{"id":31094,"date":"2024-10-08T09:09:09","date_gmt":"2024-10-08T09:09:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31094"},"modified":"2025-03-12T08:27:25","modified_gmt":"2025-03-12T08:27:25","slug":"sheet-metal-design-in-laser-welding-box","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/es\/sheet-metal-design-in-laser-welding-box\/","title":{"rendered":"2 secretos sobre la aplicaci\u00f3n del dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica en la estructura de caja soldada por l\u00e1ser"},"content":{"rendered":"

En mi experiencia trabajando con soldadura l\u00e1ser<\/a> En las estructuras de caja, he descubierto ideas interesantes sobre la aplicaci\u00f3n del dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica. Si bien muchos profesionales est\u00e1n familiarizados con los principios b\u00e1sicos de dise\u00f1o, existen dos secretos que pueden mejorar significativamente la eficacia y la eficiencia de estas aplicaciones. Comprender estos secretos me ha ayudado a mejorar mis dise\u00f1os y a lograr mejores resultados de soldadura. En este art\u00edculo, compartir\u00e9 estos dos secretos sobre la aplicaci\u00f3n del dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica en la soldadura l\u00e1ser de estructuras de caja, ofreciendo valiosos consejos que pueden llevar tus proyectos al siguiente nivel.<\/p>\n\n\n\n

Soldadura l\u00e1ser<\/a> Ofrece las ventajas de alta velocidad, baja deformaci\u00f3n, una costura de soldadura impecable y alta resistencia. Se utiliza ampliamente en los sectores de la aviaci\u00f3n, la automoci\u00f3n y la medicina, entre otros. Entre ellos, la soldadura por autofusi\u00f3n l\u00e1ser es un proceso de soldadura sin contacto, sin alambre, con diversas formas de costura y una excelente consistencia. En la fabricaci\u00f3n de chapa met\u00e1lica, tiene un gran potencial de aplicaci\u00f3n. Este art\u00edculo se centra en la aplicaci\u00f3n del dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica en la soldadura l\u00e1ser de estructuras de caja con una interfaz ingleteada de 45\u00b0 y bridas.<\/p>\n\n\n\n

Dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica en estructura de caja con soldadura l\u00e1ser<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El material del cuerpo de la caja es acero inoxidable 304 de 1,5 mm de espesor y sus dimensiones son de 200 mm \u00d7 200 mm \u00d7 115 mm. El \u00e1ngulo de curvatura de la caja es de 90\u00b0, 90\u00b0 y 80\u00b0 de abajo a arriba. La estructura de la caja se muestra en la figura.\u00a0equipo de corte por l\u00e1ser<\/a>\u00a0Para el corte de productos se utiliza la m\u00e1quina de corte l\u00e1ser Trulaser 3040, el equipo de plegado es la dobladora BendCell 5130 y el equipo de soldadura l\u00e1ser es la m\u00e1quina de soldadura l\u00e1ser Trulaser Robot 5020. Los par\u00e1metros de soldadura l\u00e1ser se muestran en la tabla.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n
Proceso de soldadura<\/td>Potencia (W)<\/td>Velocidad (m\/min)<\/td>Desenfoque (mm)<\/td><\/tr>
Soldadura t\u00e9rmica por l\u00e1ser<\/td>3000<\/td>1.8<\/td>10<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

En la tradici\u00f3n proceso de soldadura<\/a> En el caso de las estructuras de caja de acero inoxidable, para obtener productos de soldadura de mayor calidad, suele ser necesario realizar un tratamiento de esmerilado y pulido despu\u00e9s de la soldadura. Este proceso posterior es engorroso y lento, y es f\u00e1cil que se produzcan deformaciones y penetraciones durante el proceso. Sin embargo, la soldadura l\u00e1ser tiene un gran potencial de aplicaci\u00f3n en el campo de la soldadura de chapa met\u00e1lica gracias a su alta velocidad, baja deformaci\u00f3n y costuras de soldadura de excelente calidad.<\/p>\n\n\n\n

Entre ellos, el equipo de soldadura l\u00e1ser Trulaser Robot 5020 (en adelante, TR5020) presenta una gran ventaja en las estructuras de caja de soldadura. El TR5020 integra un sistema de enfoque autom\u00e1tico de alta precisi\u00f3n en su cabezal de soldadura, lo que le permite alternar entre la soldadura l\u00e1ser de penetraci\u00f3n profunda y la soldadura l\u00e1ser de conductividad t\u00e9rmica en cualquier momento durante el mismo proceso, sin cambiar la postura del robot. <\/p>\n\n\n\n

Al mismo tiempo, gracias a la c\u00e1mara CCD de alto aumento integrada en el cabezal de soldadura, la posici\u00f3n del enfoque del l\u00e1ser se puede ajustar con mayor precisi\u00f3n, garantizando una excelente consistencia en la soldadura. Sin embargo, la aplicaci\u00f3n de las ventajas de la alta velocidad de soldadura l\u00e1ser, la estrecha zona afectada por el calor, la baja deformaci\u00f3n y la alta precisi\u00f3n en la soldadura de estructuras de caja se ha convertido en un problema urgente.<\/p>\n\n\n\n

