Apa perkembangan baru dalam teknologi pemrosesan baja?

2025-04-09 11:01:01

Struktur baja telah menjadi sistem pendukung inti untuk bangunan modern, jembatan, pabrik industri dan bidang lainnya karena kekuatannya yang tinggi, konstruksi cepat dan perlindungan lingkungan. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan integrasi mendalam dari digitalisasi dan teknologi cerdas, dan promosi manufaktur hijau dengan target "karbon ganda", teknologi pemrosesan struktur baja mengalami terobosan revolusioner. Makalah ini akan secara sistematis menganalisis kemajuan terbaru dari teknologi pemrosesan struktur baja dari empat dimensi peralatan cerdas, teknologi baru, inovasi material, dan teknologi berkelanjutan.

I. Digitalisasi dan Kecerdasan: Merekonstruksi Aliran Pemrosesan

Pemrosesan struktur baja tradisional bergantung pada pengalaman manual, sementara pengenalan teknologi digital mewujudkan kontrol yang tepat dari seluruh proses.

Teknologi BIM dan Digital Twin

Kombinasi pemodelan informasi bangunan (BIM) dan teknologi kembar digital memungkinkan pemrosesan baja untuk bergerak mulus dari desain ke manufaktur. Sebagai contoh, dalam proyek Konvensi Internasional dan Pusat Pameran Shenzhen, CSCEC menggunakan model BIM untuk secara otomatis menghasilkan gambar untuk pemrosesan komponen dan disimulasi deformasi pengelasan melalui sistem kembar digital, mengendalikan kesalahan dalam 2 mm dan peningkatan efisiensi sebesar 30% dibandingkan dengan proses tradisional.

Pengelasan Robot Cerdas

Robot pengelasan yang dilengkapi dengan sistem pengenalan visual telah banyak digunakan dalam pemrosesan simpul yang kompleks. Lokakarya pengelasan cerdas dari industri berat Shanghai Zhenhua mengadopsi robot keterkaitan multi-sumbu, yang memperbaiki lintasan lapisan las secara real time melalui pemindaian laser, sehingga tingkat kualifikasi lasan dari pelat tebal mencapai 99,5% dan biaya tenaga kerja berkurang 60%.

Pemantauan kualitas yang digerakkan oleh IoT

Dengan menanamkan sensor dalam peralatan pemrosesan, data real-time seperti suhu dan tegangan dikumpulkan dan dikombinasikan dengan algoritma AI untuk memprediksi cacat komponen. Platform pemantauan cerdas yang didirikan oleh Jiangsu Huning Steel Machine telah berhasil mengurangi tingkat pengerjaan ulang dari 8% menjadi 1,2%.

Kedua, terobosan proses lanjutan: peningkatan ganda dalam presisi dan efisiensi

Teknologi pemotongan laser tiga dimensi

Mesin pemotong laser serat daya tinggi dapat menangani pelat baja hingga tebal 50 mm, dengan kecepatan pemotongan 12 m/menit dan akurasi ± 0,1 mm. Industri berat Wuhan Wushun mengadopsi teknologi ini untuk memproses komponen melengkung berbentuk, dan tingkat pemanfaatan material meningkat dari 75% menjadi 92%.

Teknologi Prefabrikasi Modularisasi

Bangunan yang dirakit mempromosikan modularisasi struktur baja. Struktur baja hangxiao telah mengembangkan "sistem dinding geser beton pipa bundel", yang memproduksi node balok dan kolom menjadi modul standar di pabrik, memperpendek siklus pemasangan di tempat sebesar 40%, dan mengurangi jumlah lapisan pengelasan sebesar 65%.

Pencetakan cetakan dibantu 3D

Teknologi manufaktur aditif logam mulai diterapkan pada pembuatan node kompleks. Dalam proyek Bandara Internasional Chengdu Tianfu, CMT mengadopsi teknologi pencetakan 3D filamen ARC untuk membuat konektor berbentuk, memecahkan masalah struktur multi-rongga yang sulit direalisasikan dengan casting tradisional.

Inovasi Material: Memperluas Batas Kinerja

Penerapan baja berkekuatan tinggi

Populerisasi Q690 dan baja berkekuatan tinggi di atas telah mengurangi komponen penampang sebesar 20%-30%. Jembatan Hong Kong-Zhuhai-Macao mengadopsi baja jembatan Q690QE, yang mengurangi bobot girder utama sebesar 15% dan meningkatkan kinerja seismik sebesar 25%.

Baja pelapukan dengan lapisan gabungan

Baja pelapukan tanpa cat membentuk lapisan teroksidasi padat dengan menambahkan tembaga, kromium, dan elemen lainnya, dengan rentang hidup hingga 100 tahun. Baja pelapukan B800NQ yang dikembangkan oleh China Baowu telah digunakan dalam proyek jembatan kereta api Qinghai-Tibet, mengurangi biaya perawatan sebesar 80%.

Komponen baja yang diperkuat serat

Struktur komposit serat karbon-baja di bangunan ultra-tinggi. Sistem pendukung peredam bangunan Shanghai Center mengadopsi laminasi serat karbon baja, dan resistensi tekanan angin telah meningkat 3 kali.

Teknologi Manufaktur Hijau: Menanggapi Strategi Karbon Ganda

Perawatan permukaan yang tidak berpolusi

Lapisan nano-keramik menggantikan proses fosfasi tradisional, memperpanjang masa pakai komponen baja yang tahan korosi hingga 50 tahun dan mengurangi emisi senyawa organik yang mudah menguap (VOC) sebesar 90% selama proses produksi.

Sistem Pemulihan Panas Limbah

80% dari panas limbah dari proses pengelasan dapat dipulihkan melalui teknologi pipa panas dan digunakan untuk pemanasan bengkel atau pelat baja yang lebih dulu. Sistem pemanfaatan panas limbah dari struktur baja Hunan Jinhai menghemat 120.000 meter kubik gas alam per tahun.

Daur ulang baja bekas

Teknologi pembuatan baja proses pendek dari tungku busur listrik membuat laju penggunaan kembali memo mencapai 95%, yang mengurangi emisi karbon hingga 60% dibandingkan dengan proses tungku ledakan tradisional. Shagang Group telah membangun basis produksi tungku busur listrik terbesar di dunia, dengan output tahunan 3 juta ton baja untuk struktur baja hijau.

Prospek masa depan

Dengan integrasi mendalam 5G, kecerdasan buatan dan internet industri, pemrosesan struktur baja akan bergerak menuju "pabrik lampu hitam tak berawak". Pada saat yang sama, terobosan pembuatan baja hidrogen, pelapis berbasis bio dan teknologi lainnya akan lebih mempromosikan transformasi hijau industri. Dapat diperkirakan bahwa inovasi teknologi tidak hanya akan membentuk kembali model pemrosesan baja, tetapi juga memberikan energi kinetik inti untuk infrastruktur global dan pembangunan berkelanjutan.