1

Tehnologie de realizare a constructiilor metalice spatiale asamblate prin sudare

Savaniu Ioan Mihail - sef lucrari .dr.ing. Facultatea de Utilaj Tehnologic- Universitatea Tehnica de

Constructii Bucuresti;

Vlase Monica - sef lucrari .dr.ing. Facultatea de Utilaj Tehnologic- Universitatea Tehnica de Constructii

Bucuresti;

Dumbrava Mihai – ing. Director tehnic- S.C. DumbravaProd S.R.L.

Abstract: The technology presented in this exposure is designed to make low-cost spatial welded structures with high

precision. The technology presented appeal to modern techniques of cutting metal materials.

Constructiile spatiale sudate reprezinta in industria constructoare de masini o pondere

ridicata. Astfel gasirea unor noi tehnologii care sa permita realizarea unor constructii metalice

spatiale asamblate sudate cu costuri de fabricatie reduse si cu precizii de executie ridicate reprezinta

intotdeauna un deziderat al inginerilor mecanici.

In practica tehnologica realizarea unor constructii din tabla sudata presupune debitarea

reperelor, indoirea acestora, premontajul, sudarea finala urmata in final de o detensionare. In

realizarea clasica a constructiilor sudate precizia de realizare este dictata de calificarea personalului

care efectueaza operatiile tehnologice de debitare, indoire si premontaj. In elaborarea tehnologiei,

pe care o prezentam, implicarea personalului in etapa de debitare, indoire si in etapa de premontaj

este limitata doar la supraveghere. In acest fel probabilitatea de a obtine rebuturi scade iar calitatea

constructiilor sudate creste, in unele cazuri se pot elimina chiar prelucrarile mecanice ulterioare (in

functie de precizia impusa reperelui final).

In analiza costului de fabricatie a unei constructii metalice sudate putem defini urmatoarele

costuri:

Costul materiei prime;

Costul cu debitarea materiei prime;

Costul aducerii prin indoire sau prin alte procedee a reperelor la forma geometrica necesara;

Costul legate de premontajul reperelor ce formeaza contructia metalica sudata;

Costul operatiei de sudare finala;

Costul operatiilor de control;

Costul detensionarii.

Avand in vedere cele prezentate anterior autorii prezentului articol au elaborat o noua

tehnologie de realizare a constructiilor metalice spatiale asamblate prin sudura. Noua tehnologie

elaborata se bazeaza pe capabilitatile tehnologice ale momentului in ceea ce priveste debitarea cu

precizie ridicata a materialelor metalice.

Debitarea materialelor cu precizie ridicata cu ajutorul jetului de apa sau a laserului permite

realizarea rapida si cu costuri relativ scazute a unor cu o geometrie complicata. De asemenea

debitarea precisa a permis eliminarea etapei de indoire a unor repere prin conceperea unor repere

care prin asamblare prin sudare sa genereze formele necesare.

In ceea ce preiveste costul final, a unei constructii spatiale sudate realizata prin tehnologia

nou elaborata si prezentata, putem afirma urmatoarele:

2

Costul cu materia prima scade deoarece prin debitare in coordonate este folosita intreaga

suprafata a semifabricatului de tip tabla din care sunt confectionate reperele (chiar daca exista

suprafete de tabla neutilizate aceste sunt folosite pentru confectionarea reperelor unor alte

constructii sudate);

Costul cu debitarea este conditionat in cazul acestor tehnologii de tipul de material, de

grosimea acestuia si de calitatea suprafetei care dorim sa o obtinem. In unele cazuri debitarea se

apropie ca si costuri de debitarea clasica, insa in cazul debitarii in coordonate avem avantajul

obtinerii unor suprafete cu o geometrie foarte complexa;

Costul cu manopera din etapa de premontaj este diminuata la 25 %, intrucat personalul

executa numai operatii de asezare relativa a reperelor fara masuratori ale dimensiunilor liniare si

unghiulare;

Costul din etapa de control scade, intrucat contolul se limiteaza doar la un control al

integritati constructiei metalice si la verificarea cotelor de gabarit si de legatura.

Realizare unor contructii spatiale sudate prin noua tehnologie presupune parcurgerea

urmatoarelor etape:

Etapa 1 – Modelarea in realitatea virtuala, utilizand un soft de modelare 3D (SolidWorks,

Autocad) a constructiei sudate avand in vedere preansamblarea prin sistemul nut si feder, specifica

noi tehnologii de asamblare.

3

Etapa 2 – Realizarea componentelor care vor forma constructia sudata cu ajutorul

tehnologiei de debitare in coordonate cu laser. Astfel piesele componente rezultata cu forma si

dimensiunile din desenul la scara, furnizat masinii de debitat cu laser, dupa cum apar in figurile

urmatoare:

Etapa 3 – Realizarea unui premontaj a elementelor componente a constructiei sudate. Dupa

cum putem sesiza din imagini datorita formei reperelor acestea nu se pot monta decat intr-o anumita

pozitie relativa fata de piesele conjugate. In acest fel sunt evitate riscurile care pot aparea la montaj

in ceea ce priveste pozitionarea defectoasa a reperelor si la cote diferite fata de cotele inscrise in

desenele de executie. De asemenea se poate sesiza ca montajul se realizeaza fara a fi nevoie de

instrumente de masura si control atat pentru dimensiuni liniare cat si pentru cele unghiulare.

4

In urma realizarii premontajului pentru subansamble ale constructiei finale tot pe principiul

montajului de tip nut si federe, specific tehnologiei, se realizeaza si premontajul intregii constructii

metalice spatiale, din subansamble anterior premontate, cu precizie ridicata fara a fi nevoie de

masuratori prealabile si de dispozitive speciale.

Alte realizari de constructii spatiale metalice sudate, realizate aplicand tehnologia noua de

asamblare, cu diferite domenii de utilizare sunt prezentate in imaginile urmatoare:

5

Concluzii

In cea ce priveste tehnologia prezentata putem afirma ca in privinta costurilor de fabricate a

constructiilor metalice spatiale asamblate prin sudare se obtine o reducere semnificativa de pana la

40 % iar in ceea ce priveste calitatea si precizia unor astfel de repere putem afirma ca aceasta este

ridicata si satisface cerintele unor repere specifice industriei constructoare de masini. Practica

tehnologica dobandita in urma realizarii a unor repere cu diferite domenii de utilizare ne face se

afirmam ca in domeniul tehnologiei fabricarii se impune inserarea unor referinte legate de aceasta

tehnologie noua de realizare a constructiilor metalice spatiale asamblate prin sudare.

Bibliografie:

[1] http://www.trumpf-laser.com/

[2] Zlateanu Tudor – Tehnologia Materialelor, U.T.C.B.,1982;