Die aktive Entwicklung von Hightech-Methoden zum thermischen Schweißen von Metallen überschattet alternative Verarbeitungsmethoden. Gleichzeitig gibt es durchaus würdige Techniken der ältesten K altverformung von Kunststoffprodukten. Eines dieser Verfahren ist das Trockenschweißen. Insbesondere bei Metall wird eine gerichtete Verformung mit zunehmender Eigenspannung angewendet. Dabei können verschiedenste Wirkstoffe, Werkzeuge und Verbrauchsmaterialien zum Einsatz kommen.
Technologieübersicht
Trockenschweißen ist eine der Arten des K altschweißens in der festen Phase, bei der erhebliche Verformungsprozesse mit einer leichten Lokalisierung der Arbeitsstruktur auftreten. Ein wichtiger Unterschied dieser Technik ist der hohe Druck, mit dem die Verformungsprozesse durchgeführt werden. Im Vergleich zuGrundmethoden des thermischen Heißschweißens, diese Technologie ermöglicht es, den Vorgang bei normalen oder sogar negativen Temperaturen durchzuführen. Das obige Foto des Trockenschweißens für Metall unter Druck zeigt das Ergebnis einer solchen Arbeit bei Temperaturbedingungen unterhalb des Rekristallisationsgrades. Die Hauptrichtung dieser Technologie ist die mechanische Einwirkung auf das Material, wodurch eine Verbindung zwischen zwei oder mehreren Werkstücken entsteht.
Schritt für Schritt Schweißprozess
Standard-Trockenschweißtechnik wird nach folgenden Anweisungen durchgeführt:
- Kunststoffextrusion von Metall wird durchgeführt, was die Tiefenstruktur beeinflusst. Bei diesem Vorgang werden spezielle Einheiten verwendet, um den Verformungsprozess sicherzustellen.
- Nach dem Ende des Verformungsvorgangs ist der Kontakt der tiefen Schichten des Metalls hergestellt.
- Eine einkristalline Struktur wird gebildet. Die Ausführungszeit für das Trockenschweißen von Metall an dieser Stelle kann in Sekundenbruchteilen berechnet werden, was dazu führt, dass keine volumetrische Wechselwirkung zwischen den Werkstücken auftritt.
- Spezielle äußere Oberflächenbehandlung wird mit schützenden und verstärkenden Verbindungen durchgeführt, einschließlich solcher mit Antikorrosionswirkung und der Wirkung, innere Spannungen abzubauen.
Hauptmerkmale des Prozesses
Die Parameter der Operation spiegeln zum einen die Größe der physikalischen Einwirkung auf das Werkstück und zum anderen die Qualität der Verbindung wider. Zu den Hauptmerkmalen beider Spektrenschließen Sie Folgendes ein:
- Einrückungstiefe. Normalerweise wird zur Verformung ein Stempel verwendet - ein Presswerkzeug, durch das sich die Form des Teils ändert. Auch kann dieser Eigenschaft des Trockenschweißens für Metall ein Plastizitätsgrad zugeordnet werden, der je nach Werkstoff einen Eintragskoeffizienten in die Struktur von 10-15 % (Indium) bis 85-90 % (Kupfer, Nickel).
- Squeeze-Aktion. Sie wird in Form von Druckkraft und Scherung ausgedrückt, die aus der Tangentialkraft berechnet wird. Dies ist kein direkter Indikator für strukturelle Veränderungen, sondern eine Eigenschaft, die die mögliche Verschiebung der zu verbindenden Flächen bestimmt.
- Die Fähigkeit zu schweißen. Hängt vom komplexen Widerstand der Metallstruktur in Bezug auf die mechanischen Einwirkungen des Trockenschweißens ab. Am zugänglichsten für solche Operationen sind Produkte aus Kupfer, Aluminium, Silber, Cadmium usw. Mit zunehmender Härte nimmt die Schweißfähigkeit ab.
