Pregătirea sudurii este una dintre cele mai solicitante etape din industria prelucrătoare grele. Piesele sunt tăiate dreptunghiular, apoi mutate într-o mașină de șlefuit, o mașină de șlefuit sau o stație de frezat, astfel încât muchiile să poată suporta o sudură cu penetrare completă. Fiecare mișcare adaugă timp de manipulare și o șansă de eroare. Tăierea șlefuită cu laser are pliuri care pătrund în tăietura însăși, motiv pentru care producătorii de oțel structural, recipiente sub presiune și echipamente grele o adoptă.
Tipuri de teșitură: V, Y, X și K
Cele 4 forme comune de teșitură sunt denumite după profilul pe care îl lasă pe margine. Cea corectă depinde de grosimea plăcii, dacă îmbinarea poate fi sudată dintr-o parte sau din ambele și de ce necesită procedura de sudare.
| Tip conic | Geometrie | Utilizare tipică | Partea de sudură | Măsurare |
|---|---|---|---|---|
| V (sau A) | O tăietură înclinată pe toată grosimea; A este aceeași tăietură din partea inferioară | Placă subțire spre medie sudată pe o singură parte | O parte | Unghiul de înclinare, verificat cu un raportor |
| Y | Tăiere înclinată cu o suprafață verticală dreaptă (fața rădăcinii) în partea de jos | Suduri cu penetrare completă acolo unde rădăcina necesită susținere | O parte | Aterizare h8 și unghi de înclinare |
| X | 2 tăieturi înclinate, sus și jos, care se întâlnesc la mijloc | Placă mai groasă sudată pe ambele părți pentru a reduce distorsiunea și umplutura | Ambele părți | Unghiurile de sus și de jos și punctul lor de întâlnire |
| K | Teșituri superioare și inferioare cu o suprafață verticală între ele | Tablă groasă care necesită suduri pe ambele părți cu o rădăcină definită | Ambele părți | Ambele unghiuri plus înălțimea terenului |
Câteva reguli practice ghidează alegerea:
⦿ Teşiturile în V și Y pe o singură față sunt potrivite pentru îmbinările care pot fi atinse doar dintr-o singură parte sau pentru plăcile mai subțiri unde o singură trecere umple canelura.
Teşiturile X și K pe ambele fețe utilizează mai puțin metal de adaos pe placa groasă și echilibrează distorsiunea, deoarece căldura pătrunde pe ambele fețe.
O suprafață, ca la teșiturile Y și K, oferă trecerii de bază ceva împotriva căruia să se contopească și reduce suprafața de ardere.
Unghiurile de teșire pentru pregătirea sudurii se încadrează de obicei între 20 și 45 de grade, 30 până la 37.5 grade fiind o alegere frecventă.
Geometria canelurii pentru lucrările conform codului este stabilită de specificațiile procedurii de sudare, nu de mașina de tăiere. Programați întotdeauna teșiturile pentru a se potrivi procedurii pentru care sudorii dumneavoastră sunt calificați și confirmați dacă codul aplicabil impune curățarea suprafețelor tăiate termic înainte de sudare.
Cum 3D Lucrări cu capete conice
Un cap laser standard taie drept în jos. Un cap cu bevel adaugă 2 axe rotative care înclină și rotesc duza, astfel încât fasciculul poate intra în material sub un anumit unghi, în timp ce mașina urmărește conturul piesei. Combinat cu mișcarea obișnuită X, Y și Z, aceasta oferă 5 axe de mișcare, motiv pentru care aceste sisteme sunt adesea descrise ca 3D sau tăiere înclinată cu laser pe 5 axe.
Software-ul de control coordonează toate cele 5 axe, astfel încât duza să mențină unghiul corect și distanța de separare în jurul colțurilor și curbelor. Sistemele bune calibrează, de asemenea, automat punctul central al sculei, deoarece o mică eroare în geometria capului se transformă într-o eroare vizibilă în unghiul de teșire și aterizează. Capetele de teșire de pe mașinile actuale acoperă de obicei ±45 de grade, iar unele se extind puțin dincolo de această valoare.
De ce limitele de grosime sunt mai mici la teşire
O tăietură înclinată trece printr-o suprafață mai mare de metal decât una dreaptă. Lungimea efectivă a tăieturii este egală cu grosimea plăcii împărțită la cosinusul unghiului de teșire:
La 30 de grade, grinda taie de aproximativ 1.15 ori grosimea plăcii.
La 45 de grade, taie de aproximativ 1.41 ori grosimea plăcii, deci o placă de 20 mm se comportă ca aproximativ 28 mm.
