Metāla savienošana ar cietlodēšanu un metināšanu

Metāla savienošana ar cietlodēšanu un metināšanu

Metālu savienošanai ir pieejamas vairākas metodes, tostarp metināšana, cietlodēšana un lodēšana. Kāda ir atšķirība starp metināšanu un cietlodēšanu? Kāda ir atšķirība starp cietlodēšanu un lodēšanu? Izpētīsim atšķirības un salīdzinošās priekšrocības, kā arī parastos lietojumus. Šī diskusija padziļinās jūsu izpratni par metāla savienošanu un palīdzēs jums noteikt optimālo pieeju jūsu lietojumprogrammai.

KĀ DRAUDZĒŠANA STRĀDĀ


A lodēts savienojums ir izgatavots pilnīgi atšķirīgā veidā no metinātā savienojuma. Pirmā lielā atšķirība ir temperatūrā - cietlodēšana nekausē parastos metālus. Tas nozīmē, ka cietlodēšanas temperatūra vienmēr ir zemāka par parasto metālu kušanas temperatūru. Cietlodēšanas temperatūra ir arī ievērojami zemāka nekā metināšanas temperatūra tiem pašiem parastajiem metāliem, izmantojot mazāk enerģijas.

Ja cietlodēšana nesavieno parastos metālus, kā tas tiem pievienojas? Tas darbojas, izveidojot metalurģisko saiti starp pildvielu metālu un abu savienoto metālu virsmām. Princips, pēc kura caur savienojumu tiek izvilkts pildvielas metāls, lai izveidotu šo saiti, ir kapilārā darbība. Cietlodēšanas laikā parastajiem metāliem jūs lielā mērā pieliekat siltumu. Pēc tam pildvielu metāls nonāk saskarē ar apsildāmajām daļām. Parastā metāla siltums to uzreiz izkausē un ar kapilāru iedarbību pilnībā izvelk caur savienojumu. Tā tiek izgatavots cietlodētais savienojums.

Cietlodēšanas lietojumprogrammas ietver elektroniku / elektrisko, kosmosa, automobiļu, HVAC / R, celtniecību un daudz ko citu. Piemēri ir no gaisa kondicionēšanas sistēmām automašīnām līdz ļoti jutīgām reaktīvo turbīnu lāpstiņām līdz satelīta komponentiem līdz smalkām rotaslietām. Cietlodēšana piedāvā ievērojamas priekšrocības lietojumos, kur nepieciešams savienot atšķirīgus parastos metālus, ieskaitot varu un tēraudu, kā arī nemetālus, piemēram, volframa karbīdu, alumīnija oksīdu, grafītu un dimantu.

Salīdzinošās priekšrocības. Pirmkārt, lodēts savienojums ir spēcīgs savienojums. Pareizi izgatavots lodēts savienojums (piemēram, metināts savienojums) daudzos gadījumos būs tikpat stiprs vai stiprāks nekā savienotie metāli. Otrkārt, savienojums tiek veikts samērā zemā temperatūrā, sākot no aptuveni 1150 ° F līdz 1600 ° F (620 ° C līdz 870 ° C).

Vissvarīgākais ir tas, ka parastie metāli nekad netiek izkusuši. Tā kā parastie metāli nav izkusuši, tie parasti var saglabāt lielāko daļu savu fizikālo īpašību. Šī parastā metāla integritāte ir raksturīga visām cietlodēm, ieskaitot gan plānās, gan biezās sekcijas. Arī zemāks siltums samazina metāla deformācijas vai deformācijas risku. Apsveriet arī to, ka zemāka temperatūra prasa mazāk siltuma - tas ir ievērojams izmaksu ietaupīšanas faktors.

Vēl viena svarīga cietlodēšanas priekšrocība ir dažādu metālu savienošanas vienkāršība, izmantojot sakausējumus vai sakausējumus ar sakausējumu vai pārklājumu. Ja jums nav jākausē parastie metāli, lai pievienotos tiem, nav svarīgi, vai tiem ir ļoti atšķirīgas kušanas temperatūras. Jūs varat sašķelt tēraudu līdz varam tikpat viegli kā tērauds pret tēraudu. Metināšana ir cits stāsts, jo, lai tos sakausētu, jums ir jāizkausē parastie metāli. Tas nozīmē, ka, mēģinot metināt vara (kušanas temperatūra 1981 ° F / 1083 ° C) tēraudu (kušanas temperatūra 2500 ° F / 1370 ° C), jums jāizmanto diezgan sarežģītas un dārgas metināšanas metodes. Pilnīga vienkāršība savienot atšķirīgus metālus, izmantojot parastās cietlodēšanas procedūras, nozīmē, ka jūs varat izvēlēties jebkurus metālus, kas vislabāk piemēroti montāžas funkcijai, zinot, ka jums nebūs problēmu tos savienot neatkarīgi no tā, cik ļoti tie atšķiras kušanas temperatūrā.

