Trvalé spojenia: technologický postup a klasifikácia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Dokovanie prvkov a konštrukcií možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín: rozoberateľné a trvalé spojenia. Medzi prvé patria tie, ktoré je možné rozobrať bez narušenia celistvosti upevňovacích prvkov. Sú to spojovacie prvky s maticami, skrutkami, svorníkmi, skrutkami, všetky spoje so závitom a bez neho. Jednodielne sú tie, pri ktorých demontáži sa budú musieť zlomiť spojovacie prvky.

Sem patria: zvárané, lepené, nitované, šité a spájkované. Rozoberateľné a nerozoberateľné spoje sú široko používané v určitých priemyselných odvetviach. Nižšie sa budeme podrobnejšie zaoberať každým druhom.

Pripojenie zástrčky

Ich vyhotovenie spočíva vo vyvŕtaní otvorov s o niečo väčším priemerom ako je spojovací prvok (skrutka alebo svorník). To sa deje tak, že v oboch pripevnených častiach sú presné otvory. Chyba zlomku milimetra je kompenzovaná, najmä pri prvkoch s veľkým počtom spojovacích prvkov. Pri použití skrutiek a skrutiek pre spoľahlivý spoj na nichnasaďte maticu a podložku.

Prvý je umiestnený pod druhým kvôli nehybnosti spojenia, neumožňuje otáčanie dielov. Nechýba ani pružinový krúžok, ktorý má dva ostré zuby. S nimi sa opiera o obrobok a súčiastku, čím zabraňuje samovoľnému odvíjaniu matice.

Skrutky uťahujú diely rezaním závitov samostatne. Pri ich použití nie sú potrebné matice a podložky. Cvoky sa používajú, ak je k masívnej časti pripevnený ďalší. Na oboch koncoch má závit, v obrobku je pod ním vyvŕtaný otvor väčší ako je dĺžka závitu svorníka.

Trvalé spojenia

Prichádzajú:

• welded;
• nit;
• brazed;
• lepkavý.

Takéto typy jednodielnych spojov našli uplatnenie v určitých oblastiach výroby. Pozrime sa na každú z nich samostatne.

Zváranie

Spoj prijatý medziatómovými väzbami medzi časťami pri zahrievaní sa nazýva zváraný.

Správne zvarené trvalé spoje dosahujú potrebnú pevnosť, úsporu nákladov a hmotnosť dielu.

Zdroje ohrevu prvku môžu byť:

• roztavená troska;
• plynový plameň;
• elektrický oblúk;
• plazma;
• laserový lúč.

Kov, ktorý sa má zvárať, sa nazýva základný kov. A ten použitý vo vani je výplň.

Takto zlepený úsek sa nazýva zvar.

Získanie trvalých spojení týmto spôsobom môže byť nasledujúcich typov:

• kontaktné zváranie;
• elektrický oblúk manuál;
• automatický ponorný oblúk a poloautomatický;
• arc.

Šev je tiež rozdelený na:

• butt;
• lapped;
• angular;
• tee.

Ktorákoľvek z nich môže byť jednostranná alebo obojstranná.

Rozdeľujú sa na nespojité a spojité. Existujú tiež rozdiely v tvare prierezu: normálny šev, konvexný alebo konkávny.

Výhody:

1. Nízke náklady na takéto jednodielne spoje vďaka jednoduchosti spoja a nízkej náročnosti na prácu.
2. Relatívne nízka hmotnosť v porovnaní s inými pracovnými metódami.
3. Do dielu nie je potrebné robiť otvory, čo dáva jeho časti pevnosť.
4. Automatizácia procesu zvárania znamená jeho tesnosť.

Chyby:

1. Výskyt deformácie a deformácie po vykonanej práci, ako aj výskyt zvyškových napätí.
2. Odoláva miernym vibráciám a otrasom.
3. Ťažkosti s kontrolou kvality.
4. Pracovníci, ktorí vykonávajú trvalé spojenie dielov zváraním, musia byť vyškolení a musia potvrdiť svoju kvalifikáciu.

Spájkovanie

Časti pri metóde spájkovania sú spojené úvodomdodatočný spájkovací kov. Navyše, teplota tavenia spájky by mala byť nižšia ako teplota spájaných častí. Podľa tohto kritéria sa rozlišujú spájky:

• zvlášť taviteľné. Ich požadovaná teplota topenia je iba 145 stupňov;
• mäkké alebo taviteľné. Prevádzková teplota nie vyššia ako 450 stupňov Celzia;
• tvrdé alebo stredne topiace sa. Ich teplota topenia sa pohybuje od 450 do 600 stupňov;
• vysokoteplotné alebo vysokotaviteľné. Takéto kovy sa topia pri teplotách nad 600 stupňov Celzia.

Solders

V závislosti od komponentu sa delia na:

• tin-lead (PIC);
• tin (PO);
• zinok (PC);
• strieborná (PSr);
• meď-zinok (PMC, mosadz).

Väčšina spájkovacích prác sa vykonáva s materiálom cín-olovo triedy POS. Spravidla sa vyrábajú vo forme drôtu, stužiek alebo vetvičiek.

Pred spájkovaním sú povrchy dobre očistené. Aby neoxidovali, používa sa špeciálne spájkovacie tavidlo. Táto látka zabraňuje tvorbe oxidov a čistí od nich povrchy dielov, prispieva k lepšiemu roztieraniu spájky. Určitý typ taviva je vhodný pre konkrétnu teplotu, nad ktorou prestane fungovať a vyhorí.