En la estructura de caja de acero inoxidable soldada, la soldadura de filete ocupa la mayor parte del proceso de soldadura. Para obtener una costura de soldadura l\u00e1ser redondeada, optimizamos el solapamiento de la soldadura tradicional, como se muestra, donde t es el espesor de la placa, a es el solapamiento, b es la posici\u00f3n del centro del l\u00e1ser en la secci\u00f3n transversal de la placa y \u03b1 es el \u00e1ngulo de inclinaci\u00f3n del l\u00e1ser.<\/p>\n\n\n\n

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Superposici\u00f3n de soldadura de filete mejorada<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Cantidad de superposici\u00f3n de soldadura l\u00e1ser<\/p>\n\n\n\n

El solapamiento optimizado se suelda mediante el proceso de soldadura l\u00e1ser por conducci\u00f3n t\u00e9rmica. Gracias al sistema de enfoque autom\u00e1tico TR5020, el desenfoque se ajusta con precisi\u00f3n a 10,00 mm, con una precisi\u00f3n de enfoque de 0,01 mm. Mediante el posicionamiento preciso del valor b mediante una c\u00e1mara CCD de alta potencia, se puede obtener una soldadura l\u00e1ser redondeada sin necesidad de a\u00f1adir hilo de soldadura, como se muestra en la figura. El esquema de optimizaci\u00f3n del margen de solapamiento es adecuado para placas con un espesor igual o inferior a 3 mm, y los valores de a, b y \u03b1 se determinan mediante el valor de t.<\/p>\n\n\n\n

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Diagrama esquem\u00e1tico de la optimizaci\u00f3n del margen de solape y el efecto real de la soldadura l\u00e1ser<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

En la estructura de caja soldada de acero inoxidable, la optimizaci\u00f3n de la ranura de alivio de esquina es fundamental, lo que afecta directamente el efecto de fondo de la caja. En el proceso de soldadura tradicional, se suelen utilizar ranuras de alivio de esquina rectangulares o redondas. Sin embargo, este tipo de ranura de alivio de esquina es muy propenso a la penetraci\u00f3n de la soldadura o al relleno insuficiente durante la soldadura l\u00e1ser. El diagrama esquem\u00e1tico de la ranura de alivio de esquina se muestra en la figura a continuaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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Diagrama esquem\u00e1tico de la ranura de alivio de esquina<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La estructura del producto se optimiza mediante el uso del bloque de proceso de ranurado de alivio de esquinas con soldadura l\u00e1ser. Tras la soldadura l\u00e1ser, se obtiene un efecto de soldadura completo y redondo, pr\u00e1cticamente sin necesidad de tratamiento secundario, lo que reduce considerablemente el tiempo de procesamiento posterior, como se muestra en la figura.<\/p>\n\n\n\n

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Diagrama esquem\u00e1tico del dise\u00f1o de soldadura l\u00e1ser de ranuras de alivio de esquina<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Efecto real de la soldadura l\u00e1ser de la ranura de alivio de esquina<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dise\u00f1o de interfaz de bisel de 45\u00b0 para bridas de estructura de caja con soldadura l\u00e1ser<\/p>\n\n\n\n

En la estructura de caja de acero inoxidable soldada, debido a la deformaci\u00f3n por flexi\u00f3n, resulta dif\u00edcil cerrar herm\u00e9ticamente la interfaz de bisel de 45\u00b0 del reborde. Como se muestra en A en la figura, la soldadura l\u00e1ser es extremadamente dif\u00edcil de manejar. Por lo tanto, el dise\u00f1o de la interfaz afectar\u00e1 directamente la calidad de la soldadura de la estructura de caja. Al mismo tiempo, se formar\u00e1 una gran holgura en B, dif\u00edcil de manejar mediante soldadura l\u00e1ser directa.<\/p>\n\n\n\n

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Diagrama esquem\u00e1tico de la estructura antes de la optimizaci\u00f3n.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica. Para este tipo de situaci\u00f3n, optimizamos la estructura de la caja. Durante el dise\u00f1o, se cort\u00f3 el metal de la superficie escalonada y se extendieron dos peque\u00f1as superficies escalonadas, como se muestra en la figura. Despu\u00e9s, al desplegar, se utiliz\u00f3 la superficie final como referencia para rellenar la parte previamente cortada, como se muestra en la figura. En B, en la figura, se alternaron dos superficies escalonadas para aumentar la compensaci\u00f3n de metal y compensar el hueco generado.<\/p>\n\n\n\n

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Diagrama esquem\u00e1tico del dise\u00f1o de chapa met\u00e1lica para interfaz de bisel con brida de 45\u00b0<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La imagen a continuaci\u00f3n muestra el efecto tras la soldadura l\u00e1ser. Se puede observar que la interfaz est\u00e1 bien cerrada, lo que cumple plenamente con los requisitos del proceso de soldadura l\u00e1ser. La superficie de la costura de soldadura es impecable, la transici\u00f3n es natural y no se producen fen\u00f3menos como hundimientos ni soldaduras a trav\u00e9s de ella. La B en la figura tambi\u00e9n est\u00e1 bien rellena.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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