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2 Geheimnisse zur Anwendung des Blechdesigns in der Laserschweißboxstruktur

Anzahl Durchsuchen:57     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-09-28      Herkunft:Powered

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Das Laserschweißen hat die Vorteile von schneller Geschwindigkeit, kleiner Verformung, wunderschöner Schweißnaht und hoher Festigkeit. Es wird in Luftfahrt, Automobil, medizinisch und anderen Bereichen häufig verwendet. Unter ihnen ist das Laser-Selbstfusionsschweißen ein nichtkontaktes Schweißverfahren ohne Schweißdraht mit verschiedenen Schweißnähtenformularen und exzellenter Schweißnähtekonsistenz. Im Bereich der Blechherstellung verfügt es über ein großes Anwendungspotential. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Anwendung des Blechdesigns im Laserschweißen der Boxstruktur mit einer 45 ° -Sergrenze mit Flanging.


Blechdesign in Laserschweißboxstruktur


Das Material des Kastenkörpers ist 1,5 mm dicker 304 Edelstahl und die Größe 200 mm × 200 mm × 115 mm. Der Biegewinkel der Box beträgt 90 °, 90 ° und 80 ° von unten nach oben. Die Boxstruktur ist in der Abbildung dargestellt. Die Laserschneidausrüstung Für das Produkt Blanking ist Trulaser 3040 Laserschneidemaschine, die Biegeausrüstung ist Bendcell 5130 Biegermaschine und die Laserschweißausrüstung ist Trulaser Robot 5020 Laserschweißmaschine. Die Laserschweißparameter sind in der Tabelle angezeigt.

Blechdesign

Schweißprozess Macht (w) Geschwindigkeit (m/min) Defokus (MM)
Laser -Wärmeschweißen 3000 1.8 10

Bei der traditionellen Schweißprozess der Stahlkastenstruktur aus rostfreiem Stahl, um schönere Schweißprodukte zu erhalten, ist es normalerweise erforderlich, nach dem Schweißen Schleif- und Polierbehandlung durchzuführen. Der Follow-up-Prozess ist umständlich und zeitaufwändig, und es ist einfach, während des Schweißverfahrens Schweißverformung und Schweißdurchdringung zu produzieren. Das Laserschweißen hat jedoch ein großes Anwendungspotential auf dem Gebiet des Blechschweißens aufgrund seiner schnellen Schweißgeschwindigkeit, der geringen Verformung und seiner schönen Schweißnähte.


Unter ihnen hat Trulaser Robot 5020 (im Folgenden als TR5020 bezeichnet) Laserschweißgeräte in den Schweißbox -Strukturen einen großen Vorteil. TR5020 integriert ein hochpräzises automatisches Fokussierungssystem in den Schweißkopf, damit es zwischen dem Laser-Tiefen-Penetrationsschweißen und dem Laser-Wärmeleitfähigkeitsschweißen jederzeit in demselben Laserschweißverfahren wechseln kann, ohne die Haltung des Roboters zu ändern. Gleichzeitig kann die CCD-Kamera mit hoher Magnifizierung in den Schweißkopf integriert werden, die Laserfokussposition genauer eingestellt werden, so dass die Laserschweißahnennähte eine hervorragende Konsistenz des Schweißnähte aufweist. Wie Sie jedoch die Vorteile einer hohen Laserschweißgeschwindigkeit, der schmalen Wärmestruktur, der geringen Verformung und der hohen Präzision für das Schweißen der Kastenstruktur anwenden können, ist jedoch zu einem dringenden Problem geworden, das gelöst werden muss.


In der Schweißstruktur aus Edelstahl befindet sich die Schweißnaht des Kastenfiletes den größten Teil des gesamten Schweißverfahrens. Um eine abgerundete Laserschweißennaht zu erhalten, optimierten wir die Überlappungsmenge des traditionellen Schweißs, wie gezeigt, wobei T die Dicke der Platte ist, a die Überlappungsmenge, B ist die Position des Laserzentrums am Querschnitt des Boards und α ist der Laserneigungswinkel.

