2 secrets sur l'application de la conception de la tôlerie dans la structure de la boîte de soudage au laser

Le soudage au laser présente les avantages d'une vitesse rapide, d'une petite déformation, d'une belle couture de soudure et d'une forte résistance. Il est largement utilisé dans les domaines de l'aviation, de l'automobile, médicaux et autres. Parmi eux, le soudage d'auto-fusion au laser est un processus de soudage sans contact sans fil de soudage, avec diverses formes de couture de soudage et une excellente cohérence de couture de soudage. Dans le domaine de la fabrication de tôles, il a un énorme potentiel d'application. Cet article se concentre sur l'application de la conception de la tôlerie dans le soudage au laser de la structure de la boîte avec une interface à onglets à 45 ° avec des folies.

Conception de tôlerie dans la structure du boîtier de soudage au laser

Le matériau du corps de la boîte a une épaisseur de 1,5 mm 304 en acier inoxydable et la taille est de 200 mm × 200 mm × 115 mm. L'angle de flexion de la boîte est de 90 °, 90 ° et 80 ° du bas en haut. La structure de la boîte est représentée sur la figure. Les équipement de coupe laser Pour le bloking du produit est la machine de découpe laser Trulaser 3040, l'équipement de flexion est la machine de flexion Bendcell 5130 et l'équipement de soudage laser est la machine de soudage laser Tulaser Robot 5020. Les paramètres de soudage laser sont indiqués dans le tableau.

Dans le processus de soudage traditionnel de la structure de la boîte en acier inoxydable, pour obtenir de plus beaux produits de soudage, il est généralement nécessaire d'effectuer un traitement de broyage et de polissage après le soudage. Le processus de suivi est lourd et prend du temps, et il est facile de produire une déformation du soudage et une pénétration du soudage pendant le processus de soudage. Cependant, le soudage au laser a un excellent potentiel d'application dans le domaine du soudage en tôle en raison de sa vitesse de soudage rapide, de sa petite déformation et de ses belles coutures de soudure.

Parmi eux, l'équipement de soudage au laser Trulaser Robot 5020 (ci-après TR5020) a un énorme avantage dans les structures de la boîte de soudage. TR5020 intègre un système de focalisation automatique de haute précision sur sa tête de soudage afin qu'il puisse basculer entre le soudage de pénétration profonde au laser et le soudage de conductivité thermique au laser à tout moment dans la même procédure de soudage laser, sans modifier la posture du robot. Dans le même temps, avec la caméra CCD à haute magnification intégrée dans la tête de soudage, la position de mise au point laser peut être ajustée plus précisément, de sorte que la couture de soudage laser a une excellente consistance de couture de soudage. Cependant, comment appliquer les avantages d'une vitesse de soudage au laser élevée, d'une zone étroite de la chaleur à la chaleur, d'une petite déformation et d'une haute précision au soudage de la structure de la boîte est devenue un problème urgent à résoudre.

Dans la structure de la boîte en acier inoxydable soudé, la soudure du filet de boîte occupe la majeure partie de l'ensemble du processus de soudage. Afin d'obtenir une couture de soudage laser arrondie, nous avons optimisé la quantité de selting traditionnelle, comme indiqué, où t est l'épaisseur de la plaque, a est la quantité de chevauchement, B est la position du centre laser sur la coupe transversale de la planche, et α est l'angle d'inclinaison laser.

Chevauchement de soudure de filet améliorée

Montant de chevauchement du soudage au laser

La quantité de chevauchement optimisée est soudée à l'aide du processus de soudage de conduction thermique au laser. Grâce au système de focalisation automatique TR5020, la quantité de défocalisation est définie avec précision sur 10,00 mm et la précision de focalisation est de 0,01 mm. En positionnant avec précision la valeur B à travers une caméra CCD haute puissance, une soudure laser arrondie peut être obtenue sans ajouter de fil de soudage, comme indiqué sur la figure. Le schéma d'optimisation de la marge de tour convient pour les plaques d'une épaisseur de 3 mm et en dessous, et les valeurs de A, B et α sont déterminées par la valeur de t.

Diagramme schématique de l'optimisation de la marge de tour et de l'effet de soudage laser réel

Dans la structure de la boîte en acier inoxydable soudé, l'optimisation de la rainure de relief d'angle est également extrêmement importante, ce qui affecte directement l'effet inférieur de la structure de la boîte. Dans le processus de soudage traditionnel, des rainures de relief rectangulaires ou d'angle rondes sont généralement utilisées. Cependant, ce type de rainure de relief d'angle est très facile à provoquer une pénétration de soudure ou un sous-remplissage pendant le soudage au laser. Le diagramme schématique de la rainure de relief d'angle est illustré dans la figure ci-dessous.

Diagramme schématique de la rainure de relief d'angle

La structure du produit est optimisée en appelant le bloc de processus de rainure de soulagement du coin laser. Après le soudage au laser, un effet de soudage très complet et rond peut être obtenu, presque aucun traitement secondaire n'est requis, ce qui réduit considérablement le temps de traitement ultérieur, comme le montre la figure.

Diagramme schématique de la conception du soudage au laser de la rainure de relief d'angle

Effet de soudage laser réel de la rainure de relief d'angle

Conception d'une interface de biseau de 45 ° pour la structure de la boîte de soudage au laser Bouche

Dans la structure de la boîte en acier inoxydable soudé, en raison de la déformation de flexion, il est difficile de se fermer étroitement à l'interface conique à 45 ° des flancs. Comme indiqué dans A sur la figure, le soudage au laser est extrêmement difficile à manipuler. Par conséquent, la conception de l'interface affectera directement la qualité de soudage de la structure de la boîte. Dans le même temps, il y aura un grand écart à B, qui est difficile à gérer par le soudage au laser direct.

Diagramme schématique de la structure avant optimisation

Pour ce type de situation, nous avons optimisé la structure de la boîte. Lors de la conception, coupez le métal de la surface étagée, puis étendez deux petites surfaces étanchées, comme le montre la figure. Ensuite, lors du déploiement, utilisez la surface finale comme référence pour remplir la pièce précédemment coupée, comme indiqué sur la figure. À B sur la figure, deux surfaces étanchées sont échelonnées pour augmenter la quantité de compensation métallique et compenser l'écart produit ici, comme indiqué sur la figure.

Diagramme schématique de la conception de tôle pour une interface biseautée à 45 °

L'image ci-dessous montre l'effet après le soudage laser réel. On peut voir à partir de la figure que l'interface est étroitement fermée, qui répond pleinement aux exigences du processus de soudage au laser. La surface de la couture de soudage est magnifique, la transition est naturelle et il n'y a pas de phénomène tel que le naufrage et le soudage. Le B sur la figure est également bien rempli.