1 Tổng quan
    Hàn là công nghệ quan trọng nhất trong đóng tàu. Trọng lượng vật liệu hàn chiếm tới 3-4% trọng lượng thép toàn tàu, chi phí tính cho 1kg que hàn có thể gấp 10 lần chi phí cho 1kg thép. Vì vậy có nhiều cố gắng làm giảm mức độ chênh lệch trên, thậm chí đến mức hàn chính bằng kim loại gốc nóng chảy, giảm đến mức tối thiểu kim loại mới (que hàn) đưa vào mối nối.
    Thông số chủ yếu liên quan đến chi phí là tốc độ hàn (xem bảng 9, bảng 10)
    [[img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/LUONGTIEUTHUVATLIEUHAN.jpg[/img]][/img]

    4.8.2 Các phương pháp hàn chính
    Hàn hồ quang ngấu (submerged arc welding-SAW): chỉ dùng trong các mối hàn bằng. Dùng nhiều để hàn giáp mối các tấm trong panel phẳng. Khi hàn lót đồng, lót sứ hoặc lót bột, thép dầy đến 20mm có thể hàn chỉ một lượt ở một phía. Có các hệ thống hàn cơ giới hóa nhiều mỏ hàn (hai mỏ song song hoặc 3 mỏ kế tiếp nhau), dùng kẹp từ, bột kim loại.
    Các máy hàn SAW tự động cũng có thể dùng hàn lắp ráp (hàn boong hoặc đáy) hoặc hàn các mối hàn góc liên tục của dầm (dùng dầm làm thanh dẫn hướng).
    Hàn lõi thuốc (flux core arc welding- FCAW) và hàn lõi kim loại (metal core arc welding - MCAW) bán tự động hiện dùng phổ biến trong ngành đóng tàu châu Âu thay thế gần như hoàn toàn que hàn thông thường.
    Hàn lót sứ được dùng rộng rãi cho phép hàn chỉ một lần không chỉ các mối hàn bằng mà còn dùng trong các máy hàn bán tự động cho mọi vị trí mối hàn trong xưởng cũng như trên bãi lắp ráp và triền đà. Việc đi mối hàn chỉ một lần, không phải quay lật cụm chi tiết đã giảm chi phí đáng kể và có tiềm năng robot hóa.
    Hàn lõi thuốc được dùng trong các trạm máy hàn để hàn mối hàn góc và trong các robot hàn. Một số trạm máy hàn có thể hàn 4 nẹp cứng đồng thời ở cả hai phía của panel dài tới 10m (dùng 8 mỏ hàn đồng thời). Hàn lõi thuốc cũng dùng trong các máy hàn đứng (4 mỏ đồng thời) để hàn đáy đôi.
    4.8.3 Hàn cơ giới hóa hoặc bán tự động
    Trong hàn, từ bán tự động dùng để chỉ các mỏ hàn tay có bộ cấp dây hàn, hiện nay chiếm hơn một nửa công việc hàn trong phần lớn các nhà máy. Các máy hàn có kèm theo bộ nguồn, bộ cấp dây, cấp khí và cả thiết bị hút khói hàn. Các máy hàn này được lắp trên các giá đở kiểu cổng, có chỗ ngồi cho thợ hàn, di động dọc theo chiều dài phân xưởng.
    4.9 Công nghệ laser dùng trong cắt và hàn
    Công nghệ laser có sức hấp dẫn lớn đối với các ngành công nghiệp chế tạo cơ khí, nhất là những ngành dùng các tấm thép mỏng là do vùng bị đốt nhỏ, do đó chất lượng thép ít bị ảnh hưởng.
    Mặc dù đã có những cố gắng lớn của các nhà chế tạo thiết bị hàn, các trung tâm nghiên cứu,… việc ứng dụng hàn, cắt laser vào ngành đóng tàu còn khá chậm, trong khi những ngành khác như chế tạo ôtô, thiết bị điện tử đã dùng rất nhiều.
    4.9.1 Các hoạt động thúc đẩy ứng dụng hàn cắt laser trong đóng tàu
    Đức và Anh có các chương trình quốc gia thúc đẩy, hỗ trợ ứng dung hàn cắt laser. Bộ Khoa học và Công nghệ Đức cấp cho chương trình Laser 2000 một khoản ngân sách hàng năm 35 triệu euro bao gồm đào tạo, chuyển giao công nghệ và hỗ trợ các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
