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 37
- Downloads 0
Analiza wpływu wybranych parametrów technologicznych procesu wyciskania na jakość powierzchni aluminiowej wypraski o zmiennym przekroju ścianki. Analysis of the influence of selected technological parameters of the extrusion process on the surface quality of aluminum drawpiece with varying wall cross-section
W artykule przedstawiono wyniki badań nad technologią wytwarzania wypraski o zmiennym przekroju ścianki. W badaniach skupiono się na opracowaniu parametrów technologii umożliwiającej uzyskanie wyrobu wolnego od wad i nie...
Wykorzystanie inżynierii odwrotnej do kontroli zmian wymiarowych w cyklu eksploatacyjnym części maszyn. Application of reverse engineering for controlling dimensional changes during machine parts’ operating cycle
Inżynieria odwrotna (z ang. reverse engineering) zajmuje się badaniem obiektów już istniejących – czy to wytworzonych przez człowieka, czy też powstałych w sposób naturalny – po to, aby odkryć reguły determinujące ich na...
Koncepcja i badania eksperymentalne kształtowania elementów cienkościennych przy pomocy hybrydowej metody laserowo-mechanicznej. Concept and experimental tests of forming thin-walled elements using a hybrid, laser-mechanical method
W niniejszym artykule autor przedstawia założenia oraz wstępne wyniki badań doświadczalnych procesu kształtowania elementów cienkościennych przy pomocy hybrydowej metody laserowo-mechanicznej. W prezentowanej metodzie zo...
Warstwy tlenkowe na tytanie otrzymane metodą anodowania w kwasie siarkowym . Oxide layers on titanium obtained by anodization in sulphuric acid.
Komercyjnie czysty tytan stanowi jeden z czołowych materiałów biointegrujący się z tkankami przyzębia, co wykorzystuje się na co dzień w protetyce stomatologicznej. Wysoka reaktywność z tlenem, niska rozszerzalność termi...
Przeróbka plastyczna tytanu Grade2 metodą wyciskania hydrostatycznego. Plastic working of titanium Grade2 using hydrostatic extrusion method
Wyciskanie hydrostatyczne (WH) należy do technologii przeróbki plastycznej i jest specyficzną odmianą wyciskania współbieżnego. Metody wyciskania współbieżnego są używane głównie do wytwarzania produktów podłużnych pełny...