Den aktive udvikling af højteknologiske metoder til termisk svejsning af metaller overskygger alternative behandlingsmetoder. Samtidig er der ret værdige teknikker til den ældste kolde deformation af plastprodukter. Tørsvejsning er en af disse metoder. For metal anvendes især retningsdeformation med stigende indre spænding. I denne proces kan en række aktive midler, værktøjer og forbrugsstoffer bruges.
Teknologioversigt
Tørsvejsning er en af de typer koldsvejsning i den faste fase, hvor der forekommer betydelige deformationsprocesser med en lille grad af lokalisering af arbejdsstrukturen. En vigtig forskel ved denne teknik er det høje tryk, der påføres for at udføre deformeringsprocesserne. Sammenlignet medgrundlæggende metoder til termisk varmsvejsning, denne teknologi gør det muligt at udføre operationen ved normale eller endda negative temperaturer. Ovenstående foto af tør svejsning til metal under tryk viser resultatet af sådant arbejde under temperaturforhold under graden af omkrystallisation. Hovedretningen for denne teknologi er den mekaniske påvirkning af materialet, som et resultat af hvilken der dannes en forbindelse mellem to eller flere emner.
Trin for trin svejseproces
Standard tørsvejseteknologi udføres i henhold til følgende instruktioner:
- Plastisk ekstrudering af metal udføres, hvilket påvirker den dybe struktur. I denne operation bruges specielle enheder til at sikre deformationsprocessen.
- Efter afslutningen af deformeringshandlingen dannes kontakten mellem de dybe lag af metallet.
- En enkelt krystallinsk struktur er ved at blive dannet. Udførelsestiden for tørsvejsning for metal på dette tidspunkt kan beregnes i brøkdele af et sekund, hvilket fører til fravær af volumetrisk interaktion mellem emnerne.
- Særlig udvendig overfladebehandling udføres med beskyttende og forstærkende forbindelser, inklusive dem med anti-korrosionseffekt og effekten af at lindre indre belastninger.
Processens hovedkarakteristika
Parametrene for operationen afspejler på den ene side størrelsen af den fysiske påvirkning af emnet, og på den anden side kvaliteten af forbindelsen. Til de primære karakteristika for begge spektreinkludere følgende:
- Indrykningsdybde. Norm alt bruges et stempel til deformation - et presseværktøj, på grund af hvilket formen på delen ændres. Også denne egenskab ved tørsvejsning til metal kan tildeles som en grad af plasticitet, som afhængigt af materialet kan tillade en koefficient for indtræden i strukturen fra 10-15% (indium) til 85-90% (kobber, nikkel).
- Squeeze action. Det udtrykkes i form af trykkraft og forskydning, som beregnes ud fra tangentialkraften. Dette er ikke en direkte indikator for strukturelle ændringer, men en egenskab, der bestemmer den potentielle forskydning af de overflader, der skal sammenføjes.
- Evnen til at svejse. Afhænger af metalstrukturens komplekse modstand i forhold til de mekaniske effekter af tørsvejsning. De mest tilgængelige til sådanne operationer er produkter fremstillet af kobber, aluminium, sølv, cadmium osv. Når hårdheden øges, falder evnen til at svejse.
Tørsvejsningstyper
Dybest set er metoder kendetegnet ved typen af dannet forbindelse såvel som under termisk eksponering. Det kan være stød-, punkt- og sømsvejsning. Mindre almindelige er forskydnings- og højtrykssammenføjningsteknikker. Ved udførelse af punktsvejsning bruges cylindriske stanser som værktøj, og med en sømteknik anvendes rulleelementer. Begge disse metoder er kendetegnet ved høj produktivitet, men som et resultat giver de ret ru og udadtil uattraktive sømme. Stumtørsvejsning til metal involvererbrugen af specielle tryk samt implementering af hak for at forhindre glidning af emnet. Fordelene ved metoden omfatter evnen til at arbejde med faste dele og i princippet brugen af højt tryk, hvilket øger kraften i deformationskraften. På den anden side kan produktets udseende forringes på grund af behovet for indhak selv på steder uden for arbejdsområdet.
Forberedelse af arbejdsemnet til arbejde
Hovedproblemet ved forberedelse af materialer til tørsvejsning skyldes behovet for omhyggelig fjernelse af adsorberede og organiske film. Det kan være spor af olie og fedt samt syre- og paraffinbelægninger, som ofte påføres for at bevare og understøtte andre teknologiske processer på fabrikken. For at fjerne sådanne lag anvendes alkoholholdige og benzinprodukter, opløsningsmidler og specielle kemikalier til metalforarbejdning. Derudover involverer instruktionen for tørsvejsning til metal følgende forberedende operationer:
- Rengøring af overflader med slibende stålbørster.
- I tilfælde af aluminium-emner anvendes kalcinering ved temperaturer fra 300 til 400 °C.
