Внедрение лазерных технологий в производство строительных металлоконструкций

Актуальность
Современные лазерные технологии обработки металлов обладают значительным потенциалом для модернизации производства строительных металлоконструкций, однако их широкое внедрение сдерживается отсутствием комплексных исследований и нормативной базы. Особую актуальность приобретает изучение влияния лазерной резки на надежность и прочностные характеристики сварных соединений, а также адгезионных свойств защитных покрытий при лазерной очистке поверхностей. Эти исследования особенно важны для предприятий, работающих в сложных климатических условиях, где традиционные методы обработки требуют значительных материальных и логистических затрат. ЦНИИПСК как отраслевой интегратор играет ключевую роль в реализации данной инициативы, обеспечивая методическую поддержку и координацию с промышленными предприятиями. Совместная работа ЦНИИПСК и Московского Политеха позволит создать доказательную базу для разработки необходимых нормативных документов и практических рекомендаций, играющих ключевую роль при внедрении лазерных технологий в промышленность. Результаты проекта будут способствовать повышению качества и конкурентоспособности российских металлоконструкций, снижению экологической нагрузки за счет отказа от абразивных материалов, а также формированию инновационного производственного кластера.
Проблема
В современной сфере строительных металлоконструкций лазерные технологии резки и очистки металлов обладают значительным потенциалом, однако, их широкое внедрение сдерживается недостаточной научной проработкой ключевых аспектов. Ключевой проблемой внедрения лазерных технологий является отсутствие нормативной базы для применения лазерных технологий в строительстве, в частности, при производстве металлоконструкций. Необходимы данные о влиянии лазерной обработки кромок на свойства сварных соединений и данные по адгезии лакокрасочных покрытий, наносимых на поверхности после лазерной очистки. Перспективность лазерной очистки как альтернативы традиционной абразивоструйной обработке очевидна для всех регионов, но её экономическая эффективность возрастает в условиях экстремального климата, где применение классических методов сопряжено со значительными логистическими и экономическими сложностями. Отсутствие разработанной нормативной базы и стандартизированных методик оценки существенно ограничивает возможности промышленного внедрения данной технологии. Преодоление указанных научно-технических барьеров позволит не только оптимизировать производственные процессы и расширить географию применения российских металлоконструкций, но и будет способствовать снижению экологической нагрузки за счёт минимизации отходов обработки. Решение этих задач приобретает особую значимость в контексте повышения конкурентоспособности отечественных предприятий сферы строительных металлоконструкций.
Цель
Целью проекта является разработка научно-обоснованных технологических решений и практических рекомендаций по внедрению лазерных методов резки и очистки в производство строительных металлоконструкций.
Задачи
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие ключевые задачи: 1. Провести комплексные исследования влияния параметров лазерной резки на механические свойства и структуру сварных соединений из сталей строительных марок; 2. Изучить адгезионные характеристики лакокрасочных покрытий, наносимых на поверхности, подготовленные методом лазерной очистки, в различных условиях коррозионной активности среды; 3. Разработать методические рекомендации по применению лазерных технологий с учетом данных, полученных в ходе лабораторных исследований; 4. Создать экономическое обоснование внедрения лазерных технологий на основании полученных результатов.
Результат
Ожидаемым продуктовым результатом является комплекс научно-технических методических материалов, включающий: 1. Отчет с результатами проведенных лабораторных испытаний и исследований, содержащий сравнительный анализ различных методов разделки кромок при подготовке заготовок под сварку и методов подготовки поверхностей; 2. Практические рекомендации по внедрению лазерных технологий на производственных предприятиях; 3. Технико-экономическое обоснование применения лазерных методов обработки. Дополнительным результатом станет подготовка публикаций в научных изданиях и участие в отраслевых конференциях для распространения полученных знаний.
Партнёры проекта
Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова (АО «ЦНИИПСК им. Мельникова»)
***