Arten des Trockenschweißens
Methoden unterscheiden sich grundsätzlich nach der Art der gebildeten Verbindung sowie während der thermischen Belastung. Es kann Stumpf-, Punkt- und Nahtschweißen sein. Weniger verbreitet sind Scher- und Hochdruckfügetechniken. Beim Punktschweißen werden zylindrische Stempel als Werkzeug verwendet, und bei einer Nahttechnik werden Rollenelemente verwendet. Beide Verfahren zeichnen sich durch eine hohe Produktivität aus, ergeben aber im Ergebnis ziemlich raue und äußerlich unschöne Nähte. Stumpftrockenschweißen für Metall beinh altetdie Verwendung von speziellen Drücken, sowie die Implementierung von Kerben, um ein Verrutschen des Werkstücks zu verhindern. Zu den Vorteilen des Verfahrens gehören die Möglichkeit, mit massiven Teilen zu arbeiten, und im Prinzip die Verwendung von hohem Druck, der die Kraft der Verformungskraft erhöht. Andererseits kann das Erscheinungsbild des Produkts aufgrund der Notwendigkeit des Einkerbens auch an Stellen außerhalb des Arbeitsbereichs beeinträchtigt werden.
Werkstück für die Arbeit vorbereiten
Das Hauptproblem bei der Vorbereitung von Materialien für das Trockenschweißen liegt in der Notwendigkeit, adsorbierte und organische Filme sorgfältig zu entfernen. Dies können Öl- und Fettspuren sowie Säure- und Paraffinbeschichtungen sein, die häufig zur Konservierung und Unterstützung anderer technologischer Prozesse in der Fabrik aufgetragen werden. Um solche Schichten zu entfernen, werden alkoholh altige und benzinh altige Produkte, Lösungsmittel und Spezialchemikalien für die Metallverarbeitung verwendet. Darüber hinaus umfasst die Anweisung zum Trockenschweißen von Metall die folgenden vorbereitenden Vorgänge:
- Oberflächen mit Stahlbürsten reinigen.
- Bei Aluminiumrohlingen wird Kalzinieren bei Temperaturen von 300 bis 400 °C eingesetzt.
- Beschichten des Produkts mit einer dünnen Schicht aus Chrom oder galvanischem Nickel.
- Wenn es sich um Leiter mit Isolierung handelt, werden alle äußeren Schutzschichten mit einer kleinen Erfassung des Nichtarbeitsbereichs entfernt.
Parameter der Schweißmodi
Zu den Hauptparametern dieser Schweißart gehört der ÜberhangTeile aus der Klemme, spezifischer Druck, Stempeldicke usw. Beispielsweise wird der Druckindikator basierend auf den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Zielwerkstücks ausgewählt. So werden Aluminiumteile mit 800 MN/m2 und Kupferteile mit 2500 MN/m2 geschweißt. Was das Verlassen des Werkstücks vom Spannmechanismus betrifft, so ist in diesem Fall alles individuell. Beispielsweise beträgt der Überhang für Aluminiumstangen der Länge d 1,2 d und für Kupfer 1,5 d. Die Koeffizienten können je nach Form des Teils variieren. Besonderes Augenmerk bei der Bewertung geeigneter Parameter wird auf die Abmessungen von Stempeln gelegt, die direkt eine Trockenschweißung realisieren. Für Metalle wie Kupfer und Aluminium werden die Eigenschaften des Pressmechanismus basierend auf der Tatsache berechnet, dass die aufgebrachte Last zwischen 600 MPa und 2000 MPa liegen sollte. Die Dimensionsparameter werden an die Masse der Struktur angepasst, und die Form und das Design werden an die Parameter des Produkts angepasst.
Trockenschweissen durchführen
Mit Hilfe einer speziellen Pressausrüstung wird der Vorgang in der folgenden Reihenfolge ausgeführt:
- Zwingen werden entsprechend der Größe der zu schweißenden Werkstücke fixiert.
- Druckluft wird der Maschine zugeführt, um den gewünschten Druck durch den Kompressor bereitzustellen.
