{"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\/pl\/sheet-metal-design-in-laser-welding-box\/","title":{"rendered":"2 sekrety dotycz\u0105ce zastosowania projektowania blachy w konstrukcji komory spawania laserowego"},"content":{"rendered":"

Z mojego do\u015bwiadczenia wynika, \u017ce pracuj\u0119 z spawanie laserowe<\/a> Konstrukcje skrzynkowe, odkry\u0142em kilka intryguj\u0105cych spostrze\u017ce\u0144 na temat zastosowania projektowania blach. Chocia\u017c wielu specjalist\u00f3w zna podstawowe zasady projektowania, istniej\u0105 dwa sekrety, kt\u00f3re mog\u0105 znacz\u0105co zwi\u0119kszy\u0107 skuteczno\u015b\u0107 i wydajno\u015b\u0107 tych zastosowa\u0144. Zrozumienie tych sekret\u00f3w pomog\u0142o mi ulepszy\u0107 moje projekty i osi\u0105gn\u0105\u0107 lepsze rezultaty spawania. W tym artykule podziel\u0119 si\u0119 tymi dwoma sekretami dotycz\u0105cymi zastosowania projektowania blach w konstrukcjach skrzynkowych spawanych laserowo, udzielaj\u0105c cennych wskaz\u00f3wek, kt\u00f3re mog\u0105 przenie\u015b\u0107 Twoje projekty na wy\u017cszy poziom.<\/p>\n\n\n\n

Spawanie laserowe<\/a> Cechuje si\u0119 du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105, niewielkimi odkszta\u0142ceniami, estetycznym wykonaniem spoiny i wysok\u0105 wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105. Jest szeroko stosowana w lotnictwie, motoryzacji, medycynie i innych dziedzinach. W\u015br\u00f3d nich, laserowe spawanie samowulkanizuj\u0105ce to bezkontaktowy proces spawania bez drutu spawalniczego, charakteryzuj\u0105cy si\u0119 r\u00f3\u017cnymi kszta\u0142tami spoin i ich doskona\u0142\u0105 sp\u00f3jno\u015bci\u0105. W dziedzinie produkcji blach ma ogromny potencja\u0142 zastosowania. Niniejszy artyku\u0142 koncentruje si\u0119 na zastosowaniu projektowania blach w spawaniu laserowym konstrukcji skrzynkowej z 45-stopniowym po\u0142\u0105czeniem fazowym z ko\u0142nierzem.<\/p>\n\n\n\n

Projektowanie blachy w konstrukcji komory spawania laserowego<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Korpus skrzynki wykonany jest ze stali nierdzewnej 304 o grubo\u015bci 1,5 mm i wymiarach 200 mm \u00d7 200 mm \u00d7 115 mm. K\u0105t gi\u0119cia skrzynki wynosi 90\u00b0, 90\u00b0 i 80\u00b0 od do\u0142u do g\u00f3ry. Konstrukcja skrzynki jest pokazana na rysunku.\u00a0sprz\u0119t do ci\u0119cia laserowego<\/a>\u00a0Do wykrawania produkt\u00f3w u\u017cywana jest wycinarka laserowa Trulaser 3040, gi\u0119tarka BendCell 5130, a spawarka laserowa Trulaser Robot 5020. Parametry spawania laserowego przedstawiono w tabeli.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n
Proces spawania<\/td>Moc (W)<\/td>Pr\u0119dko\u015b\u0107 (m\/min)<\/td>Rozogniskowanie (mm)<\/td><\/tr>
Spawanie termiczne laserowe<\/td>3000<\/td>1.8<\/td>10<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

W tradycyjnym proces spawania<\/a> W przypadku konstrukcji skrzynkowych ze stali nierdzewnej, aby uzyska\u0107 pi\u0119kniejsze produkty spawalnicze, zazwyczaj konieczne jest szlifowanie i polerowanie po spawaniu. Proces ten jest uci\u0105\u017cliwy i czasoch\u0142onny, a podczas spawania \u0142atwo o odkszta\u0142cenia i przetopy. Spawanie laserowe ma jednak du\u017cy potencja\u0142 zastosowania w spawaniu blach ze wzgl\u0119du na du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015b\u0107 spawania, niewielkie odkszta\u0142cenia i estetyczne spoiny.<\/p>\n\n\n\n

