Profilo inox saldato al laser per braccio robotico nell’assemblaggio aeronautico
Nella produzione aeronautica, i sistemi meccanici che movimentano e posizionano i componenti durante l’assemblaggio lavorano in condizioni impegnative. Una di queste applicazioni riguardava un braccio robotico lineare progettato per movimentare componenti all’interno di una vasca acida, un ambiente corrosivo che escludeva fin dall’inizio l’acciaio al carbonio. La sezione strutturale che funge da braccio robotico doveva unire saldature a piena penetrazione, tolleranze strette di forma, rettilineità e svergolamento e resistenza all’acido per tutta la vita utile. Montanstahl ha progettato e prodotto per Boeing negli Stati Uniti un profilo cavo speciale su misura saldato al laser in acciaio inossidabile 304L, con una geometria di sezione studiata appositamente per i requisiti strutturali e di installazione del sistema robotico.
Una sezione progettata attorno al robot, e non viceversa
La geometria richiesta era una sezione cava rettangolare con una breve ala laterale sporgente e spessori di parete diversi tra le anime e le due ali. Questa sezione asimmetrica e composita non esiste in nessun catalogo standard: è stata progettata da zero per soddisfare sia i carichi strutturali sul braccio sia i requisiti di interfaccia meccanica per il montaggio dei componenti del robot. L’acciaio inossidabile 304L era l’unico materiale in grado di soddisfare i requisiti di resistenza alla corrosione per il funzionamento continuo in una vasca acida, offrendo al tempo stesso la saldabilità e l’integrità superficiale necessarie per una sezione realizzata con precisione.
Saldatura laser a piena penetrazione per tolleranze strette su una sezione complessa
La combinazione di saldature a piena penetrazione e tolleranze strette di forma, rettilineità e svergolamento ha reso la saldatura laser l’unico processo produttivo praticabile per questa sezione. I procedimenti di saldatura ad arco convenzionali introducono troppo calore in sezioni a pareti sottili di questa geometria, generando distorsioni non correggibili senza compromettere l’integrità dimensionale. Il processo di saldatura laser impiegato da Montanstahl garantisce la zona termicamente alterata ristretta e la geometria precisa del cordone necessarie per rispettare le tolleranze specificate lungo tutta la lunghezza di ogni barra. Il profilo finito misura 198 x 130/140 x 5 x 10/20 mm, con spessori di parete diversi che riflettono la differenziazione strutturale tra le anime portanti e le ali.
Contesto applicativo
Questo progetto rientra nel segmento manifatturiero di Montanstahl, dove i profili speciali saldati al laser vengono specificati per automazione industriale, sistemi robotici e applicazioni di meccanica di precisione che richiedono geometrie di sezione su misura e tolleranze dimensionali strette. Quando un’applicazione combina condizioni operative corrosive con una geometria funzionale non ottenibile con sezioni standard, la saldatura laser da lamiera inox è il processo produttivo che rende possibile il componente. Montanstahl progetta sezioni su misura di questo tipo per clienti del settore manifatturiero e aerospaziale in tutto il mondo.