    Các nhà chế tạo thiết bị laser, cung cấp gas, luyện thép đã phát triển các sản phẩm mới để làm cho thiết bị laser có tính cạnh tranh hơn và khắc phục các hạn chế của những thiết bị hiện tại.
    Những nhà máy đóng tàu đầu tiên ứng dụng công nghệ laser là Meyer Werft (Đức), Vosper (Anh), Fincantieri (Ý) và Odense (Đan mạch). Những nhà máy đóng các loại tàu khách và các loại tàu dùng nhiều tôn mỏng, có yêu cầu chất lượng cao, độ phẳng cao quan tâm nhiều nhất đến công nghệ này.
    4.9.2 Các kiểu máy hàn, cắt laser chính
    Laser CO2 được phát triển đầu tiên tại Mỹ năm 1964. Nó có công suất lớn nhưng không truyền qua được cáp quang. Dẫn tia laser đến vị trí yêu cầu bằng hệ thống gương chính xác và mỏng manh và dùng chuyển động của chi tiết hoặc của đầu laser hoặc cả hai.
    Laser CO2 dùng cắt các loại thép ferit (dùng oxy áp suất thấp), thép không rỉ (dùng nitơ cao áp), thép hợp kim titan hoặc manhê (dùng khí acgon). Laser CO2 dùng khí hêli hoặc acgon làm khí bảo vệ khi hàn. Hiệu suất nhiệt đạt 10%, công suất lớn nhất tới 45 kW. Trong ứng dụng, 85% dùng để cắt, 14% hàn và 1% nhiệt luyện. Hiện nay, laser CO2 cắt được tôn dầy đến 20 mm, hàn tôn dầy đến 7 mm trong một lần hành trình.
    Laser Nd YAG (neodymium-yttrium aluminium garnet) cũng được phát triển lần đầu tại Mỹ năm 1964. Hiệu suất nhiệt của chúng thấp hơn laser CO2 và được ứng dụng khá chậm. Ưu điểm đáng kể so với laser CO2 là tia laser Nd YAG có thể truyền qua cáp quang. Các loại khí bảo vệ cũng giống như laser CO2. Hiệu suất nhiệt tới 2,5%, công suất cực đại 5 kW. Laser Nd YAG dùng 70% trong hàn chính xác, 25% trong cắt và khoan lỗ, 5% trong vạch dấu.
    Khả năng truyền được theo cáp quang làm cho loại laser này có ứng dụng tốt trong các công việc 3 chiều. Nó được dùng rất nhiều trong công nghiệp ô tô và hàng không.
    Các hệ thống cắt hỗn hợp laser/plasma và hệ thống hàn hỗn hợp laser/hồ quang đang trong giai đoạn nghiên cứu.
    4.9.3 Ưu nhược điểm của công nghệ laser trong đóng tàu
    Các ưu điểm chính khi dùng công nghệ laser trong hàn và cắt là:
    • Cùng một thiết bị có thể dùng cho cả cắt và hàn
    • Năng lượng tập trung vào một vùng rất nhỏ (một luồng laser 3 kW có thể tập trung vào một lỗ đường kính 0,2 mm, tạo nên mật độ năng lượng 95 kW/mm2).
    • Tiếng ồn và khói ít
    • Các góc cắt vuông có chất lượng cao
    • Cắt các mép vát hàn không có xỉ, vùng bị ảnh hưởng nhiệt nhỏ
    • Biến dạng cắt và hàn rất nhỏ
    • Dễ lập trình điều khiển số, có khả năng tự động hóa 3 chiều
    Các nhược điểm chính là:
    • Để hoàn vốn đầu tư mức độ sử dụng phải cao
    • Chỉ hàn được các thép có C, S và Ph thấp. Phải dùng các cách thử phá hoại mới hoặc cải tiến.
    • Cần phải có dung sai về độ phẳng và độ dầy riêng. Ứng suất cán được giải phóng khi cắt có thể tạo ra biến dạng tấm.
    • Mức độ chấp nhận của các cơ quan đăng kiểm: mối hàn có thể bị cracking cứng hóa, một số mối hàn có tiềm năng bị rỉ cục bộ.
    • Phải thiết kế lại chế độ hàn khi hàn laser (đặc biệt là hàn dầm chữ T).
    • Các vết cắt phải mài cạnh do rất sắc.
    • Các mối hàn giáp mối đi một lần chỉ hàn được tôn tới 15 mm. Chưa cạnh tranh được với các kỹ thuật hàn hồ quang điện khi hàn giáp mối.