W\u015br\u00f3d nich, laserowy spawarka Trulaser Robot 5020 (zwana dalej TR5020) ma ogromn\u0105 przewag\u0119 w konstrukcjach skrzynkowych. TR5020 posiada zintegrowany, precyzyjny, automatyczny system ogniskowania na g\u0142owicy spawalniczej, dzi\u0119ki czemu mo\u017ce prze\u0142\u0105cza\u0107 si\u0119 mi\u0119dzy spawaniem laserowym z g\u0142\u0119bokim wtopieniem a spawaniem laserowym z przewodno\u015bci\u0105 ciepln\u0105 w dowolnym momencie podczas tej samej procedury spawania laserowego, bez zmiany pozycji robota. <\/p>\n\n\n\n

Jednocze\u015bnie, dzi\u0119ki kamerze CCD o du\u017cym powi\u0119kszeniu zintegrowanej z g\u0142owic\u0105 spawalnicz\u0105, po\u0142o\u017cenie ogniska lasera mo\u017cna regulowa\u0107 precyzyjniej, co zapewnia doskona\u0142\u0105 sp\u00f3jno\u015b\u0107 spoiny. Jednak wykorzystanie zalet wysokiej pr\u0119dko\u015bci spawania laserowego, w\u0105skiej strefy wp\u0142ywu ciep\u0142a, ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144 i wysokiej precyzji w spawaniu konstrukcji skrzynkowych sta\u0142o si\u0119 pilnym problemem do rozwi\u0105zania.<\/p>\n\n\n\n

W spawanej konstrukcji skrzynkowej ze stali nierdzewnej, spoina pachwinowa skrzynkowa zajmuje wi\u0119kszo\u015b\u0107 ca\u0142ego procesu spawania. Aby uzyska\u0107 zaokr\u0105glony szew spawalniczy, zoptymalizowali\u015bmy wielko\u015b\u0107 zak\u0142adki tradycyjnego spawania, jak pokazano na rysunku, gdzie t to grubo\u015b\u0107 blachy, a to wielko\u015b\u0107 zak\u0142adki, b to po\u0142o\u017cenie \u015brodka lasera na przekroju poprzecznym p\u0142yty, a \u03b1 to k\u0105t nachylenia lasera.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Ulepszone nak\u0142adanie spoin pachwinowych<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Ilo\u015b\u0107 nak\u0142adania si\u0119 spawania laserowego<\/p>\n\n\n\n

Zoptymalizowana wielko\u015b\u0107 nak\u0142adki jest spawana metod\u0105 laserowego spawania z przewodzeniem cieplnym. Dzi\u0119ki automatycznemu systemowi regulacji ostro\u015bci TR5020, warto\u015b\u0107 rozogniskowania jest precyzyjnie ustawiona na 10,00 mm, a dok\u0142adno\u015b\u0107 regulacji ostro\u015bci wynosi 0,01 mm. Dzi\u0119ki precyzyjnemu ustawieniu warto\u015bci b za pomoc\u0105 kamery CCD o du\u017cej mocy, mo\u017cna uzyska\u0107 zaokr\u0105glon\u0105 spoin\u0119 laserow\u0105 bez konieczno\u015bci dodawania drutu spawalniczego, jak pokazano na rysunku. Schemat optymalizacji marginesu na zak\u0142adk\u0119 jest odpowiedni dla blach o grubo\u015bci 3 mm i mniejszej, a warto\u015bci a, b i \u03b1 s\u0105 okre\u015blane przez warto\u015b\u0107 t.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Schematyczny diagram optymalizacji marginesu zak\u0142adu i rzeczywistego efektu spawania laserowego<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