- Belægning af produktet med et tyndt lag krom eller galvaniseret nikkel.
- Hvis vi taler om ledere med isolering, så fjernes alle udvendige beskyttelseslag med en lille indfangning af det ikke-arbejdsområde.
Parametre for svejsetilstande
Blandt hovedparametrene for denne type svejsning er udhængetdele fra klemmen, specifikt tryk, stansetykkelse osv. For eksempel vælges trykindikatoren ud fra de fysiske og mekaniske egenskaber for målemnet. Således er aluminium svejset ved 800 MN/m2, og kobberdele ved 2500 MN/m2. Hvad angår arbejdsemnets afgang fra spændemekanismen, så er alt i dette tilfælde individuelt. For eksempel, for aluminiumstænger med længden d, vil overhænget være 1,2d, og for kobber - 1,5d. Koefficienterne kan variere afhængigt af delens form. Særlig opmærksomhed ved evaluering af passende parametre gives til dimensionerne af stanser, der direkte realiserer tørsvejsning. For metaller som det samme kobber og aluminium beregnes pressemekanismens egenskaber ud fra det faktum, at den påførte belastning skal være fra 600 MPa til 2000 MPa. Dimensionsparametre justeres til strukturens masse, og formen og designet justeres til produktets parametre.
Udfør tørsvejsning
Ved hjælp af specielt presseudstyr udføres operationen i følgende rækkefølge:
- Klemmer fastgøres i henhold til størrelsen på de emner, der skal svejses.
- Trykluft tilføres maskinen for at give det ønskede tryk gennem kompressoren.
- Den funktionelle enhed bringes i aktiv tilstand, hvis kraft bruges til at udføre deformation.
- Umiddelbart før produktionen af tør svejsning til metal angiver instruktionen for brug af teknologi behovet for at behandle dele med acetone eller alkohol.
- Svejsning af blanke stænger og trimning af flashen (overskydende metal ved krydset, glad ved ekstrudering) er i gang.
- De svejste elementer frigøres fra klemmerne.
- Den bevægelige mekanisme vender tilbage til sin oprindelige position, låsene løsnes.
Igennem hele arbejdsgangen interagerer operatøren med maskinens funktionalitet gennem håndtag, kontrolhåndtag og fremføringer. I moderne modeller af udstyr til tør svejsning er der også tilvejebragt elektroniske midler til styring af driften, ved hjælp af hvilke in-line-tilstanden til behandling af dele er organiseret.
Fordele ved tørsvejsning
At slippe af med behovet for højtemperaturopvarmning af emner er den største fordel ved denne teknologi sammenlignet med elektrokemiske typer svejsning. Dette eliminerer brugen af kraftfulde energikilder, hvilket fjerner en betydelig omkostningspost. I samme gruppe af fordele kan man bemærke et fald i sandsynligheden for elektrokemisk tilstopning, hvorfra det med termiske metoder er nødvendigt at beskytte arbejdsemner med gasformige medier og flux. Afhængigt af opgavens kompleksitet og arbejdsforhold er der også andre fordele ved tørsvejsning til metal:
- Høj ydeevne med lav tidsinvestering.
- Minimumssæt af tilbehør og forbrugsvarer.
- Mulighed for procesautomatisering.
- Operatøren behøver ikke at være en højt kvalificeret svejser.
- Krav til efterbehandlingsdele er minimale.
Ulemper ved tørsvejsning
Med alle fordelene er denne teknologi ikke så udbredt sammenlignet med varmsvejsning, hvilket forklares med alvorlige begrænsninger med hensyn til acceptabiliteten af metoden for metaller og legeringer med lav duktilitet. For det meste ikke-jernholdige og rene metaller kan forarbejdes. Men selv i dette tilfælde er det ikke altid muligt at regne med et resultat af høj kvalitet. Desuden er de vigtigste teknologiske ulemper ved tørsvejsning til meget duktile metaller forbundet med deformationen af den indre struktur, hvilket kan påvirke produktets fremtidige drift negativt. Generelt kan vi sige, at teknologien er praktisk og billig, men ikke universel og temmelig højt specialiseret.
Konklusion
Koldsvejsemetoder har grundlæggende forskelle fra den termiske teknologi til sammenføjning af metalemner. De er relateret til arten af påvirkningen på materialets struktur og betingelserne for den tekniske organisation af processen. Som anmeldelser af tørsvejsning til metal viser, fungerer denne metode godt i arbejdet med elektriske forbrugsstoffer, små emner i den elektriske industri osv. Vi taler hovedsageligt om ledere og små prægede elementer. Når det kommer til metalkonstruktioner, store rør og plader af rustfrit stål, skal arbejdsgangen have tillid til højtemperatursvejsning. Ændring af strukturen på grund af deformation i sådanne tilfælde vil være ineffektiv.