Arī a lodēts savienojums ir gluds, labvēlīgs izskats. Ir mazs, kārtīgs lodēta savienojuma filejas un metinātā savienojuma biezā, neregulārā lodītes salīdzinājums naktī un dienā. Šī īpašība ir īpaši svarīga patēriņa preču savienojumiem, kuru izskats ir kritisks. Lodēto savienojumu gandrīz vienmēr var izmantot "kā tas ir" bez nepieciešamām apdares darbībām - vēl viens izmaksu ietaupījums.

Cietlodēšana piedāvā vēl vienu būtisku priekšrocību salīdzinājumā ar metināšanu, jo operatori parasti var iegūt cietlodēšanas prasmes ātrāk nekā metināšanas prasmes. Iemesls slēpjas abu procesu raksturīgajā atšķirībā. Ir jāmeklē lineārais metinātais savienojums, precīzi sinhronizējot siltuma pielietošanu un pildvielas metāla nogulsnēšanos. Savukārt lodētam savienojumam ir tendence “padarīt sevi” ar kapilāru darbību. Patiesībā ievērojama daļa no cietlodēšanas prasmēm sakņojas savienojuma projektēšanā un inženierijā. Augsti kvalificētu operatoru apmācības salīdzinošais ātrums ir svarīgs izmaksu faktors.

Visbeidzot, metāla cietlodēšana ir samērā viegli automatizēt. Cietlodēšanas procesa raksturojums - plašs siltuma pielietojums un pildvielas metāla pozicionēšanas vieglums - palīdz novērst problēmu iespējamību. Ir daudzi veidi, kā savienojumu automātiski sasildīt, daudz veidu pildvielu metāla cietlodēšanai un daudzi veidi, kā tos noguldīt, lai cietlodēšanas darbību varētu viegli automatizēt gandrīz jebkura līmeņa ražošanai.

Kā darbojas metināšana

Metināšana savieno metālus, tos kausējot un sapludinot, parasti pievienojot metināšanas pildvielu metālu. Izgatavotie savienojumi ir izturīgi - parasti tikpat stipri kā savienoti metāli, vai pat stiprāki. Lai sakausētu metālus, jūs koncentrētu siltumu lietojat tieši savienojuma zonā. Šim siltumam jābūt augstā temperatūrā, lai izkausētu parastos metālus (savienotos metālus) un pildvielas metālus. Tāpēc metināšanas temperatūra sākas no parasto metālu kušanas temperatūras.

Metināšana parasti ir piemērota lielu mezglu savienošanai, kur abas metāla sekcijas ir salīdzinoši biezas (0.5 ”/ 12.7 mm) un savienotas vienā punktā. Tā kā metinātā savienojuma lodīte ir neregulāra, to parasti neizmanto produktos, kuriem nepieciešami kosmētikas savienojumi. Pieteikumi ietver transporta, celtniecības, ražošanas un remonta darbnīcas. Piemēri ir robotizēti komplekti, kā arī spiedtvertņu, tiltu, celtniecības konstrukciju, lidmašīnu, dzelzceļa vagonu un sliežu ceļu, cauruļvadu un daudz ko citu izgatavošana.

Salīdzinošās priekšrocības. Tā kā metināšanas siltums ir intensīvs, tas parasti tiek lokalizēts un precīzi noteikts; nav praktiski to vienādi piemērot plašā teritorijā. Šim norādītajam aspektam ir savas priekšrocības. Piemēram, ja vēlaties vienā vietā savienot divas mazas metāla sloksnes, praktiska ir elektriskās pretestības metināšanas pieeja. Tas ir ātrs, ekonomisks veids, kā izveidot izturīgus, pastāvīgus savienojumus ar simtiem un tūkstošiem.

