Metallide termilise keevitamise kõrgtehnoloogiliste meetodite aktiivne arendamine jätab alternatiivsed töötlemismeetodid varju. Samal ajal on plasttoodete kõige iidseima külmdeformatsiooni jaoks üsna väärt tehnikaid. Kuivkeevitus on üks neist meetoditest. Eelkõige metalli puhul rakendatakse kasvava sisepingega suunddeformatsiooni. Selles protsessis saab kasutada mitmesuguseid toimeaineid, tööriistu ja kulumaterjale.
Tehnoloogia ülevaade
Kuivkeevitus on üks tahkes faasis külmkeevituse liike, mille puhul tekivad olulised deformatsiooniprotsessid tööstruktuuri vähese lokaliseerimisega. Selle tehnika oluline erinevus on deformatsiooniprotsesside läbiviimiseks rakendatav kõrge rõhk. Võrreldestermilise kuumkeevituse põhimeetodid, võimaldab see tehnoloogia teostada toimingut normaalsel või isegi negatiivsel temperatuuril. Ül altoodud foto metalli surve all olevast kuivkeevitusest näitab sellise töö tulemust temperatuuritingimustes, mis on alla ümberkristallimisastme. Selle tehnoloogia põhisuund on mehaaniline mõju materjalile, mille tulemusena tekib ühendus kahe või enama tooriku vahel.
Samm-sammuline keevitusprotsess
Standardne kuivkeevitustehnoloogia viiakse läbi vastav alt järgmistele juhistele:
- Teostatakse metalli plastist ekstrusioon, mis mõjutab süvastruktuuri. Selles toimingus kasutatakse deformatsiooniprotsessi tagamiseks spetsiaalseid seadmeid.
- Pärast deformatsiooni lõppu tekib metalli sügavate kihtide kontakt.
- Moodustub üksikkristallstruktuur. Metalli kuivkeevituse täitmisaega saab sel hetkel arvutada sekundi murdosades, mis toob kaasa toorikute vahelise mahulise interaktsiooni puudumise.
- Spetsiaalne välispinna töötlus viiakse läbi kaitsvate ja tugevdavate ühenditega, sealhulgas korrosioonivastase toimega ja sisemist pinget leevendava toimega.
Protsessi põhiomadused
Toimingu parameetrid peegeldavad ühelt poolt töödeldavale detailile avaldatava füüsilise mõju ulatust ja teiselt poolt ühenduse kvaliteeti. Mõlema spektri põhiomaduste juurdesisaldama järgmist:
- Tande sügavus. Tavaliselt kasutatakse deformatsiooniks stantsi - pressimisvahendit, mille tõttu detaili kuju muutub. Samuti võib seda metalli kuivkeevituse omadust omistada plastilisuse astmeks, mis sõltuv alt materjalist võib võimaldada konstruktsiooni sisenemise koefitsienti vahemikus 10-15% (indium) kuni 85-90% (vask, nikkel).
- Pigista. Seda väljendatakse survejõu ja nihkejõuna, mis arvutatakse tangentsiaaljõu järgi. See ei ole otsene struktuurimuutuse näitaja, vaid omadus, mis määrab liidetavate pindade võimaliku nihke.
- Keevitamise võime. Sõltub metallkonstruktsiooni komplekssest vastupidavusest kuivkeevituse mehaaniliste mõjude suhtes. Selliste toimingute jaoks on kõige kättesaadavamad vasest, alumiiniumist, hõbedast, kaadmiumist jne valmistatud tooted. Kõvaduse kasvades väheneb keevitusvõime.
Kuivkeevituse tüübid
Põhimõtteliselt eristatakse meetodeid moodustunud ühendi tüübi järgi, samuti termilise kokkupuute ajal. See võib olla põkk-, punkt- ja õmbluskeevitus. Vähem levinud on nihke- ja kõrgsurveliitmistehnikad. Punktkeevituse tegemisel kasutatakse tööriistana silindrilisi stantse ja õmblustehnikaga rullelemente. Mõlemat meetodit iseloomustab kõrge tootlikkus, kuid tulemuseks on üsna karmid ja väliselt ebaatraktiivsed õmblused. Metalli põkkkuivkeevitus hõlmabspetsiaalsete rõhkude kasutamine, samuti sälkude rakendamine, et vältida tooriku libisemist. Meetodi eelisteks on võimalus töötada tahkete osadega ja põhimõtteliselt kõrge rõhu kasutamine, mis suurendab deformatsioonijõu võimsust. Teis alt võib sälgustamise vajaduse tõttu toote välimus halveneda isegi väljaspool tööpiirkonda.
Tooriku ettevalmistamine tööks
Peamine probleem kuivkeevitusmaterjalide ettevalmistamisel on tingitud vajadusest adsorbeerunud ja orgaaniliste kilede hoolika eemaldamise järele. Need võivad olla õli- ja rasvajäljed, aga ka happe- ja parafiinkatted, mida sageli kasutatakse tehases muude tehnoloogiliste protsesside säilitamiseks ja toetamiseks. Selliste kihtide eemaldamiseks kasutatakse alkoholi sisaldavaid ja bensiinitooteid, lahusteid ja spetsiaalseid metallitöötluskemikaale. Lisaks hõlmab metalli kuivkeevitamise juhend järgmisi ettevalmistustoiminguid:
- Pindade puhastamine terasest abrasiivsete harjadega.
