Kształtowanie elementów cienkościennych z zastosowaniem strefowego podgrzewania laserowego. Shaping thin-walled elements using zone laser heating
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2017, Vol 28, Issue 3
Abstract
Dotychczasowy sposób wytwarzania wyrobów w postaci dyfuzorów o zmiennym przekroju polega na tłoczeniu na prasie dwóch odpowiednio ukształtowanych wytłoczek, a następnie ich spawaniu. W efekcie powstaje detal łączony w dwóch miejscach. W projekcie podjęto próbę opracowania innej technologii kształtowania dyfuzorów, która pozwoli na wyeliminowanie przynajmniej jednego ze spawów łączącego dwa oddzielne elementy dyfuzora. W artykule przedstawiono wyniki badań gięcia rurek na zimno wraz z podgrzewaniem laserem diodowym o mocy 3,6 kW oraz o promieniu lasera 8x30 mm. Badania te stanowiły wytyczne do aprojektowania i wykonania stanowiska badawczego składającego się z manipulatora oraz urządzenia sterującego ruchem obrotowym głowicy lasera. Stanowisko zaprojektowano w taki sposób, aby głowica lasera mogła obracać się względem osi kształtowanego detalu. Takie rozwiązanie umożliwia podgrzewanie kształtowanego wyrobu nie tylko punktowo, ale również na jego obwodzie. Pozwoli ono na uzyskanie równomiernego rozkładu temperatury w miejscu gięcia kształtowanego elementu, co bezpośrednio wpływa na zwiększenie jego plastyczności. Na nowo powstałym stanowisku przeprowadzono próby gięcia na gorąco zarówno profili stożkowych, jak i rurek. Kształtowane elementy w postaci rur wypełniano piaskiem kwarcowym, natomiast w przypadku profili jako wypełnienie zastosowano specjalnie skonstruowany trzpień wielosegmentowy. Wyniki z przeprowadzonych prób technologicznych zamieszczono w drugiej części artykułu. W dalszej części prac przewiduje się kontynuację badań gięcia z podgrzewaniem laserowym strefy kształtowanej zarówno wyrobów okrągłych (rura), jak i o zmiennym przekroju (dyfuzor). The current method of manufacturing products in the form of diffusers with variable cross-section is based on press forming two drawpieces of appropriate shape and then welding them. In effect, a detail joined in two places is created. This project undertakes to develop alternate diffuser shaping technology, which will make it possible to eliminate at least one of the welds joining two separate diffuser elements. This article presents the results of cold bending tests of tubes with heating via 3.6 kW diode laser, emitting an 8x30 mm laser beam. These tests laid the groundwork for guidelines for designing and building a testing station consisting of a manipulator and device controlling the rotation of the laser head. The station was designed so that the laser head can rotate relative to the axis of the shaped detail. Such a solution does not only allow for point heating of the shaped product, but also for heating over its circumference. This makes it possible to achieve uniform temperature distribution at the bending point of the shaped element, which directly increases its plasticity. Hot bending tests of both conical profiles and tubes were performed at the newly created station. Shaped elements, in the form of tubes, were filled with quartz sand, and in the case of profiles, a specially designed multisegment mandrel was applied as the filling. The results of performed technological trials are given in the second part of the article. In further work, it is planned to continue bending tests with laser heating of the shaped zone, for both round products (tube) and products with variable cross-section (diffuser).
Authors and Affiliations
Tomasz Gądek, Łukasz Nowacki
Keywords
Related Articles
- EP ID EP446629
- DOI -
- Views 32
- Downloads 0
Wpływ nagniatania i temperatury azotowania jonowego na właściwości warstwy dyfuzyjnej stali 38HMJ
Praca przedstawia wyniki badań dotyczących oceny wpływu powierzchniowego odkształcenia plastycznego i obniżonej temperatury azotowania jonowego na właściwości warstwy wierzchniej stali do azotowania 38HMJ. Do powierzchni...
Analiza budowy strefy stopowanej laserowo borem w żeliwie sferoidalnym z wykorzystaniem metody spektroskopii elektronów Auger (AES). The analysis of the laser alloyed zone with boron in nodular iron with use of Auger Electron Spectroscopy (AES) method.
Artykuł dotyczy problematyki związanej z modyfikacją warstwy wierzchniej żeliwa szarego za pomocą laserowej obróbki cieplnej (LOC) przede wszystkim w celu zwiększania odporności na zużycie tribologiczne fragmentów części...
Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO. Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys
Do spawania stopów aluminium serii 5xxx dostępne są na rynku jedynie druty spawalnicze wykonane ze stopów Al-Mg o zawartości magnezu do maksymalnie 5%. W artykule przedstawiono technologię wytwarzania drutu spawalniczego...
Wpływ temperatury i prędkości odkształcania na naprężenie uplastyczniające blach ze stopu magnezu AZ31. Effect of temperature and strain rate on flow stress of AZ31 magnesium alloy sheets
Praca dotyczy badań właściwości mechanicznych jednego ze stopów magnezu, który ze względu na jego mały ciężar właściwy jest coraz częściej wykorzystywany w przemyśle motoryzacyjnym, w celu obniżenia masy elementów konstr...
Ocena wielkości zużycia matrycy do kucia pierścieni synchronizatora na podstawie optycznego skanowania i badań metalograficznych. Wear analysis of die for forging of synchronizer rings based on optical scanning and metallographic examinations
W publikacji przedstawiono wyniki optycznego skanowania matrycy do kucia pierścieni synchronizatora typu 682 oraz badań metalograficznych, które przeprowadzono po eksploatacji matrycy. Matrycę wytworzono i eksploatowano...