- Die Funktionseinheit wird in einen aktiven Zustand gebracht, dessen Kraft zur Verformung genutzt wird.
- Unmittelbar vor der Herstellung von Trockenschweißungen für Metall weist die Anweisung zur Verwendung der Technologie auf die Notwendigkeit hin, Teile mit Aceton oder Alkohol zu behandeln.
- Schweißen von Rohlingen und Trimmen des Grats (überschüssiges Metall an der Verbindungsstelle, erfreut, wenn es extrudiert wird) ist im Gange.
- Die verschweißten Elemente werden aus den Klemmen gelöst.
- Der bewegliche Mechanismus kehrt in seine ursprüngliche Position zurück, die Verriegelungen werden gelöst.
Während des gesamten Arbeitsablaufs interagiert der Bediener über Griffe, Steuerhebel und Zuführungen mit der Funktionalität der Maschine. In modernen Modellen von Geräten zum Trockenschweißen sind auch elektronische Mittel zur Steuerung des Betriebs vorgesehen, mit deren Hilfe der Inline-Modus der Teilebearbeitung organisiert wird.
Vorteile des Trockenschweißens
Der Wegfall der Hochtemperaturerwärmung von Werkstücken ist der Hauptvorteil dieser Technologie gegenüber elektrochemischen Schweißarten. Dadurch entfällt der Einsatz leistungsstarker Energiequellen, wodurch ein erheblicher Kostenfaktor entfällt. In der gleichen Gruppe von Vorteilen ist eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer elektrochemischen Verstopfung festzustellen, vor der es bei thermischen Verfahren erforderlich ist, Werkstücke mit gasförmigen Medien und Flussmitteln zu schützen. Je nach Komplexität der Aufgabe und Arbeitsbedingungen ergeben sich weitere Vorteile des Trockenschweißens für Metall:
- Hohe Leistung bei geringem Zeitaufwand.
- Mindestsatz an Zubehör und Verbrauchsmaterialien.
- Möglichkeit der Prozessautomatisierung.
- Der Bediener muss kein hochqualifizierter Schweißer sein.
- Anforderungen an die Nachbearbeitung von Teilen sind minimal.
Nachteile des Trockenschweißens
Bei allen Vorteilen ist diese Technologie im Vergleich zum Warmschweißen nicht so weit verbreitet, was durch starke Einschränkungen in Bezug auf die Akzeptanz des Verfahrens für Metalle und Legierungen mit geringer Duktilität erklärt wird. Es können überwiegend Bunt- und Reinmetalle verarbeitet werden. Aber auch in diesem Fall ist es nicht immer möglich, mit einem qualitativ hochwertigen Ergebnis zu rechnen. Darüber hinaus sind die wichtigsten technologischen Nachteile des Trockenschweißens für hochduktile Metalle mit der Verformung der inneren Struktur verbunden, die den zukünftigen Betrieb des Produkts beeinträchtigen kann. Im Allgemeinen können wir sagen, dass die Technologie bequem und kostengünstig ist, aber nicht universell und eher hochspezialisiert.
Schlussfolgerung
K altschweißverfahren unterscheiden sich grundlegend von der thermischen Technologie des Fügens von Metallplatinen. Sie beziehen sich auf die Art der Auswirkung auf die Materialstruktur und die Bedingungen der technischen Organisation des Prozesses. Wie die Überprüfungen des Trockenschweißens für Metall zeigen, eignet sich diese Methode gut für die Arbeit mit elektrischen Verbrauchsmaterialien, kleinen Werkstücken in der Elektroindustrie usw. Wir sprechen hauptsächlich von Leitern und kleinen Stanzelementen. Wenn es um Metallkonstruktionen, großformatige Rohre und Edelstahlbleche geht, muss dem Workflow beim Hochtemperaturschweißen vertraut werden. Eine Änderung der Struktur aufgrund von Verformungen ist in solchen Fällen wirkungslos.
