Lutowanie i lutowanie i spawanie

Wśród wielu technik ŁĄCZENIA, które stosujemy w produkcji, szczególny nacisk kładziemy na SPAWANIE, LUTOWANIE, LUTOWANIE, KLEJENIE KLEJEM i NIESTANDARDOWY MONTAŻ MECHANICZNY, ponieważ techniki te są szeroko stosowane w zastosowaniach takich jak produkcja hermetycznych zespołów, produkcja zaawansowanych technologicznie produktów i specjalistyczne uszczelnienia. Tutaj skoncentrujemy się na bardziej wyspecjalizowanych aspektach tych technik łączenia, ponieważ są one związane z wytwarzaniem zaawansowanych produktów i zespołów.

SPAWANIE FUZYJNE: Używamy ciepła do topienia i koalescencji materiałów. Ciepło jest dostarczane przez wiązki elektryczne lub wysokoenergetyczne. Stosowane przez nas rodzaje spawania to SPAWANIE GAZOWE, ŁUKU, SPAWANIE WIĄZKAMI WYSOKOENERGETYCZNYMI.

SPAWANIE SOLIDNE: Łączymy części bez topienia i stapiania. Nasze metody spawania półprzewodnikowego to ZIMNE, ULTRADŹWIĘKOWE, ODPORNOŚCIOWE, TARCIOWE, WYBUCHOWE i DYFUZYJNE.

LUTOWANIE I LUTOWANIE: Wykorzystują spoiwa i dają nam przewagę pracy w niższych temperaturach niż przy spawaniu, a tym samym mniej uszkodzeń strukturalnych produktów. Informacje na temat naszego zakładu produkującego złączki ceramiczne do metalowych, hermetyczne uszczelnienia, przepusty próżniowe, komponenty do kontroli wysokiego i ultrawysokiego podciśnienia i płynów można znaleźć tutaj:Broszura dotycząca lutowania twardego

KLEJENIE KLEJOWE: Ze względu na różnorodność klejów stosowanych w przemyśle, a także różnorodność zastosowań, mamy do tego dedykowaną stronę. Aby przejść do naszej strony o klejeniu, kliknij tutaj.

NIESTANDARDOWY MONTAŻ MECHANICZNY: Stosujemy różnorodne elementy złączne, takie jak śruby, wkręty, nakrętki, nity. Nasze zapięcia nie ograniczają się do standardowych zapięć z półki. Projektujemy, opracowujemy i produkujemy specjalistyczne elementy złączne, które są wykonane z niestandardowych materiałów, aby mogły spełnić wymagania dotyczące specjalnych zastosowań. Czasami pożądane jest nieprzewodzenie elektryczne lub cieplne, a czasami przewodnictwo. W przypadku niektórych specjalnych zastosowań klient może potrzebować specjalnych elementów złącznych, których nie można usunąć bez zniszczenia produktu. Pomysłów i zastosowań jest nieskończenie wiele. Mamy to wszystko dla Ciebie, jeśli nie z półki, możemy to szybko rozwinąć. Aby przejść do naszej strony na temat montażu mechanicznego, kliknij tutaj. Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo różnym technikom łączenia.

SPAWANIE GAZOWE (OFW): Do wytworzenia płomienia spawalniczego używamy paliwa gazowego zmieszanego z tlenem. Kiedy używamy acetylenu jako paliwa i tlenu, nazywamy to spawaniem gazowym tlenowo-acetylenowym. W procesie spalania gazu tlenowo-paliwowego zachodzą dwie reakcje chemiczne:

