A fémek hőhegesztésének csúcstechnológiás módszereinek aktív fejlesztése háttérbe szorítja az alternatív feldolgozási módszereket. Ugyanakkor vannak méltó technikák a műanyag termékek legősibb hideg deformálására. A száraz hegesztés az egyik ilyen módszer. Különösen a fémeknél alkalmaznak növekvő belső feszültséggel járó irányított alakváltozást. Ebben a folyamatban különféle hatóanyagok, eszközök és fogyóeszközök használhatók.
Technológiai áttekintés
A száraz hegesztés a szilárd fázisú hideghegesztés egyik fajtája, amelyben a munkaszerkezet enyhe lokalizációja mellett jelentős alakváltozási folyamatok mennek végbe. Ennek a technikának egy fontos különbsége a deformációs folyamatok végrehajtásához alkalmazott nagy nyomás. ÖsszehasonlítvaA termikus meleghegesztés alapvető módszerei, ez a technológia lehetővé teszi a művelet normál vagy akár negatív hőmérsékleten történő elvégzését. A fenti fotó a fémek nyomás alatti száraz hegesztéséről az ilyen munka eredményét mutatja az átkristályosodási fok alatti hőmérsékleti körülmények között. Ennek a technológiának a fő iránya az anyagra gyakorolt mechanikai hatás, amelynek eredményeként két vagy több munkadarab között kapcsolat jön létre.
Lépésről lépésre végzett hegesztési folyamat
A szabványos szárazhegesztési technológia a következő utasítások szerint történik:
- Fém műanyag extrudálása történik, ami hatással van a mélyszerkezetre. Ebben a műveletben speciális egységeket használnak a deformációs folyamat biztosítására.
- A deformáló hatás befejezése után kialakul a fém mélyrétegeinek érintkezése.
- Egykristályos szerkezet képződik. A fém szárazhegesztésének végrehajtási ideje ezen a ponton a másodperc töredékeiben számítható, ami a munkadarabok közötti térfogati kölcsönhatás hiányához vezet.
- Speciális külső felületkezelést végeznek védő és erősítő anyagokkal, beleértve a korróziógátló hatású és belső feszültségoldó hatásúakat is.
A folyamat főbb jellemzői
A művelet paraméterei egyrészt a munkadarabra gyakorolt fizikai hatás nagyságát, másrészt a csatlakozás minőségét tükrözik. Mindkét spektrum elsődleges jellemzőiheztartalmazza a következőket:
- Behúzás mélysége. Általában a deformációhoz lyukasztót használnak - présszerszámot, amelynek következtében az alkatrész alakja megváltozik. A fém szárazhegesztésének ez a tulajdonsága a plaszticitás fokának is besorolható, amely az anyagtól függően 10-15% (indium) és 85-90% (réz, nikkel).
- Squeeze művelet. Nyomóerővel és nyíróerővel fejezzük ki, amelyet a tangenciális erőből számítanak ki. Ez nem közvetlen mutatója a szerkezeti változásnak, hanem olyan jellemző, amely meghatározza az összekapcsolandó felületek lehetséges elmozdulását.
- Hegesztési képesség. A fémszerkezet komplex ellenállásától függ a szárazhegesztés mechanikai hatásaihoz képest. Az ilyen műveletekhez leginkább a rézből, alumíniumból, ezüstből, kadmiumból stb. készült termékek állnak rendelkezésre. A keménység növekedésével a hegesztési képesség csökken.
Szárazhegesztési típusok
A módszereket alapvetően a képződött vegyület típusa, valamint a termikus expozíció során különböztetik meg. Lehet tompa-, pont- és varrathegesztés. Kevésbé elterjedt a nyíró és nagynyomású illesztési technikák. A ponthegesztés során szerszámként hengeres lyukasztókat, varrattechnikával pedig görgős elemeket használnak. Mindkét módszert nagy termelékenység jellemzi, de ennek eredményeként meglehetősen durva és külsőleg nem vonzó varratokat adnak. A fém tompaszáraz hegesztése magában foglaljaspeciális nyomások alkalmazása, valamint bevágások kialakítása a munkadarab elcsúszásának megakadályozása érdekében. A módszer előnyei közé tartozik a szilárd részekkel való munkavégzés képessége és elvileg a nagy nyomás alkalmazása, ami növeli a deformációs erő erejét. Másrészt a bevágás szükségessége miatt a termék megjelenése még a munkaterületen kívüli helyeken is romolhat.
A munkadarab előkészítése a munkához
A szárazhegesztéshez szükséges anyagok előkészítésének fő problémája az adszorbeált és szerves filmrétegek gondos eltávolításának szükségessége. Ezek lehetnek olaj- és zsírnyomok, valamint savas és paraffin bevonatok, amelyeket gyakran alkalmaznak a gyár egyéb technológiai folyamatainak konzerválására és támogatására. Az ilyen rétegek eltávolításához alkoholtartalmú és benzintermékeket, oldószereket és speciális vegyszereket használnak a fémfeldolgozáshoz. Ezenkívül a fém száraz hegesztésére vonatkozó utasítás a következő előkészítő műveleteket tartalmazza:
- Felületek tisztítása acél csiszolókefékkel.
- Alumínium nyersdarabok esetében a kalcinálást 300 és 400 °C közötti hőmérsékleten alkalmazzák.
