2 Tajemství o aplikaci designu plechu ve struktuře laserového svařování

Laserové svařování má výhody rychlé rychlosti, malé deformace, krásného svařovacího švu a vysoké síly. Obecně se používá v leteckém, automobilovém, lékařském a jiném oboru. Mezi nimi je laserové svařovací svařování bez kontaktního svařovacího procesu bez svařovacího drátu s různými formami svařovacích švů a vynikající konzistencí svařování švu. V oblasti výroby plechů má obrovský aplikační potenciál. Tento článek se zaměřuje na aplikaci konstrukce plechu v laserovém svařování struktury krabice s rozhraním sníženého 45 ° s přírubou.

Design plechu ve struktuře laserového svařování

Materiál těla krabice je 1,5 mm tlustá nerezová ocel 304 a velikost je 200 mm x 200 mm x 115 mm. Úhel ohybu krabice je 90 °, 90 ° a 80 ° zdola nahoru. Struktura krabice je zobrazena na obrázku. The Laserová řezací zařízení Pro otočení produktu je laserový řezací stroj Trulaser 3040, ohýbací zařízení je ohýbací stroj BendCell 5130 a laserovým svařovacím zařízením je laserový svařovací stroj Trulaser Robot 5020. Parametry svařování laseru jsou uvedeny v tabulce.

V tradičním svařovacím procesu struktury krabice z nerezové oceli, pro získání krásnějších svařovacích produktů je obvykle nutné provádět ošetření a leštění po svařování. Proces sledování je těžkopádný a časově náročný a během procesu svařování je snadné produkovat deformaci svařování a penetrace svařování. Laserové svařování však má skvělý aplikační potenciál v oblasti svařování plechů díky své rychlé rychlosti svařování, malé deformaci a krásné svařovací švy.

Mezi nimi má laserové svařovací zařízení Trulaser Robot 5020 (dále jen TR5020) ve strukturách svařovacích krabic obrovskou výhodu. TR5020 integruje vysoce přesný automatický zaostřovací systém na svařovací hlavu, aby mohl kdykoli ve stejném postupu laserového svařování přepínat mezi laserovým svařováním hlubokého pronikání a laserovou tepelnou vodivostí, aniž by se změnil držení těla robota. Současně, s vysokoagnifikační CCD kamerou integrovanou do svařovací hlavy, může být laserová zaostřovací poloha přesněji upravena, takže laserový svařovací šev má vynikající konzistenci svařovacího švu. Jak však uplatňovat výhody vysoké rychlosti svařování laseru, úzké zóny zasažené teplem, malou deformací a vysokou přesnost na svařování struktury krabic se stal naléhavým problémem, který má být vyřešen.

Ve svařované struktuře boxu z nerezové oceli zabírá svařování krabic většinu celého svařovacího procesu. Abychom získali zaoblený laserový svařování, optimalizovali jsme překrývající množství tradičního svařování, jak je znázorněno, kde T je tloušťka desky, a je překrývající se množství, B je poloha laserového centra na průřezu desky a α je úhel laserového sklonu.

Vylepšené překrývání svaru filetu

Částka překrytí svařování laseru

Optimalizované množství překrývání je svařováno pomocí procesu svařování laserového tepelného vedení. Prostřednictvím automatického zaostřovacího systému TR5020 je množství rozostření přesně nastaveno na 10,00 mm a přesnost zaostření je 0,01 mm. Přesným umístěním hodnoty B prostřednictvím vysoce výkonného CCD kamery lze získat zaoblený laserový svar bez přidání svařovacího drátu, jak je znázorněno na obrázku. Schéma optimalizace okraje na kole je vhodná pro desky s tloušťkou 3 mm a níže a hodnoty A, B a α jsou určeny hodnotou t.

Schematický diagram optimalizace okraje na kole a skutečný efekt svařování laseru

Ve svařované struktuře boxu z nerezové oceli je také velmi důležitá optimalizace rohové reliéfní drážky, což přímo ovlivňuje spodní účinek struktury boxu. V tradičním svařovacím procesu se obecně používají pravoúhlé nebo kulaté rohové reliéfy. Tento typ rohové reliéfní drážky je však velmi snadné způsobit průniku svaru nebo nedostatečné vyplnění během laserového svařování. Schematický diagram drážky rohové reliéfy je znázorněn na obrázku níže.

Schematický diagram rohové reliéfní drážky

Struktura produktu je optimalizována voláním procesního bloku laserového svařovacího rohového reliéfu. Po laserovém svařování lze získat velmi plný a kulatý svařovací efekt, není nutný téměř žádné sekundární ošetření, což výrazně zkracuje čas pro následné zpracování, jak je znázorněno na obrázku.

Schematický diagram laserového svařovacího designu rohové reliéfní drážky

Skutečný laserový svařovací účinek rohové reliéfní drážky

Konstrukce rozhraní 45 ° zkosení pro laserovou svařovací konstrukci

Ve svařované struktuře boxu z nerezové oceli je kvůli ohybové deformaci obtížné pevně uzavřít na 45 ° zkosení rozhraní příruby. Jak je znázorněno na obrázku, laserové svařování je velmi obtížné zvládnout. Návrh rozhraní proto přímo ovlivní kvalitu svařování struktury krabice. Současně bude v B velká mezera, která je obtížné zvládnout přímým laserovým svařováním.

Schematický diagram struktury před optimalizací

Pro tento druh situace jsme optimalizovali strukturu boxu. Při navrhování odřízněte kov stupňového povrchu a poté natáhněte dva malé stupňovité povrchy, jak je znázorněno na obrázku. Poté, když se rozvinete, použijte koncový povrch jako odkaz na vyplnění dříve řezané části, jak je znázorněno na obrázku. Na B na obrázku jsou dva stupňované povrchy rozloženy, aby se zvýšila množství kompenzace kovu a nahradí zde mezeru, jak je znázorněno na obrázku.

Schematický diagram designu plechu pro přírubové rozhraní 45 °

Obrázek níže ukazuje účinek po skutečném laserovém svařování. Z obrázku je vidět, že rozhraní je pevně uzavřeno, což plně splňuje požadavky laserového svařovacího procesu. Povrch svařovacího švu je krásný, přechod je přirozený a neexistuje žádný jev, jako je potopení a svařování. B na obrázku je také dobře vyplněný.