C2H2 + O2 ------» 2CO + H2 + Ciepło

2CO + H2 + 1,5 O2--------» 2 CO2 + H2O + Ciepło

Pierwsza reakcja dysocjuje acetylen na tlenek węgla i wodór, wytwarzając około 33% całkowitego wytworzonego ciepła. Drugi z powyższych procesów reprezentuje dalsze spalanie wodoru i tlenku węgla przy wytwarzaniu około 67% całkowitego ciepła. Temperatury w płomieniu wynoszą od 1533 do 3573 kelwinów. Ważna jest zawartość procentowa tlenu w mieszaninie gazów. Jeśli zawartość tlenu jest większa niż połowa, płomień staje się środkiem utleniającym. Jest to niepożądane w przypadku niektórych metali, ale pożądane w przypadku innych. Przykładem, kiedy pożądany jest płomień utleniający, są stopy na bazie miedzi, ponieważ tworzą one warstwę pasywacyjną na metalu. Z drugiej strony, gdy zawartość tlenu jest zmniejszona, pełne spalanie nie jest możliwe i płomień staje się płomieniem redukującym (nawęglania). Temperatury w płomieniu redukującym są niższe i dlatego nadaje się do procesów takich jak lutowanie i lutowanie. Inne gazy są również potencjalnymi paliwami, ale mają pewne wady w porównaniu z acetylenem. Sporadycznie dostarczamy spoiwa do strefy spawania w postaci prętów lub drutu. Niektóre z nich są powlekane topnikiem, aby opóźnić utlenianie powierzchni i tym samym chronić stopiony metal. Dodatkową korzyścią, jaką daje nam topnik, jest usuwanie tlenków i innych substancji ze strefy spawania. Prowadzi to do silniejszego wiązania. Odmianą spawania gazem tlenowo-paliwowym jest spawanie gazem ciśnieniowym, w którym dwa elementy są podgrzewane na ich powierzchni styku za pomocą palnika na gaz acetylenowo-tlenowy, a gdy interfejs zaczyna się topić, palnik jest wycofywany i przykładana jest siła osiowa w celu dociśnięcia dwóch części do siebie dopóki interfejs nie zostanie zestalony.

SPAWANIE ŁUKIEM: Wykorzystujemy energię elektryczną do wytworzenia łuku między końcówką elektrody a spawanymi częściami. Zasilanie może być AC lub DC, podczas gdy elektrody są albo zużywalne, albo nie. Przenikanie ciepła w spawaniu łukowym można wyrazić wzorem:

H / l = ex VI / v

Tutaj H to doprowadzone ciepło, l to długość spoiny, V i I to przyłożone napięcie i prąd, v to prędkość spawania, a e to wydajność procesu. Im wyższa sprawność „e”, tym korzystniej wykorzystywana jest dostępna energia do stopienia materiału. Dopływ ciepła można również wyrazić jako:

H = ux (objętość) = ux A xl

Tutaj u jest energią właściwą topnienia, A przekrój spoiny i l długość spoiny. Z dwóch powyższych równań możemy otrzymać:

v = ex VI / u A

Odmianą spawania łukowego jest SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW), który stanowi około 50% wszystkich przemysłowych i konserwacyjnych procesów spawania. SPAWANIE ŁUKIEM ELEKTRYCZNYM (STICK WELDING) wykonuje się poprzez dotknięcie końcówki elektrody otulonej do przedmiotu obrabianego i szybkie wycofanie jej na odległość wystarczającą do podtrzymania łuku. Proces ten nazywamy również spawaniem kijem, ponieważ elektrody są cienkimi i długimi pałeczkami. Podczas procesu spawania końcówka elektrody topi się wraz z jej powłoką oraz metalem podstawowym w pobliżu łuku. Mieszanina metalu nieszlachetnego, metalu elektrody i substancji z powłoki elektrody krzepnie w obszarze spoiny. Powłoka elektrody odtlenia się i zapewnia gaz osłonowy w obszarze spawania, chroniąc w ten sposób przed tlenem z otoczenia. Dlatego proces ten określany jest jako spawanie łukiem osłoniętym. Używamy prądów od 50 do 300 amperów i poziomów mocy zwykle poniżej 10 kW, aby zapewnić optymalną wydajność spawania. Ważna jest również polaryzacja prądu stałego (kierunek przepływu prądu). Biegunowość prosta, w której przedmiot jest dodatni, a elektroda ujemna, jest preferowana przy spawaniu blach ze względu na płytką penetrację, a także w przypadku połączeń o bardzo szerokich szczelinach. Gdy mamy odwrotną polaryzację, tzn. elektroda jest dodatnia, a przedmiot ujemna, możemy osiągnąć głębsze wtopy spawów. Prądem przemiennym, ponieważ mamy łuki pulsujące, możemy spawać grube odcinki przy użyciu elektrod o dużej średnicy i prądach maksymalnych. Metoda spawania SMAW jest odpowiednia dla grubości przedmiotu obrabianego od 3 do 19 mm, a nawet więcej przy użyciu technik wieloprzebiegowych. Żużel powstały na wierzchu spoiny należy usunąć za pomocą szczotki drucianej, aby nie doszło do korozji i uszkodzenia w miejscu spoiny. To oczywiście zwiększa koszty spawania łukowego elektrodą otuloną. Niemniej jednak SMAW jest najpopularniejszą techniką spawalniczą w przemyśle i pracach naprawczych.

