Aktivní vývoj high-tech metod tepelného svařování kovů zastiňuje alternativní metody zpracování. Současně existují docela hodné techniky nejstarší deformace plastových výrobků za studena. Suché svařování je jednou z těchto metod. Zejména u kovu se uplatňuje směrová deformace s rostoucím vnitřním napětím. V tomto procesu lze použít různé aktivní látky, nástroje a spotřební materiál.
Přehled technologie
Svařování za sucha je jedním z typů studeného svařování v pevné fázi, při kterém dochází k výrazným deformačním procesům s mírným stupněm lokalizace pracovní struktury. Důležitým rozdílem této techniky je vysoký tlak aplikovaný k provádění deformačních procesů. Ve srovnání szákladní metody tepelného svařování za tepla, tato technologie umožňuje provádět operaci za normálních nebo i záporných teplot. Výše uvedená fotografie suchého svařování kovu pod tlakem ukazuje výsledek takové práce v podmínkách teplotních podmínek pod stupněm rekrystalizace. Hlavním směrem této technologie je mechanický dopad na materiál, v jehož důsledku se vytvoří spojení mezi dvěma nebo více obrobky.
Svařovací proces krok za krokem
Standardní technologie suchého svařování se provádí podle následujících pokynů:
- Provádí se plastická extruze kovu, která ovlivňuje hlubokou strukturu. Při této operaci se používají speciální jednotky k zajištění procesu deformace.
- Po skončení deformace se vytvoří kontakt hlubokých vrstev kovu.
- Vytváří se monokrystalická struktura. Dobu provádění suchého svařování kovu v tomto bodě lze vypočítat ve zlomcích sekund, což vede k absenci objemové interakce mezi obrobky.
- Speciální vnější povrchová úprava se provádí ochrannými a zpevňujícími směsmi, včetně těch s antikorozním účinkem a účinkem zmírnění vnitřního pnutí.
Hlavní charakteristiky procesu
Parametry operace na jedné straně odrážejí velikost fyzického dopadu na obrobek a na druhé straně kvalitu spojení. K primárním charakteristikám obou spekterobsahovat následující:
- Hloubka odsazení. Obvykle se k deformaci používá razník - lisovací nástroj, díky kterému se mění tvar součásti. Tuto charakteristiku suchého svařování kovu lze také přiřadit jako stupeň plasticity, který v závislosti na materiálu umožňuje koeficient vstupu do struktury od 10-15% (indium) do 85-90% (měď, nikl).
- Akce stlačení. Vyjadřuje se pomocí tlakové síly a smyku, které se vypočítávají z tečné síly. Toto není přímý indikátor strukturální změny, ale charakteristika, která určuje potenciální posunutí povrchů, které mají být spojeny.
- Schopnost svařovat. Závisí na komplexní odolnosti kovové konstrukce ve vztahu k mechanickým účinkům suchého svařování. Nejdostupnější pro takové operace jsou výrobky z mědi, hliníku, stříbra, kadmia atd. Se zvyšující se tvrdostí klesá schopnost svařovat.
Typy suchého svařování
Metody se v zásadě rozlišují podle typu vytvořené sloučeniny a také během tepelné expozice. Může to být svařování na tupo, bodové a švové svařování. Méně běžné jsou techniky spojování smykem a vysokým tlakem. Při bodovém svařování se jako nástroj používají válcové razníky a u švové techniky se používají válečkové prvky. Obě tyto metody se vyznačují vysokou produktivitou, ale ve výsledku dávají spíše hrubé a navenek neatraktivní švy. Suché svařování kovů na tupo zahrnujepoužití speciálních tlaků, stejně jako provádění zářezů, aby se zabránilo sklouznutí obrobku. Mezi výhody metody patří možnost práce s pevnými díly a v zásadě použití vysokého tlaku, který zvyšuje sílu deformační síly. Na druhou stranu, kvůli potřebě vroubkování se může vzhled výrobku zhoršit i na místech mimo pracovní oblast.
Příprava obrobku k práci
Hlavní problém při přípravě materiálů pro suché svařování je způsoben potřebou pečlivého odstraňování adsorbovaných a organických filmů. Mohou to být stopy oleje a mastnoty, stejně jako kyselé a parafínové nátěry, které se často nanášejí pro konzervaci a podporu dalších technologických procesů v továrně. K odstranění takových vrstev se používají produkty obsahující alkohol a benzín, rozpouštědla a speciální chemikálie pro zpracování kovů. Kromě toho instrukce pro suché svařování kovu zahrnují následující přípravné operace:
- Čištění povrchů ocelovými brusnými kartáči.
- V případě hliníkových polotovarů se kalcinace používá při teplotách v rozmezí 300 až 400 °C.
