Joint tolerance investigation on laser cut tubular structures and joint preparation for welding process

The aim of this thesis is to investigate on the tolerances of the joints for the laser cut tubular steel structures (tubes) and requirements for obtaining a strong and perfect joint like T-joints, Angled joints (45° & 60°) between the tubes. Considering that a perfect joint consists in a stable and completely clamped joint depending on the specific joining mechanism chosen. In the first part of the thesis, experiments are performed to study the correction factor (i.e. tolerance) which must be given on the cutting diameter which in-turn decides the gap between the tubes when they are joined along their contact boundaries. As this gap measured is important for the further joining such as welding, adhesive bonding etc. From which we can get to know the optimum value of the correction factor to be given for different type of joints. Experiments were also performed on measuring the roundness of the tubes in order to get confirmed whether or not the roundness of the commercially used tubes will affect the gap generation between the tubes. Also identifying some of the other factors which defines the quality of the cut obtained on the tubes during laser cutting, which might directly or indirectly affect the quality of the joints between the tubes.

L’obiettivo della presente tesi riguarda la determinazione di valori di tolleranza valutati su giunzioni tra tubolari metallici, specificatamente realizzati per formare un incastro a T, oppure con un angolo relativo (60° o 45°) tra i due elementi del giunto. L’idea è quella di rendere le superfici di accoppiamento perfettamente a contatto, in modo da agevolare e meglio adattare il giunto alle condizioni necessarie per le diverse tipologie di giunzioni, quali ad esempio la saldatura, l’incollaggio, ecc. Gli esperimenti riguardano la caratterizzazione dalla distanza delle superfici di contatto su una giunzione tra tubolari metallici, valutata su diversi punti. Questo determina una griglia di valori che possono essere utilizzati in fase di progettazione per generare le condizioni di accoppiamento desiderate. Allo stesso tempo è stata verificata la rotondità dei profili tubolari utilizzati, in modo da verificare che essi rispettino le tolleranze standard richieste dalla normativa.