    Viện hàn Anh quốc và các cơ quan đăng kiểm đã liên tục tiến hành các thí nghiệm xác định cơ tính vật liệu vùng hàn của tôn dầy 6 và 12 mm trong 10 năm gần đây. Cơ sở dữ liệu về hàn laser đã lớn lên đáng kể nhưng vẫn chưa đủ, dữ liệu về hiện tượng mỏi của mối hàn laser trong khai thác thực tế là không có. Hàn laser các mối hàn giáp mối có khe hở trên 0,5 mm phải tiếp vật liệu vào vùng khe hở.
    4.9.4 Các vấn đề về tự động hóa
    Thiết bị hàn laser, khác với các công nghệ hàn khác, phải tự động hóa hoàn toàn, không thể hàn bằng tay, bán tự động hoặc cơ khí hóa. Yêu cầu về tự động hóa này, đặc biệt là khi hàn, là một cản trở cho việc ứng dụng vào đóng tàu. Các vấn đề chính là:
    • Độ chính xác chế tạo của các chi tiết được hàn (dung sai, độ phẳng,…)
    • Độ chính xác định vị khi hàn: hoặc phải định vị chính xác chi tiết được hàn hoặc định vị chính xác thiết bị hàn.
    • Khắc phục hoặc bù biến dạng nhiệt.
    • Độ tin cậy của quá trình hàn.
    4.10 Tự động hóa các quá trình đơn chiếc
    Lý do chính để phần lớn các công đoạn đóng tàu hiện chưa được tự động hóa nằm trong chính bản chất của việc đóng tàu. Ngoài ra, thị trường người máy hiện nay hầu như hoàn toàn phục vụ cho công nghiệp otô và chế tạo hàng tiêu dùng là những ngành sản xuất hàng loạt khác hẳn đóng tàu. Trong thực tế:
    • Hầu như không có một nguyên công nào trong đóng tàu là dạng nguyên công được lặp lại giống hệt như trước. Nhiều nguyên công chỉ được thực hiện một lần hoặc một vài lần.
    • Nhiều nguyên công, đặc biệt là trong lắp ráp, có khối lượng, thể tích và chi phí rất lớn.
    Hai đặc điểm đó khác xa với công nghệ tự động hóa và người máy hóa đang được áp dụng đại trà cho những ngành công nghiệp chế tạo hàng loạt lớn như chế tạo otô và hàng tiêu dùng. Ví dụ ta xét ngành công nghiệp otô:
    • Phần lớn các nguyên công lặp lại hàng nghìn chu kỳ hệt như nhau trong một khoảng thời gian giới hạn, tải giới hạn.
    • Việc lập kế hoạch và tối ưu hóa ngay cả các công đoạn phức tạp nhất cũng có thể thực hiện được không chỉ qua mô phỏng mà còn qua thử và sửa.
    • Các thao tác tự động có thể tự điều chỉnh qua kinh nghiệm thực hiện.
    • Độ chính xác có thể thực hiện được nhờ dùng những chi tiết kẹp giữ, định vị rất cứng.
    • Không có các yêu cầu đặc biệt về an toàn và độ tin cậy.
    Trong các nhà máy đóng tàu (và nhiều ngành công nghiệp nặng, xây dựng) không một điều kiện nào trong các điều kiện trên là đúng. Ngược lại:
    • Các nguyên công nói chung là không giống nhau
    • Lập kế hoạch và tối ưu hoá chỉ có thể thực hiện qua mô phỏng.
    • Tải (thời gian, trọng lượng, chi phí) là rất lớn.
    • Các thiết bị máy tự động không có điều kiện tự học hỏi rút kinh nghiệm được
    • Thường có những yêu cầu rất cao về an toàn và độ tin cậy do chi tiết, cấu kiện có kích thước và trọng lượng rất lớn và giá thành thiết bị cao.
    4.11 Kết luận
    Phần đầu của các công đoạn chế tạo vỏ (vạch dấu, cắt, chế tạo cụm kết cấu phẳng,..) đã được tự động hóa tốt. Việc chế tạo các cụm kết cấu khối, lớn cũng như công việc đấu lắp tổng đoạn rất khó tự động hóa hoặc người máy hóa.
    Một hướng nghiên cứu cho việc tự động hóa, người máy hóa chế tạo các cụm kết cấu khối, các cụm lắp ráp lớn và đấu lắp tổng đoạn là tìm các giải pháp tránh cho công nhân khỏi những công việc nguy hiểm, có hại cho sức khỏe, đơn điệu.
     
