Stałe połączenia: proces technologiczny i klasyfikacja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Dokowanie elementów i konstrukcji można podzielić na dwie główne grupy: połączenia odłączalne i trwałe. Do pierwszych należą te, które można zdemontować bez naruszania integralności elementów mocujących. Są to łączniki z nakrętkami, śrubami, kołkami, śrubami, wszystkie połączenia z gwintem i bez. Jednoczęściowe to te, które podczas demontażu będą musiały zerwać łączniki.

Obejmują one: spawane, klejone, nitowane, szyte i lutowane. Połączenia rozłączalne i nierozłączne są szeroko stosowane w niektórych branżach. Poniżej rozważymy bardziej szczegółowo każdy z gatunków.

Połączenia wtykowe

Ich wykonanie polega na wywierceniu otworów o nieco większej średnicy niż łącznik (śruba lub śruba). Odbywa się to tak, aby w obu mocowanych częściach znajdowały się dokładne otwory. Kompensowany jest błąd ułamka milimetra, zwłaszcza w przypadku elementów z dużą liczbą łączników. Podczas używania śrub i wkrętów do niezawodnego połączenia na nichzałóż nakrętkę i podkładkę.

Pierwszy z nich jest umieszczony pod drugim w celu unieruchomienia połączenia, nie pozwala na obracanie się części. Jest też pierścień sprężynowy, który ma dwa ostre zęby. Dzięki nim opiera się o obrabiany przedmiot i część, zapobiegając w ten sposób spontanicznemu odkręcaniu nakrętki.

Śruby dokręcają części, samodzielnie nacinając gwinty. Podczas ich używania nie są potrzebne nakrętki i podkładki. Szpilki są używane, jeśli inny jest przymocowany do masywnej części. Posiada gwint na obu końcach, pod nim wywiercony jest otwór w obrabianym przedmiocie większy niż długość gwintu kołka.

Stałe połączenia

Przychodzą:

• spawane;
• nit;
• lutowane;
• glutinous.

Tego typu połączenia jednoczęściowe znalazły zastosowanie w niektórych obszarach produkcji. Rozważmy każdy z nich z osobna.

Spawanie

Połączenie zaadoptowane przez wiązania międzyatomowe pomiędzy częściami części po podgrzaniu nazywa się spawane.

Złącza trwałe, prawidłowo spawane, zapewniają niezbędną wytrzymałość, oszczędność kosztów i masę części.

Źródła ogrzewania elementu mogą być:

• stopiony żużel;
• płomień gazowy;
• łuk elektryczny;
• plazma;
• wiązka lasera.

Metal, który ma być spawany, nazywany jest metalem nieszlachetnym. A ten użyty w wannie to wypełniacz.

Sekcja sczepiona w ten sposób nazywana jest spoiną.

Uzyskiwanie stałych połączeń w ten sposób może być jednego z następujących typów:

• spawanie stykowe;
• ręczna instrukcja łuku elektrycznego;
• automatyczny łuk zanurzony i półautomatyczny;
• łuk.

Szew jest również podzielony na:

• butt;
• dotarte;
• kątowe;
• koszulka.

Każdy z nich może być jednostronny lub dwustronny.

Są podzielone na nieciągłe i ciągłe. Istnieją również różnice w kształcie przekroju: zwykły szew, wypukły lub wklęsły.

Korzyści:

1. Niski koszt takich jednoczęściowych połączeń, ze względu na prostotę szwu i niską pracochłonność.
2. Stosunkowo lekka waga w porównaniu z innymi metodami pracy.
3. Nie ma potrzeby robienia otworów w części, co daje siłę w jej przekroju.
4. Automatyzacja procesu spawania implikuje jego szczelność.

Wady:

1. Występowanie odkształceń i wypaczeń po wykonanej pracy, a także występowanie naprężeń szczątkowych.
2. Wytrzymuje lekkie wibracje i wstrząsy.
3. Trudności w kontroli jakości.
4. Pracownicy wykonujący trwałe połączenia części przez spawanie muszą zostać przeszkoleni i potwierdzić swoje kwalifikacje.

Lutowanie

Części w metodzie lutowania są łączone przez wprowadzeniedodatkowy metal lutowniczy. Ponadto temperatura topnienia lutowia powinna być niższa niż łączonych części. Według tego kryterium rozróżnia się luty:

• szczególnie topliwy. Ich wymagana temperatura topnienia to tylko 145 stopni;
• miękkie lub topliwe. Temperatura pracy nie wyższa niż 450 stopni Celsjusza;
• twarde lub średniotopliwe. Ich temperatura topnienia waha się od 450 do 600 stopni;
• wysokotemperaturowe lub wysokotopliwe. Takie metale topią się w temperaturach powyżej 600 stopni Celsjusza.

Sprzedawcy

W zależności od komponentu są one podzielone na:

• cyna-ołowiu (PIC);
• cyna (PO);
• cynk (PC);
• srebrny (PSr);
• miedź-cynk (PMC, mosiądz).

Większość prac lutowniczych wykonuje się przy użyciu materiału cynowo-ołowiowego klasy POS. Z reguły produkowane są w postaci drutu, wstążek lub gałązek.

Przed lutowaniem powierzchnie są dobrze oczyszczone. Aby się nie utleniały, stosuje się specjalny topnik do lutowania. Substancja ta zapobiega tworzeniu się tlenków i oczyszcza z nich powierzchnie części, przyczynia się do lepszego rozprowadzania lutowia. Określony typ topnika jest odpowiedni dla określonej temperatury, powyżej której przestaje działać i wypala się.