- A termék bevonása vékony króm vagy galvanizált nikkelréteggel.
- Ha szigetelt vezetőkről beszélünk, akkor az összes külső védőréteget eltávolítjuk a nem működő terület kis befogásával.
Hegesztési módok paraméterei
Az ilyen típusú hegesztések fő paraméterei közé tartozik a túlnyúlása bilincsből származó részek, a fajlagos nyomás, a lyukasztó vastagsága stb. Például a nyomásjelzőt a célmunkadarab fizikai és mechanikai jellemzői alapján választják ki. Így az alumínium hegesztése 800 MN/m2, a réz alkatrészek pedig 2500 MN/m2. Ami a munkadarabnak a szorítómechanizmustól való eltérését illeti, ebben az esetben minden egyedi. Például a d hosszúságú alumíniumrudak esetében a túlnyúlás 1,2 d, a réz esetében pedig 1,5 d. Az együtthatók az alkatrész alakjától függően változhatnak. A megfelelő paraméterek értékelése során különös figyelmet fordítanak a száraz hegesztést közvetlenül megvalósító lyukasztók méreteire. Az olyan fémek esetében, mint a réz és az alumínium, a présmechanizmus jellemzőit azon tény alapján számítják ki, hogy az alkalmazott terhelés 600 MPa és 2000 MPa között legyen. A méretparaméterek a szerkezet tömegéhez, az alak és a kialakítás pedig a termék paramétereihez igazodnak.
Száraz hegesztés végrehajtása
Speciális présberendezés segítségével a művelet a következő sorrendben történik:
- A bilincsek rögzítése a hegesztendő munkadarabok méretének megfelelően történik.
- Sűrített levegőt szállítanak a gépbe, hogy a kompresszoron keresztül biztosítsák a kívánt nyomást.
- A funkcionális egység aktív állapotba kerül, amelynek erejét a deformáció végrehajtására használják fel.
- Közvetlenül a fém szárazhegesztésének gyártása előtt a technológia használatára vonatkozó utasítás azt jelzi, hogy az alkatrészeket acetonnal vagy alkohollal kell kezelni.
- Az üres rudak hegesztése és a vaku levágása (többlet fém a találkozásnál, öröm, amikor kihúzzák).
- A hegesztett elemek kioldódnak a bilincsekből.
- A mozgatható mechanizmus visszatér eredeti helyzetébe, a reteszek kilazulnak.
A teljes munkafolyamat során a kezelő a fogantyúkon, vezérlőkarokon és adagolókon keresztül együttműködik a gép funkcióival. A szárazhegesztéshez használt berendezések modern modelljeiben a működést vezérlő elektronikus eszközök is rendelkezésre állnak, amelyek segítségével megszervezi az alkatrészek feldolgozásának soros módját.
A szárazhegesztés előnyei
A munkadarabok magas hőmérsékletű melegítésének szükségessége ennek a technológiának a fő előnye az elektrokémiai hegesztési típusokhoz képest. Ez kiküszöböli az erős energiaforrások használatát, és jelentős költségtételt veszít el. Ugyanebben az előnyök csoportjában megfigyelhető az elektrokémiai eltömődés valószínűségének csökkenése, amelytől termikus módszerekkel meg kell védeni a munkadarabokat gáznemű közeggel és fluxussal. A feladat összetettségétől és a munkakörülményektől függően a fém szárazhegesztésének további előnyei is vannak:
- Nagy teljesítmény alacsony időbefektetéssel.
- Kiegészítők és fogyóeszközök minimális készlete.
- Folyamatok automatizálásának lehetősége.
- A kezelőnek nem kell magasan képzett hegesztőnek lennie.
- Az alkatrészek utófeldolgozására vonatkozó követelmények minimálisak.
A szárazhegesztés hátrányai
Minden előnnyel együtt ez a technológia nem annyira elterjedt a meleghegesztéshez képest, ami a módszer elfogadhatóságának súlyos korlátaival magyarázható az alacsony hajlékonyságú fémek és ötvözetek esetében. Többnyire színes és tiszta fémek dolgozhatók fel. De még ebben az esetben sem lehet mindig jó minőségű eredményre számítani. Ezenkívül a nagymértékben képlékeny fémek száraz hegesztésének fő technológiai hátrányai a belső szerkezet deformációjához kapcsolódnak, ami hátrányosan befolyásolhatja a termék jövőbeni működését. Általánosságban elmondható, hogy a technológia kényelmes és olcsó, de nem univerzális és meglehetősen speciális.
Következtetés
A hideghegesztési módszerek alapvető különbségeket mutatnak a fémdarabok összekapcsolásának hőtechnológiájától. Az anyag szerkezetére gyakorolt hatás természetéhez és a folyamat technikai megszervezésének feltételeihez kapcsolódnak. A fémek száraz hegesztéséről szóló áttekintések azt mutatják, hogy ez a módszer jól működik elektromos fogyóeszközökkel, kisméretű munkadarabokkal az elektromos iparban stb. Főleg vezetőkről és kis bélyegzett elemekről beszélünk. Fémszerkezetek, nagyméretű csövek és rozsdamentes acéllemezek esetében a munkafolyamatot a magas hőmérsékletű hegesztésre kell bízni. Az alakváltozás miatti szerkezet megváltoztatása ilyen esetekben hatástalan lesz.
