2 sekrety dotyczące zastosowania projektu blachy w strukturze skrzynki spawalniczej laserowej

Spawanie laserowe ma zalety szybkiej prędkości, małego deformacji, pięknego szwu spawania i wysokiej wytrzymałości. Jest szeroko stosowany w lotach, samochodach, medycznych i innych polach. Wśród nich spawanie laserowe jest procesem spawania bezkontaktowego bez drutu spawalniczego, z różnymi formami szwu spawania i doskonałą spójnością szwu spawania. W dziedzinie produkcji blachy ma ogromny potencjał zastosowania. Ten artykuł koncentruje się na zastosowaniu konstrukcji blachy w spawaniu laserowym struktury skrzynkowej z interfejsem 45 ° z rozkładaniem.

Projektowanie blachy w strukturze pudełka spawalniczego laserowego

Materiał korpusu pudełkowego ma stal nierdzewna o grubości 1,5 mm, a rozmiar wynosi 200 mm × 200 mm × 115 mm. Kąt zginania pudełka wynosi 90 °, 90 ° i 80 ° od dołu do góry. Struktura pudełka jest pokazana na rysunku. . Sprzęt do cięcia laserowego W przypadku przewagi produktu jest Trulaser 3040 Laser Cutting Machine, sprzęt zginający to maszyna zginająca BendCell 5130, a urządzenie do spawania laserowego jest maszyna spawalnia laserowa Trulaser 5020. Parametry spawania laserowego pokazano w tabeli.

W tradycyjnym procesie spawania struktury skrzynki ze stali nierdzewnej, aby uzyskać piękniejsze produkty spawania, zwykle konieczne jest wykonywanie szlifowania i polerowania po spawaniu. Proces obserwacji jest uciążliwy i czasochłonny i łatwo jest wywołać deformację spawania i penetrację spawania podczas procesu spawania. Jednak spawanie laserowe ma duży potencjał zastosowania w dziedzinie spawania blachy ze względu na szybką prędkość spawania, małe odkształcenie i piękne szwy spawane.

Wśród nich Trulaser Robot 5020 (zwany dalej TR5020) Laser Spawanie sprzętu ma ogromną przewagę w strukturach pudełkowania spawalniczego. TR5020 integruje precyzyjny automatyczny system ostrości na głowicy spawalniczej, aby mógł przełączać się między laserowym spawaniem głębokim penetracji a spawaniem przewodności termicznej laserowej w dowolnym momencie w tej samej procedurze spawania laserowego, bez zmiany postawy robota. W tym samym czasie, dzięki zintegrowanej kamery CCD o wysokim magnizacji z głowicą spawalniczą, położenie ostrości lasera można dokładniej dostosować, aby szew spawania laserowego ma doskonałą spójność szwu spawalniczego. Jednak sposób zastosowania zalet wysokiej prędkości spawania laserowego, wąskiej strefy dotkniętej ciepłem spawalniczym, małym deformacji i wysokiej precyzji spawania struktury skrzynkowej stały się pilnym problemem do rozwiązania.

W strukturze spawanej ze stali nierdzewnej spoiny filetowej pudełka zajmuje większość całego procesu spawania. Aby uzyskać zaokrąglony szew spawania laserowego, zoptymalizowaliśmy liczbę nakładania się tradycyjnego spawania, jak pokazano, gdzie t jest grubością płyty, a jest ilością nakładania się, B jest położeniem środka lasera w przekroju przekroju tablicy, a α jest kątem nachylenia lasera.

Ulepszone nakładanie się spawania filetu

Laserowa kwota nakładania się

Zoptymalizowana ilość nakładania się jest spawana przy użyciu laserowego procesu spawania przewodzenia termicznego. Za pośrednictwem automatycznego systemu ogniskowania TR5020 ilość Defocus jest dokładnie ustawiona na 10,00 mm, a dokładność ostrości wynosi 0,01 mm. Dokładnie umieszczając wartość B przez kamerę CCD o dużej mocy, można uzyskać zaokrągloną spoinę laserową bez dodawania drutu spawalniczego, jak pokazano na rysunku. Schemat optymalizacji marginesu okrążenia jest odpowiedni dla płyt o grubości 3 mm i poniżej, a wartości A, B i α są określone przez wartość T.

Schematyczny schemat optymalizacji marginesu okrążenia i rzeczywisty efekt spawania laserowego

W strukturze spawanej ze stali nierdzewnej optymalizacja rowka rogu narożnego jest również niezwykle ważna, co bezpośrednio wpływa na dolny efekt konstrukcji pudełkowej. W tradycyjnym procesie spawania zwykle stosuje się prostokątne lub okrągłe rowki rowerowe. Jednak ten rodzaj rowka do odniesienia narożnego jest bardzo łatwy do spowodowania penetracji spawania lub niedostatku spawania laserowego. Schematyczny schemat rowka ulgowego narożnego pokazano na poniższym rysunku.

Schematyczny schemat rowka rogu rogu

Struktura produktu jest zoptymalizowana poprzez wywołanie bloku procesowego rowka rowka laserowego. Po spawaniu laserowym można uzyskać bardzo pełny i okrągły efekt spawania, prawie nie jest wymagane wtórne leczenie, co znacznie skraca czas na późniejsze przetwarzanie, jak pokazano na rysunku.

Schematyczny schemat laserowego spawania projektu rowka rogu narożnego

Rzeczywisty efekt spawania laserowego rowka rogu narożnego

Projekt interfejsu stożkowego 45 ° dla laserowej struktury skrzynki spawalniczej

W spawanej strukturze skrzynki ze stali nierdzewnej, ze względu na deformację zginania, trudno jest zamknąć na interfejsie stawu 45 °. Jak pokazano na rysunku, spawanie laserowe jest niezwykle trudne w obsłudze. Dlatego projekt interfejsu wpłynie bezpośrednio na jakość spawania struktury skrzynki. Jednocześnie będzie duża szczelina w B, która jest trudna do obsługi przez bezpośrednie spawanie laserowe.

Schematyczny schemat struktury przed optymalizacją

W tej sytuacji zoptymalizowaliśmy strukturę pudełka. Podczas projektowania odetnij metal odsuniętej powierzchni, a następnie rozciągnij dwie małe stopniowe powierzchnie, jak pokazano na rysunku. Następnie, podczas rozwijania, użyj powierzchni końcowej jako odniesienia, aby wypełnić poprzednią część, jak pokazano na rysunku. Na B na rysunku dwie stopniowe powierzchnie są rozłożone, aby zwiększyć ilość kompensacji metalu i nadrobić wytworzoną tutaj szczelinę, jak pokazano na rysunku.

Schematyczny schemat projektu blachy dla kołnierzowego interfejsu stawu 45 °

Poniższe zdjęcie pokazuje efekt po faktycznym spawaniu laserowym. Z figury można zobaczyć, że interfejs jest ściśle zamknięty, co w pełni spełnia wymagania procesu spawania laserowego. Powierzchnia szwu spawalniczego jest piękna, przejście jest naturalne i nie ma zjawiska, takiego jak zatonięcie i spawanie. B na figurze jest również dobrze wypełniony.