Nitowanie

Są to połączenia tworzone za pomocą specjalnej części - nitu. Ma łodygę i głowę. Proces uzyskiwania trwałych połączeń następuje dzięki powstawaniudrugi koniec części głowicy zamykającej uzyskuje się poprzez ściśnięcie końca pręta. Taka konstrukcja jest całkowicie nieruchoma i jednocześnie jednoczęściowa. Nie ma możliwości przesuwania części względem siebie.

Zamocowania tego należy używać do części o małej grubości, głównie materiałów arkuszowych, lub tam, gdzie stosowanie wysokich temperatur jest niedopuszczalne z powodu możliwego odkształcenia części. Kiedy nity są obok siebie, tworzą szew nitowy.

Materiał elementów musi odpowiadać materiałowi mocowanych części, w przeciwnym razie może wystąpić korozja elektrochemiczna z powodu różnicy współczynników rozszerzalności cieplnej. Łby nitów są okrągłe, stożkowe, półwpuszczane i płaskie.

Zalety

Zalety tego związku:

1. Zdolność do wytrzymania wysokich wibracji i obciążeń udarowych, które wykraczają poza możliwości spawania.
2. Możliwe użycie w materiałach, które nie są spawalne lub proces jest bardzo długi.
3. Brak stosowania wysokich temperatur podczas łączenia.

Wady

Wśród nich są następujące punkty:

1. Wysokie zużycie metalu do wykonanej pracy.
2. Zwiększenie ciężaru konstrukcji.
3. Wysoka intensywność pracy.
4. Wytwarzalność procesu jest niska.

Klej

Aby uzyskać mocne połączenia jednoczęściowe, wystarczy połączyć części za pomocą kleju. Działanie następuje poprzez tworzenie wiązań na poziomie międzycząsteczkowym powierzchni sklejonej części i foliiklej.

Zastosowanie tej metody można znaleźć w konstrukcjach wykonanych z różnych materiałów. Mocowanie na klej jest stosowane nawet w budownictwie mostowym i lotnictwie. Trwałość takiego połączenia i jego jakość będzie zależeć od przygotowania powierzchni części oraz rodzaju obciążenia, które na nie będzie miało wpływ. Konieczne jest oczyszczenie powierzchni z plam rdzy i tłuszczu, a następnie posmarowanie miejsc papierem ściernym.

Nie ma potrzeby klejenia części, które będą poddawane obciążeniom ścinającym lub obrotowym o małej powierzchni złącza. Spowoduje to utratę siły. Lepiej jest skleić te części, które podlegają przemieszczeniu względem siebie lub obciążeniu rozciągającemu.

Zalety metody klejenia:

1. W ten sposób możesz łączyć dowolne półwyroby i konstrukcje, niezależnie od ich kształtu, wagi czy materiału.
2. Wysoka odporność na korozję.
3. Szczelność, która umożliwia pracę z rurociągami.
4. Nie powoduje deformacji części.
5. Nie powstaje koncentracja naprężeń.
6. Niezawodna wydajność przy obciążeniach wibracyjnych.
7. Niskie koszty materiałów eksploatacyjnych.
8. Klejne jednoczęściowe połączenia nie powodują zwiększenia masy konstrukcji.

Wady:

1. Niska wytrzymałość, szczególnie pod obciążeniem odrywającym.
2. Kruche, niektóre kleje mogą się starzeć.
3. Niska obciążalność cieplna.
4. Wiele związków musi być poddanych długiej ekspozycji przed użyciem.
5. Obowiązkowe przestrzeganie środków bezpieczeństwa.

Trwałe połączenie polietylen-stal

Jednoczęściowe połączenie polietylen-stal jest szeroko stosowane do łączenia rur stalowych i nowoczesnych rur polietylenowych.

Pozwala bezpiecznie połączyć ze sobą rury plastikowe i metalowe, a także zainstalować niezbędne złączki przeciw zaparciom. Aby wykonać nierozerwalną strukturę, stosuje się rury polietylenowe wykonane zgodnie z określoną normą.

Jednoczęściowe połączenie stalowe (adapter PE-stal) uzyskuje się przez spawanie odgałęzienia odcinka metalowego z polietylenowym. Ta metoda może być stosowana jako zaślepki w gazociągach i wodociągach głównych sieci.

Takie stałe połączenia rurowe są montowane do gazociągów budynków mieszkalnych. Często można je spotkać w kotłowniach. Stosowanie rurociągów stalowych w naszych czasach jest coraz częściej zastępowane analogiem polietylenu. Wynika to z oczywistej przewagi rur plastikowych nad metalowymi. Dlatego są coraz częściej używane. Jednoczęściowe połączenie polietylen-stal jest tak niezawodne, że nie wymaga dużej konserwacji.

Jest instalowany bezpośrednio w ziemi bez użycia studni. Montaż odbywa się za pomocą zgrzewania doczołowego lub termistora. Jednoczęściowe połączenie polietylen-stal może być z tuleją wzmacniającą lub bez. Ta część daje adapterowi zdolność wytrzymywania wysokiego ciśnienia i ciągłego obciążenia 1 MPa. Adapter bez sprzęgła może wytrzymać obciążenie nie większe niż 0,6MPa. Połączenie metalu z polietylenem może nastąpić za pomocą gwintów lub różnych kołnierzy.

Zatem rozważyliśmy główne typy połączeń, ich zalety i wady.