- Potažení produktu tenkou vrstvou chromu nebo galvanicky pokoveného niklu.
- Pokud mluvíme o vodičích s izolací, pak jsou odstraněny všechny vnější ochranné vrstvy s malým zachycením nepracovní oblasti.
Parametry svařovacích režimů
Mezi hlavní parametry tohoto typu svařování patří přesahdílů z upínky, měrný tlak, tloušťka razníku atd. Například indikátor tlaku se vybírá na základě fyzikálních a mechanických vlastností cílového obrobku. Hliník je tedy svařován 800 MN/m2 a měděné díly 2500 MN/m2. Pokud jde o odchod obrobku z upínacího mechanismu, pak je v tomto případě vše individuální. Například pro hliníkové tyče délky d bude přesah 1,2 d a pro měď - 1,5 d. Koeficienty se mohou lišit v závislosti na tvaru součásti. Zvláštní pozornost při hodnocení vhodných parametrů je věnována rozměrům razníků, které přímo realizují suché svařování. Pro kovy, jako je stejná měď a hliník, jsou charakteristiky lisovacího mechanismu vypočteny na základě skutečnosti, že aplikované zatížení by mělo být od 600 MPa do 2000 MPa. Rozměrové parametry jsou přizpůsobeny hmotnosti konstrukce a tvar a design jsou přizpůsobeny parametrům produktu.
Proveďte suché svařování
Pomocí speciálního lisovacího zařízení se operace provádí v následujícím pořadí:
- Svorky jsou upevněny podle velikosti obrobků, které mají být svařeny.
- Stlačený vzduch se přivádí do stroje, aby zajistil požadovaný tlak přes kompresor.
- Funkční jednotka je uvedena do aktivního stavu, jehož síla je využita k provedení deformace.
- Bezprostředně před výrobou suchého svařování kovu návod k použití technologie naznačuje nutnost ošetření dílů acetonem nebo alkoholem.
- Probíhá svařování prázdných tyčí a ořezávání záblesku (přebytečný kov na spoji, radost při vytlačování).
- Svařované prvky se uvolní ze svorek.
- Posuvný mechanismus se vrátí do své původní polohy, západky se uvolní.
Během celého pracovního postupu operátor komunikuje s funkčností stroje prostřednictvím rukojetí, ovládacích pák a podavačů. V moderních modelech zařízení pro suché svařování jsou také k dispozici elektronické prostředky řízení provozu, pomocí kterých je organizován in-line režim zpracování dílů.
Výhody suchého svařování
Hlavní výhodou této technologie ve srovnání s elektrochemickými typy svařování je zbavení se potřeby vysokoteplotního ohřevu obrobků. Tím odpadá použití výkonných zdrojů energie, čímž se odstraní značná nákladová položka. Ve stejné skupině výhod lze zaznamenat snížení pravděpodobnosti elektrochemického ucpání, před kterým je u tepelných metod nutné chránit obrobky plynnými médii a tavidlem. V závislosti na složitosti úkolu a pracovních podmínkách existují také další výhody suchého svařování kovu:
- Vysoký výkon s nízkou časovou investicí.
- Minimální sada příslušenství a spotřebního materiálu.
- Možnost automatizace procesů.
- Operátor nemusí být vysoce kvalifikovaný svářeč.
- Požadavky na díly po následném zpracování jsou minimální.
Nevýhody suchého svařování
Se všemi výhodami není tato technologie tak rozšířená ve srovnání se svařováním za tepla, což se vysvětluje vážnými omezeními z hlediska přijatelnosti metody pro kovy a slitiny s nízkou tažností. Zpracovávat lze převážně neželezné a čisté kovy. Ale ani v tomto případě není vždy možné počítat s vysoce kvalitním výsledkem. Kromě toho jsou hlavní technologické nevýhody suchého svařování u vysoce tažných kovů spojeny s deformací vnitřní struktury, která může nepříznivě ovlivnit budoucí provoz výrobku. Obecně lze říci, že technologie je pohodlná a levná, ale není univerzální a spíše vysoce specializovaná.
Závěr
Metody svařování za studena se zásadně liší od tepelné technologie spojování kovových polotovarů. Souvisí s charakterem vlivu na strukturu materiálu a podmínkami technické organizace procesu. Jak ukazují recenze suchého svařování pro kov, tato metoda funguje dobře při práci s elektrickými spotřebními materiály, malými obrobky v elektrotechnickém průmyslu atd. Mluvíme především o vodičích a malých lisovaných prvcích. Pokud jde o kovové konstrukce, trubky velkých rozměrů a plechy z nerezové oceli, je třeba důvěřovat pracovnímu postupu při vysokoteplotním svařování. Změna konstrukce kvůli deformaci v takových případech bude neúčinná.
