{"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\/fr\/sheet-metal-design-in-laser-welding-box\/","title":{"rendered":"Deux secrets sur l'application de la conception de t\u00f4les dans la structure de bo\u00eetes de soudage laser"},"content":{"rendered":"

D'apr\u00e8s mon exp\u00e9rience de travail avec soudage au laser<\/a> En concevant des structures en caisson, j'ai d\u00e9couvert des informations fascinantes sur l'application de la conception de t\u00f4les. Si de nombreux professionnels connaissent les principes de base de la conception, deux secrets peuvent consid\u00e9rablement am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de ces applications. Leur compr\u00e9hension m'a permis d'am\u00e9liorer mes conceptions et d'obtenir de meilleurs r\u00e9sultats de soudage. Dans cet article, je partagerai ces deux secrets sur l'application de la conception de t\u00f4les au soudage laser de structures en caisson, en vous fournissant de pr\u00e9cieux conseils pour propulser vos projets vers de nouveaux sommets.<\/p>\n\n\n\n

Soudage au laser<\/a> Le soudage laser par autofusion pr\u00e9sente les avantages d'une vitesse de soudage \u00e9lev\u00e9e, d'une faible d\u00e9formation, d'un cordon de soudure esth\u00e9tique et d'une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e. Il est largement utilis\u00e9 dans l'a\u00e9ronautique, l'automobile, le m\u00e9dical et d'autres secteurs. Parmi ces domaines, le soudage laser par autofusion est un proc\u00e9d\u00e9 de soudage sans contact et sans fil de soudure, offrant diverses formes de cordons de soudure et une excellente r\u00e9gularit\u00e9. Son potentiel d'application est consid\u00e9rable dans le domaine de la fabrication de t\u00f4les. Cet article se concentre sur l'application de la conception de t\u00f4les au soudage laser de structures en caisson avec interface \u00e0 onglet \u00e0 45\u00b0 et bordage.<\/p>\n\n\n\n

Conception de t\u00f4les dans une structure de bo\u00eete de soudage laser<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Le corps de la bo\u00eete est en acier inoxydable 304 de 1,5 mm d'\u00e9paisseur, et ses dimensions sont de 200 mm \u00d7 200 mm \u00d7 115 mm. L'angle de pliage de la bo\u00eete est de 90\u00b0, 90\u00b0 et 80\u00b0 de bas en haut. La structure de la bo\u00eete est illustr\u00e9e sur la figure.\u00a0\u00e9quipement de d\u00e9coupe laser<\/a>\u00a0Pour le d\u00e9coupage des produits, nous utilisons la machine de d\u00e9coupe laser Trulaser 3040, la cintreuse BendCell 5130 et le soudeur laser Trulaser Robot 5020. Les param\u00e8tres de soudage laser sont indiqu\u00e9s dans le tableau.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n
Proc\u00e9d\u00e9 de soudage<\/td>Puissance (W)<\/td>Vitesse (m\/min)<\/td>D\u00e9focalisation (mm)<\/td><\/tr>
Soudage thermique au laser<\/td>3000<\/td>1.8<\/td>10<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Dans le traditionnel proc\u00e9d\u00e9 de soudage<\/a> Pour les structures en caisson en acier inoxydable, pour obtenir des soudures plus esth\u00e9tiques, il est g\u00e9n\u00e9ralement n\u00e9cessaire de proc\u00e9der \u00e0 un meulage et un polissage apr\u00e8s le soudage. Ce processus est fastidieux et chronophage, et il est facile de produire des d\u00e9formations et des p\u00e9n\u00e9trations de soudure pendant le soudage. Cependant, le soudage laser offre un potentiel d'application consid\u00e9rable dans le domaine du soudage de t\u00f4les gr\u00e2ce \u00e0 sa vitesse de soudage \u00e9lev\u00e9e, sa faible d\u00e9formation et la qualit\u00e9 de ses cordons de soudure.<\/p>\n\n\n\n

Parmi eux, le robot de soudage laser Trulaser Robot 5020 (ci-apr\u00e8s d\u00e9nomm\u00e9 TR5020) pr\u00e9sente un avantage consid\u00e9rable pour les structures de bo\u00eetiers de soudage. Le TR5020 int\u00e8gre un syst\u00e8me de focalisation automatique de haute pr\u00e9cision sur sa t\u00eate de soudage, ce qui lui permet de passer du soudage laser \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration profonde au soudage laser par conduction thermique \u00e0 tout moment au cours d'une m\u00eame proc\u00e9dure de soudage laser, sans modifier la posture du robot. <\/p>\n\n\n\n

Parall\u00e8lement, gr\u00e2ce \u00e0 la cam\u00e9ra CCD \u00e0 fort grossissement int\u00e9gr\u00e9e \u00e0 la t\u00eate de soudage, la position de mise au point du laser peut \u00eatre ajust\u00e9e avec plus de pr\u00e9cision, garantissant ainsi une excellente r\u00e9gularit\u00e9 du cordon de soudure. Cependant, il est devenu urgent de trouver une solution pour le soudage des structures en caisson gr\u00e2ce \u00e0 la vitesse de soudage \u00e9lev\u00e9e, \u00e0 la zone affect\u00e9e thermiquement \u00e9troite, \u00e0 la faible d\u00e9formation et \u00e0 la haute pr\u00e9cision.<\/p>\n\n\n\n

Dans la structure soud\u00e9e d'un caisson en acier inoxydable, la soudure d'angle occupe la majeure partie du processus de soudage. Afin d'obtenir un cordon de soudure laser arrondi, nous avons optimis\u00e9 le chevauchement du soudage traditionnel, comme illustr\u00e9 ci-dessous\u00a0: t repr\u00e9sente l'\u00e9paisseur de la plaque, a le chevauchement, b la position du centre du laser sur la section transversale de la plaque et \u03b1 l'angle d'inclinaison du laser.<\/p>\n\n\n\n