Nitovanie

Sú to spojenia, ktoré sú vytvorené pomocou špeciálneho dielu - nitu. Má stonku a hlavu. Proces získavania trvalých spojov nastáva v dôsledku tvorbydruhý koniec časti uzatváracej hlavy sa získa stlačením konca tyče. Takýto dizajn je úplne nehybný a zároveň jednodielny. Nemá schopnosť posúvať časti voči sebe navzájom.

Toto upevnenie použite na diely s malou hrúbkou, hlavne na plechové materiály, alebo tam, kde je použitie vysokých teplôt neprijateľné z dôvodu možnej deformácie dielov. Keď sú nity vedľa seba, tvoria nitový šev.

Materiál prvkov sa musí zhodovať s materiálom pripevnených častí, inak môže dôjsť k elektrochemickej korózii v dôsledku rozdielov v koeficientoch tepelnej rozťažnosti. Hlavy nitov sú okrúhle, zapustené, polozapustené a ploché.

Pros

Výhody tejto zlúčeniny:

1. Schopnosť odolávať vysokým vibráciám a rázovému zaťaženiu, ktoré je nad sily zvárania.
2. Použitie je možné v materiáloch, ktoré nie sú zvárateľné alebo proces je veľmi dlhý.
3. Pri spájaní sa nepoužívajú vysoké teploty.

Nevýhody

Sú medzi nimi nasledujúce body:

1. Vysoká spotreba kovu za vykonanú prácu.
2. Zvýšenie hmotnosti konštrukcie.
3. Vysoká pracovná náročnosť.
4. Vyrobiteľnosť procesu je nízka.

Lepidlo

Na získanie pevných jednodielnych spojení stačí diely spojiť lepidlom. Účinok nastáva vytvorením väzieb na medzimolekulárnej úrovni povrchu spájaného dielu a filmulepidlo.

Využitie tejto metódy možno nájsť v konštrukciách z rôznych materiálov. Upevnenie na báze lepidla sa používa aj pri stavbe mostov a letectve. Trvanlivosť takéhoto spojenia a jeho kvalita bude závisieť od prípravy povrchov dielov a typu zaťaženia, ktoré ich ovplyvní. Povrchy je potrebné očistiť od hrdze a mastných škvŕn, následne miesta ošetriť brúsnym papierom.

Nie je potrebné lepiť diely, ktoré budú vystavené šmykovému alebo rotačnému zaťaženiu s malou plochou spoja. To bude mať za následok stratu sily. Je lepšie lepiť tie časti, ktoré sú vystavené vzájomnému posunutiu alebo zaťaženiu ťahom.

Výhody metódy lepenia:

1. Týmto spôsobom môžete spájať akékoľvek prírezy a konštrukcie bez ohľadu na ich tvar, hmotnosť alebo materiály.
2. Vysoká odolnosť proti korózii.
3. Tesnosť, ktorá vám umožňuje pracovať s potrubím.
4. Nespôsobuje deformáciu dielov.
5. Nevytvára sa žiadna koncentrácia stresu.
6. Spoľahlivý výkon pri zaťažení vibráciami.
7. Nízkonákladový spotrebný materiál.
8. Priľnavé spoje z jedného kusu nerobia ťažšiu štruktúru.

Nevýhody:

1. Nízka pevnosť, najmä pri ťahovej záťaži.
2. Krehké, niektoré lepidlá môžu starnúť.
3. Nízka tepelná zaťažiteľnosť.
4. Mnohé zlúčeniny musia pred použitím prejsť dlhou expozíciou.
5. Povinné dodržiavanie bezpečnostných opatrení.

Trvalé spojenie polyetylén-oceľ

Spojenie polyetylén-oceľ z jedného kusu sa široko používa na spájanie oceľových a moderných polyetylénových rúr.

Umožňuje vám bezpečne spojiť plastové a kovové rúrky, ako aj nainštalovať potrebné armatúry pre zápchu. Na vytvorenie neoddeliteľnej štruktúry sa používajú polyetylénové rúry vyrobené podľa určitej normy.

Jednodielne oceľové spojenie (PE-oceľový adaptér) sa získa zvarením odbočnej rúrky z kovovej časti s polyetylénovou. Túto metódu možno použiť ako zátky na plynovodoch a vodovodných potrubiach hlavných sietí.

Takéto trvalé potrubné prípojky sú namontované na plynovodoch obytných budov. Často ich nájdete v kotolniach. Používanie oceľových potrubí v našej dobe sa čoraz viac nahrádza analógom polyetylénu. Je to spôsobené zjavnou výhodou plastových rúrok pred kovovými. Preto sa využívajú čoraz viac. Jednodielne spojenie polyetylén-oceľ je také spoľahlivé, že nevyžaduje veľa údržby.

Inštaluje sa priamo do zeme bez použitia studní. Inštalácia sa vykonáva pomocou zvárania na tupo alebo termistora. Jednodielne spojenie polyetylén-oceľ môže byť s alebo bez výstužnej manžety. Táto časť dáva adaptéru schopnosť odolávať vysokému tlaku a nepretržitému zaťaženiu 1 MPa. Adaptér bez spojky vydrží zaťaženie nie väčšie ako 0,6MPa. Spojenie kovu s polyetylénom sa môže uskutočniť pomocou závitov alebo pomocou rôznych prírub.

Takže sme zvážili hlavné typy pripojení, ich výhody a nevýhody.