    Phương pháp lập trình đàm hoại tối ưu hóa cho việc lập trình trên máy CNC

  5. 2 người đã LIKE bài viết này:

    mori (05-09-2011), rapier_ont (04-12-2010)

  6. #3
    Thành viên
    Tham gia
    Nov 2010
    Bài gởi
    3
    LIKE
    0
    Được LIKE 0 lần

    Default Ðề: Re: Các thiết bị và công nghệ phục vụ cho đóng tàu

    các bạn có tài liệu nào trong vấn đề trên ko / chia sẻ cho mình tý bí kíp .minh thấy vấn đề trên hay quá.
     


Thread Information

Users Browsing this Thread

There are currently 1 users browsing this thread. (0 members and 1 guests)

Chủ đề giống nhau

  1. Tự động thiết kế quy trình công nghệ?
    By huethuong in forum Ứng dụng tin học
    Trả lời: 1
    Bài mới: 18-07-2013, 08:00 PM
  2. ThS Thiết bị và công nghệ Hàn sản xuất
    By TIG-vn in forum Việc làm - Tuyển dụng
    Trả lời: 1
    Bài mới: 21-02-2011, 03:06 PM
  3. Trả lời: 0
    Bài mới: 19-01-2011, 09:32 PM
  4. Thiết bị dạy nghề
    By naptle in forum Mua bán - Hợp tác
    Trả lời: 0
    Bài mới: 06-01-2010, 09:34 AM

Bookmarks

Quyền Hạn Của Bạn

  • You may not post new threads
  • You may not post replies
  • You may not post attachments
  • You may not edit your posts
  •  
Múi giờ GMT. Hiện tại là 01:16 PM.
Mã nguồn vBulletin. Copyright ©2000-2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Bản quyền nội dung thuộc MES Lab.
Vui lòng ghi rõ nguồn MES LAB. và LINK đến bài trích dẫn

Thành viên tự chịu trách nhiệm về nội dung mình đăng lên.
Diễn đàn không chịu trách nhiệm về nội dung các liên kết ngoài.
A Project by: MES Lab.