Laserowo-mechaniczne formowanie elementów cienkościennych *

Forming of thin-walled elements using laser heating and mechanical load

Piotr Kurp, Jacek Widłaszewski, Zygmunt Mucha | 31-01-2018

Mechanik nr 02/2018 - Obróbka - inne rodzaje

STRESZCZENIE: W niniejszym artykule autorzy przedstawiają założenia oraz wstępne wyniki badań doświadczalnych i symulacji numerycznych procesu formowania elementów cienkościennych z wykorzystaniem wiązki laserowej i obciążenia mechanicznego. Na podstawie założeń zaprojektowano i wykonano stanowisko do gięcia cienkościennych rur i dyfuzorów stożkowych stosowanych w budowie silników lotniczych. Metoda i stanowisko kształtowania, przetestowane w warunkach laboratoryjnych, a także wyniki analizy numerycznej procesu pokazują nowe możliwości formowania elementów cienkościennych.

SŁOWA KLUCZOWE: kształtowanie laserowe, obróbka laserowa, elementy cienkościenne, stopy niklu, metoda elementów skończonych

ABSTRACT: The paper presents assumptions and preliminary results of experimental investigations and numerical simulations of forming thin-walled elements using laser beam and mechanical load. An experimental stand, dedicated for bending thin-walled tubes and conical diffusers, which are used in aircraft engines, has been designed and built. The method and stand, which were tested in laboratory conditions, together with numerical analysis results show new possibilities of forming thin-walled elements.

KEYWORDS: laser forming, laser treatment, thin-walled elements, nickel alloys, finite element method

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Deacon D.L. “Material Degradation in Heavy Steel Plates Caused by Bending with a Laser”. Master’s thesis. Cambridge, USA: Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Ocean Engineering, 1984.
Scully K. “Laser line heating”. Journal of Ship Production. 3, 4 (1987): s. 237–246.
Frąckiewicz H., Mucha Z., Trąmpczyński W., Baranowski A., Cybulski A. „Sposób gięcia przedmiotów metalowych”. Patent PL155358. Data zgłoszenia 26.11.1987.
Kumar Y., Kumar S. “Incremental Sheet Forming (ISF)”. Advances in Material Forming and Joining, Topics in Mining, Metallurgy and Materials Engineering, red. R.G. Narayanan, U.S. Dixit 29–46. India: Springer 2015.
Grosman F. „Rozwój procesów narastającego kształtowania plastycznego metali”. Obróbka Plastyczna Metali. 26, 1 (2015): s. 47–72.
Mucha Z., Widłaszewski J., Kurp P., Mulczyk K. “Mechanically assisted laser forming of thin beams”. Proc. of SPIE 10159, Laser Technology 2016: Progress and Applications of Lasers. (2016): s. 101590U-1–101590U-10.
Widłaszewski J., Nowak M., Nowak Z., Kurp P. “Laser-assisted forming of thin-walled profiles”. Metal Forming. XXVIII, 3 (2017): s. 183–198.