Laserschweißen

Verbesserte Überlappung für Filetschweißungen

Blechdesign

Überlappungsbetrag von Laserschweißen

Die optimierte Überlappungsmenge wird mit dem Laser -Wärmeleitschweißprozess geschweißt. Durch das automatische Fokussierungssystem TR5020 ist die Defokusmenge genau auf 10,00 mm und die Genauigkeit der Fokussierung 0,01 mm. Durch die genaue Positionierung des B-Werts durch eine Hochleistungs-CCD-Kamera kann eine abgerundete Laserschweißung ohne Hinzufügen von Schweißdraht erhalten werden, wie in der Abbildung gezeigt. Das LAP -Rand -Optimierungsschema eignet sich für Platten mit einer Dicke von 3 mm und unten, und die Werte von A, B und α werden durch den Wert von t bestimmt.

Blechdesign

Schematischer Diagramm der Randmargenoptimierung und des tatsächlichen Laserschweißungseffekts

In der Schweißstahlstahlstruktur aus Edelstahl ist auch die Optimierung der Eckreliefut extrem wichtig, was den unteren Effekt der Boxstruktur direkt beeinflusst. Im traditionellen Schweißprozess werden im Allgemeinen rechteckige oder runde Eckrillnut verwendet. Diese Art von Eckreliefut ist jedoch sehr leicht zu Schweißdaten oder Unterfüllung während des Laserschweißens zu verursachen. Das schematische Diagramm der Eckreliefut ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

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Schematisches Diagramm der Eckrelief Groove

Die Produktstruktur wird optimiert, indem Sie den Laserschweißungs -Eckreliefnut -Prozessblock aufrufen. Nach dem Laserschweißen kann ein sehr volles und rundes Schweißeffekt erzielt werden, und es ist fast keine Sekundärbehandlung erforderlich, was die Zeit für die anschließende Verarbeitung erheblich verringert, wie in der Abbildung gezeigt.

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Schematische Diagramm des Laserschweißungsdesigns von Eckrelief Groove

Blechdesign

Tatsächlicher Laserschweißeffekt von Eckreliefut


Design der 45 ° -Kegel -Grenzfläche für Laserschweißbox -Struktur flanschen


In der Schweißstahlstahlstruktur aus Edelstahl ist es aufgrund der Biegedeformation schwierig, an der 45 ° -Kegr -Grenzfläche des Flansches fest zu schließen. Wie in einer in der Abbildung gezeigt, ist das Laserschweißen extrem schwer zu handhaben. Daher wirkt sich das Design der Grenzfläche direkt auf die Schweißqualität der Boxstruktur aus. Gleichzeitig wird es bei B eine große Lücke geben, die durch direktes Laserschweißen schwer zu handhaben ist.

Blechdesign

Schematisches Diagramm der Struktur vor der Optimierung

Für diese Art von Situation haben wir die Boxstruktur optimiert. Schneiden Sie beim Entwerfen das Metall der gestuften Oberfläche ab und erweitern Sie dann zwei kleine Schrittoberflächen, wie in der Abbildung gezeigt. Verwenden Sie dann beim Entfalten die Endoberfläche als Referenz, um den zuvor geschnittenen Teil auszufüllen, wie in der Abbildung gezeigt. Bei B in der Abbildung sind zwei Stufenflächen gestaffelt, um die Metallkompensation zu erhöhen und die hier erzeugte Lücke auszugleichen, wie in der Abbildung gezeigt.

Blechdesign

Schematisches Diagramm des Blechdesigns für Flansch 45 ° -Kegelgrenzfläche

Das Bild unten zeigt den Effekt nach dem tatsächlichen Laserschweißen. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass die Schnittstelle eng geschlossen ist, was den Anforderungen des Laserschweißprozesses vollständig entspricht. Die Oberfläche der Schweißnähte ist wunderschön, der Übergang ist natürlich und es gibt kein Phänomen wie ein Versinken und Schweißen. Das B in der Figur ist ebenfalls gut gefüllt.

Blechdesign

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