Recentemente, na oficina de produção de um departamento de projetos ferroviários de alta velocidade do Quarto Grupo de Engenharia da China Railway Construction Corporation (CRCC), com a conclusão da soldadura final, o primeiro conjunto de estações de trabalho de soldadura de gaiola de aço inteligente de processo completo da China foi oficialmente colocado em funcionamento. Desenvolvida em conjunto pela Shandong Zhongji Luyuan Machinery Co., Ltd. e universidades, esta estação de trabalho integra diversas tecnologias essenciais, como a soldadura robotizada, o posicionamento visual e a monitorização inteligente. Transformou completamente o modo de soldadura manual tradicional, aumentando a eficiência da soldadura em mais de 3 vezes e alcançando uma taxa de qualificação de 99,8%, injetando um novo impulso na construção de alta qualidade de projetos de infraestruturas.
![máquina de gaiola de vergalhão]( "máquina de gaiola de vergalhão")
Abordando os pontos problemáticos da soldadura tradicional, os equipamentos inteligentes surgem à medida que os tempos o exigem
Como componente essencial de suporte de carga em projetos de infraestruturas como pontes, túneis e ferrovias de alta velocidade, a qualidade da soldadura de jaulas de aço está diretamente relacionada com a segurança estrutural do projeto. Durante muito tempo, a soldadura de jaulas de aço na China dependeu principalmente de operações manuais, o que apresenta três problemas principais: em primeiro lugar, a intensidade do trabalho é elevada. Os trabalhadores têm de se curvar durante muito tempo e segurar tochas de soldadura para trabalhar, o que pode causar doenças profissionais. segundo, a eficiência é baixa. A soldadura manual de uma única gaiola de aço com 12 metros de comprimento demora 8 a 10 horas, o que dificulta o cumprimento dos requisitos do período de construção de projetos de grande dimensão. terceiro, a qualidade é instável. A soldadura manual é afetada por níveis de habilidade e fadiga, e as soldaduras são propensas a defeitos como a inclusão de escória e furos de ar, com uma taxa de qualificação de apenas cerca de 85%.
"Este projeto ferroviário de alta velocidade exige a produção de quase 2.000 jaulas de aço, com um comprimento total de mais de 20.000 metros. O modo tradicional simplesmente não consegue completar a tarefa dentro do prazo", disse o gestor Wang, chefe do departamento de projetos. Para resolver os desafios da construção, o departamento de projeto uniu forças com instituições de investigação científica e investiu 18 meses em investigação, desenvolvendo com sucesso a estação de trabalho de soldadura de gaiola de aço inteligente de processo completo. Esta estação de trabalho realiza operações totalmente automatizadas, desde o endireitamento, corte e agrupamento de barras de aço até à soldadura e conformação.
![máquina de gaiola de vergalhão]( "máquina de gaiola de vergalhão")
Múltiplas inovações tecnológicas, construindo uma "referência inteligente" para a soldadura
A observação no local por parte dos repórteres mostrou que a estação de trabalho consiste em quatro módulos principais: uma unidade de pré-processamento de barras de aço, uma unidade de agrupamento inteligente, uma unidade de soldadura robotizada e uma unidade de inspeção de qualidade. Todo o processo de produção requer apenas 1 trabalhador para definir parâmetros e realizar monitorização auxiliar. "A parte principal é a unidade de soldadura robotizada, equipada com 6 robôs de soldadura industrial. Combinada com um sistema de posicionamento visual, pode identificar com precisão a posição das barras de aço e ajustar automaticamente o ângulo e a velocidade de soldadura", apresentou o engenheiro Li, chefe da equipa de I&D.
As inovações da estação de trabalho refletem-se em vários aspetos: Adota a tecnologia de seguimento visual a laser, conseguindo uma precisão de posicionamento da soldadura de ± 0,5 mm e resolvendo defeitos de soldadura causados por desvios no espaçamento das barras de aço; Desenvolveu uma base de dados de processo de soldadura adaptável, que pode combinar automaticamente os parâmetros de corrente e tensão de soldadura de acordo com o diâmetro e o material das barras de aço, garantindo uma qualidade de soldadura consistente de jaulas de aço de diferentes especificações; Está equipada com um sistema de purificação de fumo, conseguindo uma taxa de absorção de fumo de soldadura de 98% e realizando uma construção verde; Foi construída uma plataforma de monitorização baseada na cloud, permitindo aos gestores verificar o progresso da produção, os parâmetros de soldadura e os dados de qualidade em tempo real, permitindo a rastreabilidade de todo o processo.
"Antigamente, a soldadura era acompanhada por faíscas e vapores penetrantes, e todo o meu corpo doía após um dia de trabalho. Agora, basta premir botões na sala de controlo e o ambiente de trabalho é limpo e confortável", disse o Mestre Zhang, um soldador experiente com 10 anos de experiência. De acordo com as medições reais, a estação de trabalho demora apenas 0,5 horas para soldar uma única gaiola de aço de 12 metros, com uma produção diária de 8 a 10 secções. Em comparação com a soldadura manual, a sua eficiência é triplicada. Ao mesmo tempo, elimina a necessidade de processos de reparação subsequentes, reduzindo o custo total em 20%.
Liderar a atualização da indústria, auxiliando no desenvolvimento de infraestruturas de alta qualidade
A entrada em funcionamento desta estação de trabalho não só permitiu poupar 205 dias de construção para o projeto ferroviário de alta velocidade e reduziu os custos com mão-de-obra em mais de 3 milhões de yuans, como também proporcionou um modelo replicável para a modernização inteligente do setor das infraestruturas. Os especialistas da Associação Chinesa de Infraestruturas (China Infrastructure Association) afirmaram que a inteligência da soldadura de jaulas de aço é uma direção importante para a industrialização e a transformação digital do setor da construção civil. O sucesso da I&D desta estação de trabalho preencheu a lacuna existente na China em equipamentos de soldadura de jaulas de aço automatizados de processo completo, promovendo a transformação da construção tradicional de infraestruturas em "manufatura inteligente".
Mais de 10 empresas de infraestruturas já se reuniram para inspecionar e discutir a cooperação, e a estação de trabalho será promovida e aplicada em projetos como as autoestradas expresso e o transporte ferroviário urbano. "Na próxima etapa, continuaremos a otimizar o desempenho dos equipamentos, a desenvolver sistemas de produção flexíveis adequados para jaulas de aço de diferentes especificações e a expandir funções como a inspeção de qualidade por IA e gémeos digitais para tornar a estação de trabalho de soldadura mais inteligente e eficiente", disse o Engenheiro Li.
Com a ampla aplicação de equipamentos inteligentes no campo das infraestruturas, os projetos de infraestruturas da China estão a caminhar no sentido de "melhor qualidade, maior eficiência e desenvolvimento mais verde", estabelecendo uma base sólida de transportes para o desenvolvimento de alta qualidade da economia e da sociedade.
