Способ соединения металлических деталей Российский патент 2025 года по МПК B23K26/60 B23K26/70 

Заявляемое техническое решение относится к cпособу изготовления металлических изделий, а именно касается этапа соединения металлических деталей, в частности к подготовке поверхностей деталей перед их сварочным соединением.

Из уровня техники известно решение, представляющее собой способ изготовления самоклеящейся пленки, чувствительной к давлению, для временной защиты поверхности, в которой клеевой слой представляет собой резиновый клей, содержащий одну или несколько смол, повышающих клейкость и нанесения ее на металлический лист, с последующим этапом лазерной резки или прошивки указанного листа. Международная заявка № WO2016207552, опубликована 2016.12.29.

Известно также решение, представляющее собой способ подготовки листа с предварительным покрытием перед его сваркой с другим листом, включающий следующие последовательные этапы: обеспечение наличия листа с предварительным покрытием, содержащего металлическую подложку, имеющую предварительное покрытие на по меньшей мере одной из ее сторон; удаление посредством лазерной абляции по меньшей мере участка предварительного покрытия на указанной по меньшей мере одной стороне листа с предварительным покрытием в зоне удаления, причем указанную лазерную абляцию выполняют в направлении абляции, а указанный этап абляции выполняют на установке. Указанная установка содержит по меньшей мере один защитный элемент, содержащий защитную поверхность, при этом во время этапа абляции защитная поверхность находится в контакте с листом с предварительным покрытием в зоне контакта, расположенной на участке абляции лазерным лучом предварительного покрытия. Патент № 2 742 876, опубликован 2021.02.11.

Задачей заявленного технического решения является создание способа соединения деталей посредством сварки, позволяющий сохранить обработанные шлифовкой поверхности деталей.

Технический результат заявляемого решения заключается в возможности сохранения максимальной площади лицевой поверхности готового изделия в шлифованном состоянии под защитной плёнкой.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что в способе соединения металлических деталей, при котором с деталей, поверхность которых предварительно обработана шлифовкой и покрыта защитной пленкой, удаляют защитную пленку в зоне предполагаемого сварного шва посредством обработки лазерной абляцией в зоне предполагаемого сварного шва по линии с отступом 7 - 20 мм от него, с последующим осуществлением сварочного соединения деталей.

Удаление защитной пленки в зоне предполагаемого сварного шва посредством обработки лазерной абляцией (выпаривание) в зоне предполагаемого сварного шва по линии с отступом 7-20 мм от него непосредственно перед осуществлением сварочного соединения деталей обеспечивает сохранение шлифовки поверхностей деталей вне зоны предполагаемого сварного шва, поскольку она остается под защитной пленкой до транспортировки на место эксплуатации полученного изделия, и при этом исключается ее повреждение при осуществлении сварки.

Обработка лазерной абляцией по линии с отступом 7-20 мм от предполагаемого сварного шва позволяет сформировать зону металлической поверхности, очищенной от пленки, для корректного и надежного соединения деталей, а также целостности их верхнего слоя. При приближении контура абляции к предполагаемому сварному шву, то есть, при соблюдении отступа менее 7 мм, последующий нагрев деталей под действием сварки приводит к нагреву и плавлению защитной пленки вне зоны сварного шва, что в свою очередь приводит к деформации шлифованного слоя. При соблюдении отступа более 20 мм, после осуществления сварочного соединения остается зона, не относящаяся к контактной поверхности, и не покрытая защитной пленкой, что делает ее подверженной царапинам, забоинам, потертостям и так далее при дальнейших этапах изготовления изделия и транспортировки на место эксплуатации. Технически восстановить заводскую сатинацию (шлифовку) практически невозможно.

Далее представлен пример осуществления способа соединения металлических деталей. На фиг. 1 представлено фото полуфабриката изделия, непосредственно перед сваркой, прошедшего технологические переделы «раскрой» и «гибка»; линией обозначено место предполагаемого сварочного шва. На фиг. 2 представлено фото изделия, готового к эксплуатации.

На поверхностях деталей полуфабриката, обработанных шлифовкой и покрытых защитной пленкой, выполнили обработку лазерной абляцией на станке лазерной резки по определенному контуру в зоне предполагаемого сварного шва по линии с отступом 7-20 мм от него. Перед сваркой деталей, полученные полосы пленки, соответствующие зонам предполагаемого сварного шва, удалили вручную, что дополнительно позволило сохранить максимальную площадь с целостным поверхностным слоем.

При соблюдении представленной технологии сатинация металла (в частности, нержавеющей стали) сохраняется под защитной плёнкой до поставки изделия заказчику.

Заявленный способ соединения металлических деталей характеризуется наличием этапа селективной лазерной абляции защитной пленки на поверхностях деталей полуфабриката, возможного к осуществлению одновременно с лазерной резкой металла в местах, близких к свариваемым поверхностям изделия, являющейся технологической операцией (раскрой), в результате которой получаются заготовки для последующих технологических переделов (гибка на прессе; сварка), в результате которых получается полуфабрикат для сборки изделия (корпус, дверь и т.п.). Лазерная резка металла, покрытого плёнкой, осуществляется последовательно (сначала абляция, затем, с другими настройками фокуса лазера, – резка самого металла). Глубина абляции предпочтительно выбирается таким образом, чтобы выпарить плёнку с поверхности металла, не повредив поверхность металла.

Заявленное техническое решение может быть использовано при изготовлении любых металлических деталей, материал и форма которых предполагает их сварочное соединение. В частности, в производстве металлоизделий из тонколистовой стали используется лазерная сварка, как наиболее подходящая для производства продукции, так как характеризуется меньшим нагревом в сравнении с другими видами сварки.

Представленные фигуры и пример осуществления заявленного способа не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.

Изобретение может быть использовано при получении сварного соединения деталей, поверхность которых предварительно обработана шлифовкой и покрыта защитной пленкой, а именно при подготовке деталей к сварке. С поверхности деталей удаляют защитную пленку в зоне предполагаемого сварного шва посредством обработки лазерной абляцией по линии с отступом 7-20 мм от него, после чего осуществляют соединение деталей сваркой. Технический результат заключается в возможности сохранения максимальной площади лицевой поверхности готового изделия в шлифованном состоянии под защитной плёнкой. 2 ил.

Способ соединения металлических деталей, поверхность которых предварительно обработана шлифовкой и покрыта защитной пленкой, при котором с деталей удаляют защитную пленку в зоне предполагаемого сварного шва посредством обработки лазерной абляцией по линии с отступом 7-20 мм от него и осуществляют последующее соединение сваркой деталей.