Saciļmetināšana: iekārtas, metodes un procesa tehnoloģija

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Jebkuras metāla konstrukcijas izveide vienmēr nozīmē uzticamu un izturīgu atsevišķu komponentu un detaļu savienošanu vienā mehāniskajā vienībā. Protams, metāla izstrādājumu var ražot kā monolītu, viengabalainu daļu, piemēram, liejot. Tomēr visbiežāk ir nepieciešams izveidot neatņemamu savienojumu ar starpatomu metālu saišu metodi, ko pavada liela detaļu savienošanas vietas uzsildīšana. Vienkārši sakot, zibspuldzes sadurmetināšana.

Iekārtas, metodes un procesa tehnoloģija interesē daudzus iesācēju metinātājus. Šis savienojuma veids tiek plaši izmantots aviācijas un automobiļu rūpniecībā, jo tas ļauj izveidot spēcīgu un uzticamu metināšanas šuvi.

Sadurmetināšanas iezīmes

Dažādu materiālu sadurmetināšana ir viens no stipra savienojuma veidiem spiedes spēka un elektriskās strāvas ietekmē. Tas ir, zibspuldzes sadurmetināšanas laikā savienotās detaļas vienlaikus tiek piespiestas viena pret otru un tiek uzkarsētas ar elektriskā loka palīdzību.

Ja atstarpe pievienojāsdaļas plastmasas stāvoklī (bez kušanas), tad šāda veida savienojumu sauc par pretestības metināšanu. Kad sagataves tiek uzkarsētas līdz kušanai, tiek uzskatīts, ka metināšanas savienojumu sadursmēm tiek izmantota mirgošanas metode. Katra no šīm metodēm tiek izmantota noteiktās situācijās, kuras izvērtē metinātājs, atkarībā no savienojuma šuves kvalitātes un uzticamības prasībām, kā arī izmantotā aprīkojuma.

Defektu esamība metinātajās šuvēs ievērojami pasliktina veiktā darba kvalitāti. Tāpēc, lai novērstu šo problēmu, ir nepieciešams iepriekš notīrīt saskares virsmas no oksīdiem, nelīdzenumiem un netīrumiem.

Jāatceras arī, ka, palielinoties savienojuma virsmas izmēram, ievērojami pasliktinās metinājuma stiprība un kvalitāte. Tas ir saistīts ar faktu, ka liela platība slikti sasilst un veicina ātru oksīdu veidošanos, kas negatīvi ietekmē metinātā savienojuma kvalitāti.

Pabalsti dibena locītavām

Jebkuram metināšanas veidam ir savas tehnoloģiskās priekšrocības un trūkumi. Sadurmetināšanai, pēc daudzu metinātāju domām, ir vairākas pozitīvas īpašības, kas to būtiski atšķir no citām tehnoloģijām.

Zibspuldzes sadurmetināšanas priekšrocības ietver:

• izmantojot šo pārpludināšanas metodi, nav nepieciešams iepriekš uzsildīt savienojumu un sagatavot savienoto detaļu malas;
• ievērojot metināšanas tehnoloģiju, ir viegli iegūt spēcīgu un uzticamusavienojums, kas var ilgt vairākas desmitgades bez negadījumiem;
• saglabā augstu materiāla ķīmiskās viendabības līmeni pēc metināšanas, kas palielina savienojuma stiprību;
• darba vieglums un vienkāršība neprasa īpašas zināšanas pat no iesācēja metinātāja;
• spēja veikt zibspuldzes sadurmetināšanas procesu pilnībā automātiskajā režīmā;
• liels tehnoloģisko darbību ātrums;
• daudzpusība gandrīz visu materiālu izmantošanā.

Visas šīs priekšrocības lielā mērā atsver nelielos sadurmetināšanas procesa trūkumus.

