Ligne de soudage laser à grande vitesse pour tubes (Laminoirs de tubes et tuyaux)
Système intégré pour la fabrication de pièces tubulaires destinées aux applications automobiles et industrielles, avec une vitesse de fabrication pouvant atteindre 15 m/min et une précision de soudure jusqu’à 0,1 mm
- Puissance laser : 15 000 à 45 000 W
- Vitesse de soudage : 8 à 15 m/min
- Résistance du matériau soudable : > 800 MPa
- Épaisseur du matériau soudable : < 4 mm
- Précision de soudage : < 0,1 mm
- Rendement du matériau : > 96 %
- Déformation du tube après soudage : ≤ 1,5 mm/m
- Résistance du cordon de soudure : aucune fissure après essai d'évasement, conforme à la norme GB/T 34204-2017
Flux de processus
Déroulage et redressage → Soudage bout à bout par cisaillement → Accumulation et stockage de bande → Nivelage de la bande → Fraisage des bords → Préformage → Formage de précision → Suivi du cordon de soudure → Nettoyage laser → Préchauffage laser → Soudage laser → Post-chauffage laser → Calibrage → Contrôle par courants de Foucault → Redressage du tube → Marquage laser → Découpe à longueur → Empilage automatique → Transport AGV → Stockage des produits finis
- Contrôle de la qualité des soudures
Les cordons de soudure doivent présenter une apparence homogène et une résistance constante, tout en répondant à des exigences de performance strictes. Les défauts courants tels que la porosité, les fissures, le manque de pénétration, la brûlure du matériau et les déformations liées au soudage doivent être rigoureusement évités. - Complexité des équipements
Les lignes de soudage laser intègrent de nombreux systèmes dans un seul processus, notamment l’alimentation des bandes, le fraisage des bords, le formage des tubes, le soudage laser, la découpe à longueur, le contrôle en ligne par courants de Foucault et le déchargement robotisé. La coordination des technologies mécaniques, électriques, optiques et liées aux matériaux représente un niveau élevé de complexité technique. - Stabilité du système de contrôle
Pour maintenir une efficacité de soudage élevée et une qualité constante, le système s’appuie sur des solutions avancées d’automatisation et de contrôle intelligent afin de garantir la stabilité du procédé tout au long de la production. - Automatisation et contrôle intelligent
Les paramètres de soudage doivent être ajustés avec précision et en temps réel afin de s’adapter aux différentes conditions de production. Des systèmes d’automatisation avancés et de contrôle intelligent sont essentiels pour assurer l’efficacité et la répétabilité du processus. - Adaptabilité aux matériaux
Les équipements de soudage doivent pouvoir traiter une large gamme de matériaux, de diamètres de tubes et d’épaisseurs de paroi, notamment lors de l’utilisation d’aciers à ultra-haute résistance dépassant 800 MPa.
- Commande de mouvement et entraînement haute précision
Une vitesse de soudage stable est assurée grâce à l’utilisation de 15 unités d’entraînement servo de haute précision, associées à un système de contrôle adaptatif et à un retour d’information en temps réel. Cette configuration permet au système de réagir rapidement aux variations pendant le soudage et de maintenir un mouvement fluide et constant. - Technologies de vision industrielle et de détection
Des systèmes de vision industrielle et des capteurs Cognex assurent le suivi du cordon de soudure pendant l’opération. Ils permettent de détecter rapidement d’éventuels défauts et transmettent ces informations au système de surveillance, garantissant ainsi un contrôle continu du processus de soudage. - Développement intégré des technologies avancées de soudage laser
L’amélioration de l’efficacité et de la qualité du soudage repose sur l’intégration approfondie de l’automatisation et du contrôle intelligent. Les travaux de développement se concentrent sur le soudage laser à grande vitesse (jusqu’à 15 m/min) et les procédés laser haute puissance (multi-kilowatts) destinés aux tubes en acier à haute résistance. Les axes principaux incluent le suivi du cordon de soudure, l’alignement à grande vitesse et haute précision, le contrôle des défauts ainsi que la précision de formage. Des simulations structurelles de composants allégés et des évaluations de performance complètent également ce processus, contribuant à la mise au point de lignes de soudage laser de tubes entièrement automatisées pour les aciers à haute résistance.
Surveillance en temps réel de la vitesse de soudage
Des capteurs et des systèmes de retour d’information surveillent la vitesse de soudage pendant le fonctionnement et l’ajustent en temps réel afin de la maintenir dans la plage requise.
Optimisation des paramètres par essais
Plusieurs vitesses de soudage sont testées au cours de plusieurs cycles d’essais afin d’identifier les réglages les plus adaptés en termes de vitesse et d’accélération. Ces paramètres sont ensuite affinés par ajustements successifs et validations expérimentales, jusqu’à obtenir un contrôle de vitesse stable et précis du procédé de soudage.
Puissance laser élevée
La puissance de soudage laser varie de 15 000 W à 45 000 W, permettant un soudage stable pour différentes tailles et épaisseurs de tubes.
Vitesse de soudage élevée
La production peut atteindre jusqu’à 15 m/min, favorisant une fabrication continue et efficace des tubes.
Précision de soudage élevée
La déviation du cordon de soudure est maintenue à ≤ 0,1 mm, garantissant une qualité de soudure constante.
Compatibilité avec l’acier à haute résistance
Conçu pour le soudage d’aciers à haute résistance supérieurs à 800 MPa, couramment utilisés dans l’industrie automobile.
Rendement matière élevé
Le taux d’utilisation des matériaux dépasse 96 %, réduisant les déchets et améliorant l’efficacité globale de production.