Costruzione navale/produzione marittima

Requisiti speciali per il rivestimento marino

• Estrema resistenza alla corrosione : I rivestimenti devono resistere all'immersione in acqua salata (soluzione di NaCl al 3,5%), alle condizioni cicliche umido-asciutto e alla corrosione microbica (ad esempio batteri che riducono i solfati).
• Prestazioni antivegetative : Prevenire l'adesione di organismi marini (es. cirripedi, alghe) per ridurre la resistenza dello scafo, con antivegetativa 有效期需达 5-10 年.
• Norme di sicurezza antincendio : I rivestimenti interni devono essere conformi alle normative IMO SOLAS, con proprietà ritardanti di fiamma (ad esempio, indice di ossigeno >28%) e bassa tossicità dei fumi.
• Costruzione ad alto spessore : Le piastre esterne dello scafo spesso richiedono uno spessore totale del rivestimento di 300-500μm (ad esempio, primer epossidici ricchi di zinco, strati intermedi e finiture), con formazione di pellicola uniforme.

Scenari applicativi principali dei sistemi di rivestimento intelligenti

1. Rivestimento esterno dello scafo

• Spruzzatura automatizzata per grandi superfici piane :
  • I robot di spruzzatura a sei assi con bracci telescopici (ad esempio KUKA KR 1000) spruzzano sugli scafi di navi portacontainer (lunghezza >300 m), ottenendo uno spessore uniforme (deviazione ≤10μm) e un tasso di utilizzo del materiale >85% (rispetto al 50% nella spruzzatura manuale).
  • Rivestimento adattivo della superficie curva : Per gli archi a bulbo, la scansione laser 3D genera traiettorie di spruzzatura e i robot regolano gli angoli degli ugelli in tempo reale per gestire curvature complesse.
• Controllo di precisione del rivestimento antivegetativo :
  • I sistemi intelligenti applicano rivestimenti antivegetativi autoleviganti (ad esempio formulazioni a base di silicone) con un tasso di rilascio controllato di biocidi (ad esempio ioni rame), monitorato da sensori elettrochimici per mantenere l'efficacia dell'antivegetativa.

2. Rivestimento specializzato per componenti chiave

• Rivestimento del serbatoio dell'acqua di zavorra :
  • Gli spruzzatori automatizzati applicano rivestimenti epossidici rinforzati con scaglie di vetro (spessore 800-1000μm), con misuratori di spessore a ultrasuoni che eseguono il rilevamento in linea per garantire l'assenza di fori di spillo (tasso di difetti <0,5%).
• Rivestimento elica e timone :
  • I sistemi di spruzzatura ad arco ad alta velocità depositano rivestimenti in bronzo-nichel-alluminio (durezza ≥ 400 HV) sulle eliche, con telecamere montate su robot che ispezionano la rugosità superficiale (Ra <2,5μm) per ridurre l'erosione da cavitazione.

3. Rivestimento di navi di ingegneria offshore

• Conduttura per acque profonde anticorrosione :
  • I bracci robotici sottomarini spruzzano rivestimenti in PE a 3 strati (PE adesivo epossidico legato a fusione) sulle tubazioni, con i ROV (veicoli gestiti a distanza) che acquisiscono immagini termiche per monitorare la temperatura di polimerizzazione (180-220°C).
• Rivestimento della struttura della piattaforma offshore :
  • I robot mobili autonomi (AMR) applicano rivestimenti a spruzzo termico in lega di zinco-alluminio (spessore 200-300μm) su strutture di rivestimento, integrati con sensori IoT per il monitoraggio in tempo reale dell'umidità e della temperatura durante la spruzzatura.

Casi applicativi tipici

1. COSCO Shipping Linea di rivestimento intelligente per l'industria pesante :
   • Applicato a navi portacontainer da 20.000 TEU, il sistema utilizza 8 robot Fanuc M-2000iA per il rivestimento dello scafo, abbreviando il ciclo di rivestimento da 21 giorni a 7 giorni, con una consistenza dello spessore del rivestimento migliorata del 60%.
2. Progetto antivegetativo per navi offshore Maersk :
   • Gli algoritmi di intelligenza artificiale hanno ottimizzato il percorso di spruzzatura dei rivestimenti antivegetativi siliconici, riducendo la resistenza all'attrito dello scafo del 12% e il consumo di carburante di 8.000 tonnellate/anno per una nave cisterna da 180.000 DWT.

Tendenze di sviluppo futuro

• Rivestimento digitale a doppia guida :
  • Simula i processi di rivestimento tramite modelli di navi virtuali (ad esempio, utilizzando Siemens Digital Twin), prevedendo la formazione del film in diverse condizioni marine per ottimizzare le formulazioni di rivestimento.
• Integrazione della tecnologia di rivestimento verde :
  • Sistemi intelligenti per rivestimenti epossidici a base acqua e integrazione della protezione catodica con anodo sacrificale (SACP), conformi ai limiti di emissione di zolfo IMO 2025.
• Robot autonomi di rivestimento subacqueo :
  • Sviluppare robot sommergibili per la manutenzione del rivestimento dello scafo in acqua (ad esempio, sistemi di spruzzatura subacquea certificati DNV, operativi a profondità fino a 30 m senza bacino di carenaggio).