- Alumiiniumist toorikute puhul kasutatakse k altsineerimist temperatuurivahemikus 300–400 °C.
- Toote katmine õhukese kroomi või galvaniseeritud niklikihiga.
- Kui me räägime isolatsiooniga juhtmetest, siis eemaldatakse kõik välised kaitsekihid väikese kinnijäämisega mittetöötavast piirkonnast.
Keevitusrežiimide parameetrid
Seda tüüpi keevitamise peamiste parameetrite hulgas on üleulatuvusosad klambrist, erirõhk, stantsi paksus jne. Näiteks valitakse rõhuindikaator sihttooriku füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste põhjal. Seega keevitatakse alumiinium 800 MN/m2 ja vasest osad 2500 MN/m2. Mis puudutab tooriku lahkumist kinnitusmehhanismist, siis sel juhul on kõik individuaalne. Näiteks alumiiniumvarraste pikkusega d puhul on üleulatus 1,2 d ja vase puhul 1,5 d. Koefitsiendid võivad olenev alt detaili kujust erineda. Sobivate parameetrite hindamisel pööratakse erilist tähelepanu stantside mõõtmetele, mis teostavad vahetult kuivkeevitust. Metallide, nagu sama vask ja alumiinium, puhul arvutatakse pressimismehhanismi omadused selle põhjal, et rakendatav koormus peaks olema 600 MPa kuni 2000 MPa. Mõõtmete parameetrid kohandatakse vastav alt konstruktsiooni massile ning kuju ja disain kohandatakse toote parameetritele.
Sooritage kuivkeevitus
Spetsiaalse pressimisseadme abil tehakse toiming järgmises järjekorras:
- Klambrid kinnitatakse vastav alt keevitatavate detailide suurusele.
- Masinasse juhitakse suruõhku, et tagada kompressori kaudu soovitud rõhk.
- Funktsionaalne üksus viiakse aktiivsesse olekusse, mille jõudu kasutatakse deformatsiooni teostamiseks.
- Vahetult enne metalli kuivkeevituse tootmist viitab tehnoloogia kasutamise juhend vajadusele töödelda osi atsetooni või alkoholiga.
- Toorikute varraste keevitamine ja välklambi kärpimine (liigne metall ristmikul, ekstrudeerimisel rõõmustav) on pooleli.
- Keevitatud elemendid vabastatakse klambritest.
- Liigutatav mehhanism naaseb algsesse asendisse, riivid vabastatakse.
Kogu töövoo jooksul suhtleb operaator masina funktsionaalsusega käepidemete, juhthoobade ja sööturite kaudu. Kaasaegsetes kuivkeevituse seadmete mudelites on ette nähtud ka töö juhtimise elektroonilised vahendid, mille abil korraldatakse osade töötlemise reas.
Kuivkeevituse eelised
Toorikute kõrgel temperatuuril kuumutamise vajadusest vabanemine on selle tehnoloogia peamine eelis võrreldes elektrokeemiliste keevitusmeetoditega. See välistab võimsate energiaallikate kasutamise, kaotades märkimisväärse kuluartikli. Samas eeliste rühmas võib märkida elektrokeemilise ummistumise tõenäosuse vähenemist, mille eest on termiliste meetoditega vaja töödeldavaid detaile kaitsta gaasilise keskkonna ja vooga. Olenev alt ülesande keerukusest ja töötingimustest on metalli kuivkeevitamisel ka muid eeliseid:
- Kõrge jõudlus vähese ajainvesteeringuga.
- Minimaalne tarvikute ja kulumaterjalide komplekt.
- Protsesside automatiseerimise võimalus.
- Operaator ei pea olema kõrgelt kvalifitseeritud keevitaja.
- Nõuded osade järeltöötlusele on minimaalsed.
Kuivkeevituse puudused
Kõigi eeliste juures ei ole see tehnoloogia kuumkeevitusega võrreldes nii lai alt levinud, mis on seletatav meetodi vastuvõetavuse tõsiste piirangutega madala elastsusega metallide ja sulamite puhul. Peamiselt saab töödelda värvilisi ja puhtaid metalle. Kuid isegi sel juhul ei saa alati loota kvaliteetsele tulemusele. Veelgi enam, väga plastiliste metallide kuivkeevitamise peamised tehnoloogilised puudused on seotud sisemise struktuuri deformatsiooniga, mis võib toote edasist tööd kahjustada. Üldiselt võime öelda, et tehnoloogia on mugav ja odav, kuid mitte universaalne ja üsna spetsialiseerunud.
Järeldus
Külmkeevitusmeetoditel on põhimõttelised erinevused metallitoorikute ühendamise termilise tehnoloogiaga võrreldes. Need on seotud materjali struktuurile avaldatava mõju olemusega ja protsessi tehnilise korralduse tingimustega. Nagu näitavad ülevaated metallide kuivkeevituse kohta, töötab see meetod hästi elektritarvikute, elektritööstuse väikeste detailidega jne töötamisel. Peamiselt räägime juhtidest ja väikestest stantsitud elementidest. Kui rääkida metallkonstruktsioonidest, suurtest torudest ja roostevabast terasest lehtedest, siis tuleb töövoogu usaldada kõrgel temperatuuril keevitamisel. Sellistel juhtudel on deformatsioonist tingitud struktuuri muutmine ebaefektiivne.
