¿Cuáles son los nuevos desarrollos en tecnología de procesamiento de acero?

2025-04-09 11:01:01

La estructura del acero se ha convertido en el sistema de apoyo central para edificios modernos, puentes, plantas industriales y otros campos debido a su alta resistencia, construcción rápida y protección del medio ambiente. En los últimos años, con la profunda integración de la digitalización y la tecnología inteligente, y la promoción de la fabricación verde por el objetivo del "doble carbono", la tecnología de procesamiento de Estructura de acero está experimentando un avance revolucionario. Este documento analizará sistemáticamente el último progreso de la tecnología de procesamiento de estructura de acero de cuatro dimensiones de equipos inteligentes, tecnología nueva, innovación de materiales y tecnología sostenible.

I. Digitalización e inteligencia: reconstruir el flujo de procesamiento

El procesamiento tradicional de la estructura de acero se basa en la experiencia manual, mientras que la introducción de la tecnología digital se da cuenta del control preciso de todo el proceso.

BIM y tecnología gemela digital

La combinación de modelado de información de edificios (BIM) y tecnología gemela digital permite que el procesamiento de acero se mueva sin problemas desde el diseño hasta la fabricación. Por ejemplo, en el Proyecto de Centro de Convenciones y Centro de Exposiciones de Shenzhen, CSCEC utilizó el modelo BIM para generar automáticamente dibujos para el procesamiento de componentes y la deformación de soldadura simulada a través del sistema gemelo digital, controlando el error dentro de 2 mm y aumentando la eficiencia en un 30% en comparación con el proceso tradicional.

Soldadura de robot inteligente

Los robots de soldadura equipados con sistemas de reconocimiento visual se han utilizado ampliamente en el procesamiento de nodos complejos. El taller de soldadura inteligente de la industria pesada de Shanghai Zhenhua adopta robots de enlace múltiples eje, que corrigen la trayectoria de la costura de soldadura en tiempo real a través del escaneo láser, de modo que la tasa de calificación de soldadura de las placas gruesas alcanza el 99.5% y el costo laboral se reduce en un 60%.

Monitoreo de calidad impulsado por IoT

Al incrustar los sensores en el equipo de procesamiento, los datos en tiempo real, como la temperatura y el estrés, se recopilan y se combinan con algoritmos de IA para predecir defectos de componentes. La plataforma de monitoreo inteligente establecida por Jiangsu Huning Steel Machine ha reducido con éxito la tasa de retrabajo del 8% al 1.2%.

Segundo, avances avanzados del proceso: doble mejora en la precisión y eficiencia

Tecnología de corte láser tridimensional

La máquina de corte láser de fibra de alta potencia puede manejar placas de acero de hasta 50 mm de espesor, con una velocidad de corte de 12 m/min y una precisión de ± 0.1 mm. Wuhan Wushun Heavy Industry adopta esta tecnología para procesar componentes curvos con forma, y ​​la tasa de utilización del material aumenta del 75% al ​​92%.

Tecnología de prefabricación modularizada

El edificio ensamblado promueve la modularización de la estructura de acero. La estructura de acero Hangxiao ha desarrollado el "sistema de pared de corte de cizallamiento de concreto de tubería de acero", que prefabrica los nodos de haz y columna en módulos estandarizados en la fábrica, acorta el ciclo de instalación en el sitio en un 40%y reduce el número de costuras de soldadura en un 65%.

Moldado asistido por impresión 3D

La tecnología de fabricación de aditivos de metal comenzó a aplicarse a la fabricación de nodos complejos. En el Proyecto de Aeropuerto Internacional Chengdu Tianfu, CMT adoptó la tecnología de impresión 3D de filamentos de fusión ARC para hacer conectores con forma, resolviendo el problema de la estructura de múltiples cavidades que es difícil de realizar con el fundición tradicional.

Innovación de materiales: expansión de límites de rendimiento

Aplicación de acero de alta resistencia

La popularización del acero Q690 y superior de alta resistencia ha reducido la sección transversal de los componentes en un 20%-30%. El puente Hong Kong-Zhuhai-Macao adopta el acero del puente Q690QE, lo que reduce el peso de la viga principal en un 15% y mejora el rendimiento sísmico en un 25%.

Acero meteorización con recubrimiento compuesto

El acero de meteorización sin pintura forma una capa oxidada densa al agregar cobre, cromo y otros elementos, con una vida útil de hasta 100 años. El acero de meteorización B800NQ desarrollado por China Baowu se ha utilizado en el proyecto puente del ferrocarril Qinghai-Tibet, reduciendo el costo de mantenimiento en un 80%.

Componentes de acero reforzados con fibra

Fibra de carbono: estructura compuesta de acero en edificios de altura ultra alta. El sistema de soporte de amortiguadores del edificio del Centro de Shanghai adopta el laminado de fibra de acero-carbono, y la resistencia a la presión del viento se ha incrementado 3 veces.

Tecnología de fabricación verde: responder a la estrategia de doble carbono

Tratamiento de superficie no contaminante

El recubrimiento nano-cerámico reemplaza el proceso de fosfación tradicional, extendiendo la vida resistente a la corrosión de los componentes de acero a 50 años y reduciendo la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC) en un 90% durante el proceso de producción.

Sistema de recuperación de calor de residuos

El 80% del calor de los residuos del proceso de soldadura se puede recuperar a través de la tecnología de tuberías de calor y utilizar para calentar el taller o precalentar placas de acero. El sistema de utilización de calor residual de la estructura de acero Hunan Jinhai ahorra 120,000 metros cúbicos de gas natural por año.

Reciclaje de acero de chatarra

La tecnología de fabricación de acero de proceso corto del horno de arco eléctrico hace que la tasa de reutilización del chatarra alcance el 95%, lo que reduce la emisión de carbono en un 60% en comparación con el proceso tradicional de alto horno. Shagang Group ha construido la base de producción de horno de arco eléctrico más grande del mundo, con una producción anual de 3 millones de toneladas de acero para estructuras de acero verde.

Perspectivas futuras

Con la integración profunda de 5G, la inteligencia artificial e Internet industrial, el procesamiento de la estructura de acero se moverá hacia la "fábrica de luz negra no tripulada". Al mismo tiempo, el avance de la fabricación de acero de hidrógeno, los recubrimientos biológicos y otras tecnologías promoverán aún más la transformación verde de la industria. Es previsible que la innovación tecnológica no solo remodele el modelo de procesamiento de acero, sino que también proporcione energía cinética central para la infraestructura global y el desarrollo sostenible.