W spawanej konstrukcji skrzynkowej ze stali nierdzewnej, optymalizacja rowka podci\u0119cia naro\u017cnego jest r\u00f3wnie\u017c niezwykle istotna, co bezpo\u015brednio wp\u0142ywa na efekt dna konstrukcji skrzynkowej. W tradycyjnym procesie spawania zazwyczaj stosuje si\u0119 prostok\u0105tne lub okr\u0105g\u0142e rowki podci\u0119cia naro\u017cnego. Jednak tego typu rowek podci\u0119cia naro\u017cnego bardzo \u0142atwo mo\u017ce spowodowa\u0107 przetopienie spoiny lub niedope\u0142nienie podczas spawania laserowego. Schemat rowka podci\u0119cia naro\u017cnego przedstawiono na poni\u017cszym rysunku.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Schematyczny rysunek rowka naro\u017cnego<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Struktura produktu jest optymalizowana poprzez zastosowanie bloku procesu spawania laserowego z rowkiem w naro\u017cnikach. Po spawaniu laserowym uzyskuje si\u0119 bardzo pe\u0142ny i okr\u0105g\u0142y efekt spawania, praktycznie bez konieczno\u015bci dodatkowej obr\u00f3bki, co znacznie skraca czas dalszej obr\u00f3bki, jak pokazano na rysunku.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Schematyczny rysunek konstrukcji spawania laserowego rowka naro\u017cnego<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"
Rzeczywisty efekt spawania laserowego rowka naro\u017cnego<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Projekt z\u0142\u0105cza fazowanego pod k\u0105tem 45\u00b0 do ko\u0142nierzy konstrukcji skrzynek spawalniczych laserowych<\/p>\n\n\n\n

W spawanej konstrukcji skrzynkowej ze stali nierdzewnej, ze wzgl\u0119du na odkszta\u0142cenia gi\u0119cia, trudno jest szczelnie zamkn\u0105\u0107 po\u0142\u0105czenie ko\u0142nierza pod k\u0105tem 45\u00b0. Jak pokazano w punkcie A na rysunku, spawanie laserowe jest niezwykle trudne w obs\u0142udze. Dlatego konstrukcja po\u0142\u0105czenia ma bezpo\u015bredni wp\u0142yw na jako\u015b\u0107 spawania konstrukcji skrzynkowej. Jednocze\u015bnie w punkcie B powstanie du\u017ca szczelina, kt\u00f3r\u0105 trudno skompensowa\u0107 bezpo\u015brednim spawaniem laserowym.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Schematyczny diagram konstrukcji przed optymalizacj\u0105<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Projektowanie blachy. W tym przypadku zoptymalizowali\u015bmy konstrukcj\u0119 skrzynkow\u0105. Podczas projektowania odci\u0119li\u015bmy metal z powierzchni schodkowej, a nast\u0119pnie rozszerzyli\u015bmy dwie ma\u0142e powierzchnie schodkowe, jak pokazano na rysunku. Nast\u0119pnie, podczas rozwijania, wykorzystali\u015bmy powierzchni\u0119 ko\u0144cow\u0105 jako punkt odniesienia do wype\u0142nienia uprzednio wyci\u0119tej cz\u0119\u015bci, jak pokazano na rysunku. W punkcie B na rysunku, dwie powierzchnie schodkowe s\u0105 u\u0142o\u017cone schodkowo, aby zwi\u0119kszy\u0107 kompensacj\u0119 metalu i zrekompensowa\u0107 powsta\u0142\u0105 szczelin\u0119, jak pokazano na rysunku.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Schematyczny rysunek konstrukcji blachy dla z\u0142\u0105cza ko\u0142nierzowego ze skosem 45\u00b0<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Poni\u017csze zdj\u0119cie przedstawia efekt po rzeczywistym spawaniu laserowym. Na rysunku wida\u0107, \u017ce powierzchnia styku jest szczelnie zamkni\u0119ta, co w pe\u0142ni spe\u0142nia wymagania procesu spawania laserowego. Powierzchnia spoiny jest pi\u0119kna, przej\u015bcia naturalne i nie wyst\u0119puj\u0105 zjawiska takie jak wtapianie i przespawanie. Znak B na rysunku jest r\u00f3wnie\u017c dobrze wype\u0142niony.<\/p>\n\n\n\n

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

W moim do\u015bwiadczeniu w pracy z konstrukcjami skrzynkowymi do spawania laserowego odkry\u0142em kilka ciekawych spostrze\u017ce\u0144 na temat zastosowania blachy<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":41688,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"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_featured_media_url":"https:\/\/www.harsle.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Application-of-sheet-metal-design-in-laser-welding-box-structure.webp","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31094","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=31094"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31094\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/41688"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=31094"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=31094"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=31094"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}