Ja savienojums tomēr ir lineārs, nevis precīzi noteikts, rodas problēmas. Vietējais metināšanas siltums var kļūt par trūkumu. Piemēram, ja vēlaties metināt divus metāla gabalus, vispirms slieciet metāla gabalu malas ar slīpumu, lai atvēlētu vietu metināšanas pildvielas metālam. Tad jūs metināt, vispirms sasildot savienojuma laukuma vienu galu līdz kušanas temperatūrai, pēc tam lēnām pārvietojot siltumu pa savienojuma līniju, nogulsnējot pildvielu metālu sinhronizācijā ar siltumu. Šī ir tipiska, parastā metināšanas darbība. Pareizi izgatavots, šis metinātais savienojums ir vismaz tikpat izturīgs kā savienotie metāli.

Tomēr šai lineārā savienojuma metināšanas pieejai ir trūkumi. Savienojumi ir izgatavoti augstā temperatūrā - pietiekami augstā līmenī, lai izkausētu gan parastos, gan pildvielas metālus. Šīs augstās temperatūras var radīt problēmas, tai skaitā parasto metālu deformāciju un deformāciju vai spriegumus ap metinājuma laukumu. Ja savienotie metāli ir biezi, šīs briesmas ir minimālas, bet tās var kļūt par problēmām, ja parastie metāli ir plāni. Arī augsta temperatūra ir dārga, jo siltums ir enerģija, un enerģija maksā naudu. Jo vairāk siltuma jums nepieciešams, lai izveidotu savienojumu, jo vairāk savienojuma ražošana maksās.

Tagad apsveriet automatizēto metināšanas procesu. Kas notiek, kad pievienojaties nevis vienai, bet simtiem vai tūkstošiem asambleju? Metināšana pēc savas būtības rada problēmas automatizācijā. Vienā vietā izveidotu pretestības metinājuma savienojumu ir salīdzinoši viegli automatizēt. Tomēr, kad punkts atkal kļūst par līniju - lineāru savienojumu -, līnija ir jāseko. Ir iespējams automatizēt šo izsekošanas darbību, pārvietojot savienojuma līniju, piemēram, garām siltuma stacijai, un no lielām spolēm automātiski tiek padota uzpildes stieple. Tomēr šī ir sarežģīta un prasīga uzstādīšana, kas ir pamatota tikai tad, ja jums ir lielas identisku detaļu sērijas.

Paturiet prātā, ka metināšanas paņēmieni nepārtraukti uzlabojas. Jūs varat metināt uz ražošanas bāzes, izmantojot elektronu staru, kondensatora izlādi, berzi un citas metodes. Šie sarežģītie procesi parasti prasa specializētu un dārgu aprīkojumu, kā arī sarežģītu, laikietilpīgu iestatīšanu. Apsveriet, vai tie ir piemēroti īsākiem ražošanas cikliem, montāžas konfigurācijas izmaiņām vai tipiskām ikdienas savienošanas prasībām ar metālu.

Pareiza metāla savienošanas procesa izvēle
Ja jums ir nepieciešami gan pastāvīgi, gan stipri savienojumi, jūs, visticamāk, sašaurināsiet metāla savienojuma metināšanas procesu cietlodēšanas. Metinot un cietlodējot, tiek izmantoti gan siltuma, gan pildvielu metāli. Tos abus var izpildīt pēc ražošanas principiem. Tomēr līdzība ar to beidzas. Viņi strādā atšķirīgi, tāpēc atcerieties šos cietlodēšanas un metināšanas apsvērumus:

Montāžas lielums
Parastā metāla sekciju biezums
Vietas vai līnijas savienojuma prasības
Metāli tiek savienoti
Nepieciešamais galīgais montāžas daudzums
Citas iespējas? Mehāniski piestiprināti savienojumi (vītņoti, sasprausti vai kniedēti) parasti nav izturīgi, izturīgi pret triecieniem un vibrācijām vai hermētiskumu, salīdzinot ar cietlodi. Līmējošā savienošana un lodēšana nodrošinās pastāvīgas saites, taču parasti neviens no tiem nevar piedāvāt cietlodes savienojuma izturību - vienādu vai lielāku par pašu parasto metālu stiprumu. Viņi arī parasti nevar ražot savienojumus, kas iztur izturību pret temperatūru virs 200 ° F (93 ° C). Ja jums ir nepieciešami pastāvīgi, izturīgi savienojumi starp metālu un metālu, cietlodēšana ir spēcīgs sāncensis.