FLOW Weld ( FLOW-3D 溶接モジュール ) 溶接事例


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~(株)フローサイエンスジャパン開発モジュール ~


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FLOW Weld 概要 weld_example 溶接事例

FLOW Weld 溶接事例

ここでは、FLOW Weld を用いた下記溶接解析事例をご紹介いたします。

  1. 熱伝導型溶接(レーザ)
      肉厚の異なる母材、突合せ
  2. ハイブリッド
      レーザ/アークのハイブリッド
  3. 深溶け込み型(キーホール)
      アルミ平板による溶け込み深さ、形状の確認
  4. レーザ肉盛
      パウダーの供給と溶解
  5. アーク溶接
      重ね合わせ継手 貫通の評価
  6. レーザ溶接(重ね継手)
      重ね継手の実験との比較
  7. Selective Laser Sintering (3D printing)
      3次元プリンターへの応用

レーザ溶接の特徴

  • エネルギ密度が高く、異なる材料も時間差なく溶融する
  • ビード幅が狭い
  • 非接触で面性状や品質が良い
  • 制御性に優れる
  • 電気⇒光 変換効率が悪い
  • 反射率が高いと吸収率が落ちる
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熱伝導型溶接

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熱伝導型溶接 結果

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ハイブリッド

鋼板のレーザ/アークのハイブリッド溶接の解析を行いました。

解析条件

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  1. CO2 レーザ出力 : 3.5kw
  2. デフォーカス値: 0 mm
  3. レーザスポット径 : 0.3mm
  4. アーク電流 : 180A
  5. アーク電圧 : 26V
  6. 溶接速さ : 1m/min
  7. 熱源間の距離: 3mm
  8. 金属 : 900 MPa high strength steel

メッシュ

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解析と実験との比較

温度の単位は[K]です。

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深溶け込み型(キーホール)

解析モデル

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3D 温度表示

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レーザ肉盛 Laser Metal Deposition (LMD)

パウダー供給 レーザによる溶解

解析モデル

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3D 温度表示

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アーク溶接

TIG(Tungsten Inert Gas)

  • 放電用電極としてタングステンを用いる
  • 不活性(Inert)ガスを使用(アルゴン、ヘリウム等)
  • 目的に応じて溶加材を添加(ワイヤ or 溶加棒)
  • 工業的に使用されるほとんどの金属に対応
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解析条件

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解析結果:温度コンター[K]

TIG(Tungsten Inert Gas)

  • 母材温度が上昇し、少し遅れて溶融池が拡がる
  • 表面張力により溶融池底面は溶け落ちない
  •  

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解析結果:溶融部の撹拌

TIG(Tungsten Inert Gas)

  • 上下母材を色分けし撹拌の様子を確認
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解析結果:溶融部撹拌 流速ベクトル

TIG(Tungsten Inert Gas)

  • アーク圧、シールドガスによる凹み
  • 表面張力による界面位置の回復
  • 界面の振動
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解析結果:ビード形状

TIG(Tungsten Inert Gas)

  • 上下面のビード幅
  • 溶接開始から定常までの過渡的な変化
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解析結果:高出力の場合 温度コンター[K]

TIG(Tungsten Inert Gas)

  • 高出力により凹みが大きくなる
  • 溶融池の厚みが薄くなり、貫通する
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レーザ溶接(重ね継手)

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解析結果と実機との断面比較

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Selective Laser Sintering (3D printing)

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選択的レーザ融解解析

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価格・ライセンス形態などお気軽にお問合せください。information_button_small

 

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