De aceea, un cap de teşire publicat evaluează teşirea directă până la aproximativ 35 până la 40 mm, în funcție de unghi, dar doar aproximativ 28 mm pentru o teşire completă de 45 de grade. O putere laser mai mare extinde aceste limite, iar atelierele care teşirează tabla groasă tind în mod regulat să aleagă... mașini de tăiere cu laser cu fibră de mare putere cu rigiditatea cadrului pentru a menține precizia teșiturii pe plăci mari.
Programarea și imbricarea pieselor teșite
Piesele cu teșitură necesită puțin mai multă planificare decât piesele cu tăiere dreaptă. Deoarece grinda părăsește suprafața superioară într-un unghi, tăietura de pe partea inferioară este decalata față de conturul superior, astfel încât piesele necesită o distanță mai mare în cuib, iar tăierea pe linie comună se face de obicei în afara mesei. Introducerile și manipularea colțurilor se schimbă, de asemenea, deoarece capul trebuie să se reorienteze la colțurile ascuțite fără a crăițui teșitura.
Majoritatea controalelor compatibile cu teșitura permit programatorului să atribuie un tip de teșitură, un unghi și o poziție de așezare fiecărei muchii a unei piese și să mențină muchiile drepte ale aceleiași piese verticale. Această abordare mixtă permite ca o singură placă de bază să iasă de pe masă cu laturi pătrate, muchii sudate teșite și găuri pentru șuruburi într-un singur program.
Laser vs. Plasmă vs. Frezare pentru teșituri
Laserul nu este singura metodă de teşire. Capetele de teşire cu plasmă au fost folosite pe tablă groasă de ani de zile, iar frezele sau mașinile dedicate pentru teşirea muchiilor rămân referința pentru precizie. Fiecare are locul său:
| Factor | Teșitură laser | Teșitură plasmatică | frezare | Măsurare |
|---|---|---|---|---|
| Precizia înclinării | Înaltă; fantă mică și control al unghiului strâns | Bun, cu o fantă mai largă și o variație mai mare a unghiului | Cea mai înaltă suprafață prelucrată | Unghiul și deviația terenului pe un lot |
| Zona afectată de căldură | Mic | Mărită | Nici unul | Lățimea zonei de expunere hazard (HAZ) pe o probă secționată |
| Grosimea | Cel mai bun până la aproximativ 25 până la 40 mm, mai puțin la 45 de grade | Se extinde într-o placă mai grea | Orice grosime, încet | Grosime maximă la unghiul de teșire |
| Etape de proces | Tăiere și teșire într-o singură operațiune | Tăiere și teșire într-o singură operațiune | Operație separată după tăiere | Pași de manipulare pentru fiecare piesă |
| Costul capitalului | Nivel | Coborâți | Moderat per mașină | Costul instalării raportat la manopera economisită |
Fabricatorii prezintă adesea compromisul simplu: dacă fiecare teşitură trebuie să ajungă la rectificator înainte ca sudorul să o accepte, capul de teşitură nu și-a amortizat costul. Teşiturile cu laser tind să fie mai avantajoase acolo unde contează unghiul și consistența terenului, deoarece o fixare strânsă reduce metalul de adaos și sudurile de reparare. Testele pe oțel structural de 12 mm au arătat că teşiturile tăiate cu laser produc o zonă afectată termic mai mică decât alte procese termice, ceea ce a ajutat la obținerea finală a sudurii.
Plasma rămâne opțiunea practică pentru plăci foarte groase și lucrări structurale mai rugoase, așa cum se prezintă în prezentarea generală a mașini de tăiere cu laser vs. mașini de tăiere cu plasmăFrezarea are încă sens pentru cele mai strânse toleranțe sau pentru piese care trebuie oricum prelucrate. Pentru majoritatea pregătirilor de sudură pentru plăci medii, un cap de prelucrare cu laser pentru teșire acoperă acum lucrarea într-o singură trecere.
Calitatea tăieturii la teșituri necesită o atenție puțin diferită față de tăieturile drepte. Zgura tinde să se acumuleze pe partea inferioară, ascuțită, a unei tăieturi înclinate, iar suprafața de pe teșiturile Y și K trebuie să rămână perpendiculară și la dimensiunea dorită pentru ca trecerea de bază să funcționeze. Alegerea duzei, presiunea gazului și viteza de tăiere sunt reglate în funcție de unghi, iar mașinile bune stochează aceste setări într-o bibliotecă de procese de teșire, astfel încât operatorii să nu înceapă de la zero la fiecare lucrare.