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Am\u00e9lioration du chevauchement des soudures d'angle<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Quantit\u00e9 de chevauchement du soudage laser<\/p>\n\n\n\n

Le chevauchement optimis\u00e9 est r\u00e9alis\u00e9 par soudage par conduction thermique laser. Gr\u00e2ce au syst\u00e8me de mise au point automatique TR5020, la d\u00e9focalisation est r\u00e9gl\u00e9e avec pr\u00e9cision \u00e0 10,00 mm et la pr\u00e9cision de mise au point est de 0,01 mm. Le positionnement pr\u00e9cis de la valeur b gr\u00e2ce \u00e0 une cam\u00e9ra CCD haute puissance permet d'obtenir une soudure laser arrondie sans ajout de fil de soudure, comme illustr\u00e9 sur la figure. Le sch\u00e9ma d'optimisation de la marge de recouvrement est adapt\u00e9 aux plaques d'\u00e9paisseur inf\u00e9rieure ou \u00e9gale \u00e0 3 mm, et les valeurs de a, b et \u03b1 sont d\u00e9termin\u00e9es par la valeur de t.<\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00e9ma de principe de l'optimisation de la marge de recouvrement et de l'effet r\u00e9el du soudage laser<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dans les structures de caissons soud\u00e9s en acier inoxydable, l'optimisation des rainures de d\u00e9gagement d'angle est \u00e9galement primordiale, car elle influence directement l'effet de fond. Dans le proc\u00e9d\u00e9 de soudage traditionnel, on utilise g\u00e9n\u00e9ralement des rainures de d\u00e9gagement d'angle rectangulaires ou rondes. Cependant, ce type de rainure peut facilement entra\u00eener une p\u00e9n\u00e9tration de la soudure ou un sous-remplissage lors du soudage laser. Le sch\u00e9ma de la rainure de d\u00e9gagement d'angle est pr\u00e9sent\u00e9 dans la figure ci-dessous.<\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00e9ma de principe d'une rainure de d\u00e9gagement d'angle<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La structure du produit est optimis\u00e9e gr\u00e2ce au bloc de traitement des rainures de d\u00e9gagement d'angle par soudage laser. Apr\u00e8s soudage laser, un effet de soudure tr\u00e8s complet et arrondi est obtenu, ne n\u00e9cessitant quasiment aucun traitement secondaire, ce qui r\u00e9duit consid\u00e9rablement le temps de traitement ult\u00e9rieur, comme illustr\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00e9ma de principe de la conception par soudage laser d'une rainure de d\u00e9gagement d'angle<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Effet r\u00e9el du soudage laser d'une rainure de d\u00e9gagement d'angle<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Conception d'une interface biseaut\u00e9e \u00e0 45\u00b0 pour le bridage de structures de bo\u00eetes de soudage laser<\/p>\n\n\n\n

Dans la structure de bo\u00eete en acier inoxydable soud\u00e9e, la d\u00e9formation due \u00e0 la flexion rend difficile une fermeture \u00e9tanche au niveau de l'interface biseaut\u00e9e \u00e0 45\u00b0 du bordage. Comme illustr\u00e9 en A sur la figure, le soudage laser est extr\u00eamement complexe. Par cons\u00e9quent, la conception de l'interface influence directement la qualit\u00e9 du soudage de la structure de bo\u00eete. De plus, un jeu important appara\u00eet en B, ce qui rend le soudage laser direct difficile.<\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00e9ma de principe de la structure avant optimisation<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Conception de t\u00f4lerie. Pour ce type de situation, nous avons optimis\u00e9 la structure du caisson. Lors de la conception, nous avons d\u00e9coup\u00e9 le m\u00e9tal de la surface \u00e9tag\u00e9e, puis prolong\u00e9 deux petites surfaces \u00e9tag\u00e9es, comme illustr\u00e9. Ensuite, lors du d\u00e9pliage, nous avons utilis\u00e9 la surface d'extr\u00e9mit\u00e9 comme r\u00e9f\u00e9rence pour combler la partie d\u00e9coup\u00e9e pr\u00e9c\u00e9demment, comme illustr\u00e9. En B sur la figure, deux surfaces \u00e9tag\u00e9es sont d\u00e9cal\u00e9es afin d'augmenter la compensation m\u00e9tallique et de combler l'espace cr\u00e9\u00e9, comme illustr\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00e9ma de principe de la conception de la t\u00f4le pour une interface biseaut\u00e9e \u00e0 45\u00b0<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

L'image ci-dessous illustre l'effet obtenu apr\u00e8s soudage laser. On constate que l'interface est parfaitement ferm\u00e9e, ce qui r\u00e9pond parfaitement aux exigences du proc\u00e9d\u00e9 de soudage laser. La surface du cordon de soudure est belle, la transition est naturelle et il n'y a aucun ph\u00e9nom\u00e8ne d'enfoncement ou de soudure \u00e0 travers. Le point B de la figure est \u00e9galement bien rempli.<\/p>\n\n\n\n

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

Au cours de mon exp\u00e9rience de travail avec des structures de bo\u00eetes de soudage laser, j'ai d\u00e9couvert des informations int\u00e9ressantes sur l'application de la t\u00f4le<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":41688,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[180],"tags":[523,1676,1675,1674,1677],"class_list":["post-31094","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","tag-laser-welding","tag-laser-welding-box","tag-metalworking","tag-sheet-metal-design","tag-welded-stainless-steel"],"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.harsle.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Application-of-sheet-metal-design-in-laser-welding-box-structure.webp","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31094","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=31094"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31094\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/41688"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=31094"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=31094"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=31094"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}