Metināšanas trūkumi

Daži šāda veida metināšanas trūkumi ir:

• liels elektroenerģijas patēriņš;
• pretestības metināšanas iekārtas cena ir diezgan augsta mājas lietošanai, tāpēc sadursavienojumu vislabāk veikt manuāli pašam;
• nepieciešamība stingri ievērot prasības attiecībā uz savienoto detaļu virsmas izmēru;
• grūtības metināšanā augsta mitruma apstākļos.

Sadurmetināšanas veidi

Sadursavienojuma metināšanas process ir balstīts uz Džoula-Lenca likumu. Starpatomu saišu veidošanās process notiek elektriskās strāvas iedarbībā ar spēcīgu saspiešanu, kas tiek pielietota izstrādājuma saskares virsmai.

Ir divu veidu sadurmetināšana:

• metināšanapretestība;
• zibmetināšana.

Būtībā abās šajās metodēs tiek izmantots viens un tas pats tehnoloģiskais elektrodeformācijas process, taču ir arī īpašas atšķirības.

Pretestības metināšana

Šīs metodes unikalitāte ir tāda, ka detaļu savienošanas process norisinās, neizkausējot pamatni. Šajā gadījumā metāla virsma tiek pakļauta nopietnai plastiskai deformācijai. Strukturāli metināšanas stieņi ir savienoti ar elektrisko strāvu, un, tiem saskaroties ar metāla virsmu, veidojas slēgta ķēde. Saskares vietā parādās liela pretestība, kas nodrošina nelielu sildīšanu. Stieņi, kas uzkarsēti līdz noteiktai vērtībai, tiek cieši piespiesti viens otram, un strāva tiek izslēgta.

Pēc tam, kad sakarsētie stieņi sāk sacietēt, šī tehnoloģija tiek saukta par pretestības metināšanu. Lai izvairītos no metinājuma defekta, metināmo izstrādājumu virsmas ir rūpīgi jāapstrādā, lai, savienojot metālu, nepaliktu sīkas svešas izcelsmes daļiņas.

Pretestības metināšanu izmanto, lai savienotu vadus vai caurules, un materiāli var būt dažādi (tērauds un varš, čuguns un alumīnijs).

Reflow savienojums

Zibspuldzes sadurmetināšanas īpatnība ir sprieguma padeve transformatoram līdz metināto virsmu saskarei. Šajā gadījumā virsmas izvirzītie mikroraupjumi tiek uzkarsēti un sasmalcināti. Tāpēc elektriskā strāva neplūst pa lielāku izvirzījumu, bet gan uzreiz garvisa saskares plakne.

Ir divu veidu sadurmetināšanas veidi:

1. Nepārtrauktu metināšanu raksturo divu izstrādājuma daļu vienmērīga kustība, kas ir saspiesta speciālajos metināšanas bloka skavās, viena pret otru. Pēc tam tiek pielietota strāva, un detaļas tiek savstarpēji bloķētas, saskaroties ar visu plakni. Detaļas tiek metinātas, pēc tam pie noteiktas vērtības notiek nosēšanās un tiek izslēgta elektriskā strāva.
2. Neregulāra kušana notiek šuvju blīvēšanas un vājināšanās momentu maiņas dēļ, kamēr elektriskā strāva paliek ieslēgta. Šī kustība uz priekšu un atpakaļ aizver ķēdi līdz materiāla kušanas temperatūrai.

Virsmas prasības un tīrīšanas tehnoloģija

Materiālu virsmām, kuras jāsavieno, lai iegūtu kvalitatīvu metinājumu, jāatbilst noteiktām prasībām:

1. Pretestības vērtībai visā kontakta plaknē jābūt aptuveni vienādai.
2. Izturībai pret elektrisko strāvu jābūt pēc iespējas mazākai.
3. Abu metināmo virsmu plaknēm jāsakrīt vienā līmenī.
4. Vienmērīgs virsmas izskats ir augstas kvalitātes metināšanas atslēga.

Lai izpildītu šos nosacījumus, ir jāveic iepriekšēja virsmas sagatavošana. Šim nolūkam jums ir nepieciešams:

1. Veikt locītavas attaukošanu.
2. Noņemiet oksīda plēvi visā kontakta plaknē.
3. Veikt locītavu neitralizāciju.
4. Labi nosusiniet virsmu.