Teşirea tablei și plăcii vs. teşirea tuburilor
Teşire placă
Pe placa plană, capul de teşire urmează conturul piesei de-a lungul patului. Intervalele de lucru tipice citate pentru teşirea plăcii sunt de la aproximativ 8 la 40 mm pe oțel moale, 6 la 25 mm pe oțel inoxidabil și 6 la 20 mm pe aluminiu, în funcție de puterea laserului și de unghiul de teşire. Piese precum flanșe, gușeuri, plăci de bază și secțiuni ale carcasei vaselor sub presiune ies de pe masă cu marginile sudurii deja formate. Atelierele care taie acest tip de... oțel structural și placă vezi cele mai clare economii de forță de muncă.
Teşire de tuburi și țevi
Teşirea țevilor adaugă rotație la ecuație. Țeava se rotește în mandrine în timp ce capul se înclină, astfel încât mașina poate tăia teşituri de capăt, îmbinări în șa și profile cu gură de pește unde un tub se întâlnește cu altul. Intervalele tipice de teşire a țevilor acoperă diametre de la aproximativ 20 la 220 mm, cu grosimi ale peretelui de până la aproximativ 8 mm și mai mari la mașinile mai mari. A 3D mașină de tăiat teșit cu laser a tuburilor Preia aceste îmbinări într-o singură configurație, care înlocuiește marcarea manuală, tăierea și șlefuirea necesare de obicei pentru montarea țevilor și a cadrului.
Lucrările cu tuburi necesită, de asemenea, un suport bun. Designurile cu mandrine multiple și suporturile pentru acționare împiedică lăsarea sau mișcarea tuburilor lungi în timp ce se rotesc, ceea ce contează mai mult atunci când capul este înclinat. Atelierele care taie tuburi fără teșituri în zilele noastre încep adesea cu un... mașină de tăiat tuburi laser cu fibre și treceți la un model de teșire odată ce pregătirea sudurii devine un blocaj. Piesele formate sau tridimensionale care necesită tăiere, precum și teșire, sunt o sarcină pentru 3D mașini robotizate de tăiere cu laser cu fibră.
Unde tăierea înclinată dă roade
⦿ Oțel structural: plăci de bază, gușeuri și plăci de conectare cu pregătiri pentru sudură tăiate într-o singură trecere.
Recipiente și rezervoare sub presiune: pregătiri ale carcasei și duzelor unde geometria consistentă a canelurii permite proceduri calificate.
⦿ Echipamente grele: șasiuri și brațe cu multe suduri din tablă groasă și numere de piesă repetate.
⦿ Fabricarea țevilor și a cadrelor: teșituri la capetele țevilor și îmbinări în șa care altfel necesită trasare și șlefuire manuală.
Firul comun este volumul îmbinărilor sudate. Cu cât un atelier rectifică manual mai multe teşituri în fiecare săptămână, cu atât mai repede se amortizează un cap de tăiere teşituri. Teşiturile consistente facilitează, de asemenea, următorul pas, indiferent dacă piesele ajung la sudori manuali, roboți sau... aparate de sudat cu laser care depind de o fixare strânsă.
O estimare simplă a forței de muncă
Să luăm în considerare un atelier ilustrativ care rectifica preparate pentru sudură pe 200 de piese pe săptămână, cu aproximativ zece minute per piesă. Aceasta înseamnă mai mult de 30 de ore de rectificare în fiecare săptămână, înainte de prelucrarea teşiturilor care ies neuniforme. Dacă un cap de tăiere teşită mută majoritatea acelor piese pe masa de tăiere, orele economisite sunt aproape de un post cu normă întreagă, iar teşiturile rămase ajung mai constant pentru sudori. Înlocuiți numărul de piese și minutele cu propriile cifre pentru a vedea unde se obține amortizarea.
Listă de verificare pentru tăierea înclinată
✔ Enumerați tipurile de teșitură, unghiurile și înălțimile de denivelare specificate de procedurile de sudare.
✔ Verificați cele mai groase piese teșite în raport cu grosimea nominală a mașinii la unghiul cel mai abrupt.
✔ Măsurați câte ore pe săptămână sunt dedicate șlefuirii sau frezării pregătirilor pentru sudură astăzi.
✔ Confirmați calibrarea automată a capului de tăiere și programarea înclinării în software-ul de control.
✔ Decupați cupoane de testare și verificați-le în funcție de procedura dumneavoastră înainte de a trece la producție.
Tăierea teșiturilor pregătite pentru sudură într-o singură trecere
Consultați specificațiile, intervalul de teșire și capacitatea tubului 3D mașină de tăiat teșit cu laser a tuburilorși obțineți o ofertă gratuită în funcție de dimensiunile țevilor, grosimile plăcilor și cerințele de pregătire a sudurii.