Pēc tīrīšanas vizuāli jāpārbauda virsmu gatavība metināšanai.

Sadurmetināšanas iekārtas

Ar speciālu sadurmetināšanas iekārtu palīdzību visbiežāk tiek metinātas polietilēna caurules, jo šo izstrādājumu materiāls ir viegli pielāgojams kontaktsavienojuma sadursavienojuma veidam.

Ir šādi metināšanas iekārtu veidi:

• mobilais;
• stacionārs;
• kulons;
• universāls;
• specializēts.

Jebkuras metināšanas iekārtas dizains ietver elektrisko un mehānisko mezglu, kā arī ūdens dzesēšanas sistēmu un pneimatisko sagataves padevēju.

Polietilēna cauruļu sadurmetināšana nedaudz atšķiras no metāla izstrādājumu savienošanas. Tā kā plastmasas materiāls nav elektriskās strāvas vadītājs, cauruļu galu sildīšana tiek veikta ar īpašiem sildelementiem. Pretējā gadījumā polietilēna cauruļu sadurmetināšanas tehnoloģija ir līdzīga citu virsmu savienošanai.

Manuālā sadurmetināšana

Mājas apstākļos kontaktmetināšanas iekārtas izmantošana ir neizdevīga, tāpēc neliela diametra caurules var metināt manuāli. Tajā pašā laikā, lai panāktu kvalitatīvu savienojumu, ir jāiegūst pieredze darba veikšanā apmācību ceļā.

Manuālās sadurmetināšanas procesa tehnoloģiskie soļi ir šādi:

1. Sagatavojiet darba vietu atbilstoši drošības prasībām.
2. Izveidojiet drošu apstrādājamo detaļu fiksāciju. Stiprinājumu var veikt, izmantojot īpašas skavas, tomēr sadzīves apstākļos visbiežāk izmanto ķieģeļus vai padziļinājumus zemē. Galvenais, lai daļas paliek nekustīgas.
3. Izmantojiet smilšpapīru vai vīli, lai notīrītu metināmās virsmas.
4. Karsējot sadurmetinājumu, šuvei jāpieliek spiediens.
5. Šuve tiek atdzesēta dabiski - gaisā.

Ja ārā pūš stiprs vējš, ieteicams pārtraukt darbu, lai novērstu putekļu vai smilšu iekļūšanu metināšanas zonā. Lietainā laikā darbu var veikt zem īpašas nojumes.

Defekti sadursavienojumos

Jebkuras mehāniskās ierīces darbība ilgtermiņā lielā mērā ir atkarīga no veiktā darba vizuālās kontroles kvalitātes. Tāpēc ikvienam metinātājam ir jāzina un jāprot novērtēt galvenie defekti, kas var rasties metināšanas procesā.

Galvenie sadurmetināšanas defekti ir:

1. Metinājuma šuves caurlaidības trūkums, kas izpaužas kā daļēja metāliska saite. Visbiežākais šī defekta cēlonis ir klātbūtneoksīda plēves savienojuma vieta, kā arī vāja detaļu galu karsēšana.
2. Šuves plaisas un atslāņošanās, kas var rasties, ja materiāls pēc metināšanas tiek ātri atdzesēts.
3. Šķiedras kropļojumus metināšanas zonā var izraisīt arī pārmērīga sajukšana.
4. Savienojuma piesārņojums ar dažādiem ieslēgumiem, lieli graudi uz metinājuma ir konstrukcijas defekti. Šādas problēmas rodas, ja šuve ir oksidēta vai pārkarsusi.

Saizturības metināšana, pēc ekspertu domām, ir uzticams un kvalitatīvs dažādu materiālu detaļu savienošanas veids. Pateicoties iespējai procesu veikt automātiskajā režīmā, to plaši izmanto rūpniecības uzņēmumos, lai savienotu daudzu mehānisku ierīču sarežģītus komponentus.