SPAWANIE ŁUKIEM NURKOWYM (PIŁA): W tym procesie osłaniamy łuk spawalniczy za pomocą ziarnistych materiałów topnikowych, takich jak wapno, krzemionka, florek wapnia, tlenek manganu… itd. Granulowany topnik jest podawany do strefy spawania za pomocą przepływu grawitacyjnego przez dyszę. Topnik pokrywający strefę stopionego spoiny w znacznym stopniu chroni przed iskrami, oparami, promieniowaniem UV… itd. i działa jak izolator termiczny, umożliwiając wnikanie ciepła w głąb przedmiotu obrabianego. Niestopiony topnik jest odzyskiwany, przetwarzany i ponownie wykorzystywany. Nieizolowana cewka jest używana jako elektroda i podawana przez rurkę do obszaru spoiny. Używamy prądów od 300 do 2000 amperów. Proces spawania łukiem krytym (SAW) jest ograniczony do pozycji poziomych i płaskich oraz spoin kołowych, jeśli podczas spawania możliwy jest obrót konstrukcji kołowej (takiej jak rury). Prędkości mogą osiągnąć 5 m/min. Proces SAW nadaje się do grubych blach i zapewnia wysokiej jakości, wytrzymałe, ciągliwe i jednolite spoiny. Wydajność, czyli ilość napawanego materiału na godzinę jest od 4 do 10 razy większa niż w procesie SMAW.

Inny proces spawania łukowego, a mianowicie GAZOWE SPAWANIE ŁUKIEM METALOWYM (GMAW) lub alternatywnie określane jako METAL INERT GAS SPAWING (MIG) opiera się na osłonie obszaru spawania przez zewnętrzne źródła gazów, takich jak hel, argon, dwutlenek węgla… itd. W metalu elektrody mogą znajdować się dodatkowe odtleniacze. Drut eksploatacyjny jest podawany przez dyszę do strefy spawania. Wytwarzanie z metali żelaznych i nieżelaznych odbywa się przy użyciu spawania łukowego w osłonie gazów (GMAW). Wydajność spawania jest około 2 razy większa niż w procesie SMAW. Używany jest zautomatyzowany sprzęt spawalniczy. W tym procesie metal jest przenoszony na jeden z trzech sposobów: „Przenoszenie natryskowe” polega na przeniesieniu kilkuset małych kropelek metalu na sekundę z elektrody do obszaru spawania. Z drugiej strony w „Transferze globularnym” stosuje się gazy bogate w dwutlenek węgla, a kulki stopionego metalu są napędzane przez łuk elektryczny. Prądy spawania są wysokie, a wtopienie spoiny głębsze, prędkość spawania większa niż w przypadku transferu natryskowego. Dzięki temu transfer kulisty jest lepszy przy spawaniu cięższych sekcji. Wreszcie, w metodzie „Short Circuiting”, końcówka elektrody dotyka stopionego jeziorka spawalniczego, powodując jego zwarcie, ponieważ metal z szybkością ponad 50 kropel na sekundę jest przenoszony w pojedynczych kropelkach. Niskie prądy i napięcia są używane wraz z cieńszym drutem. Stosowane moce wynoszą około 2 kW, a temperatury są stosunkowo niskie, dzięki czemu metoda ta nadaje się do cienkich blach o grubości poniżej 6 mm.

Inna odmiana procesu SPAWANIA ŁUKOWEGO Z RDZENIEM TOPNIKOWYM (FCAW) jest podobna do spawania łukiem metalowym w gazie, z tą różnicą, że elektroda jest rurką wypełnioną topnikiem. Zaletami stosowania elektrod z topnikiem proszkowym jest to, że wytwarzają stabilniejsze łuki, dają nam możliwość poprawy właściwości stopiwa, mniej kruchość i elastyczność jego topnika w porównaniu ze spawaniem SMAW, lepsze kontury spawania. Elektrody rdzeniowe samoosłonowe zawierają materiały, które osłaniają strefę spawania przed atmosferą. Zużywamy około 20 kW mocy. Podobnie jak proces GMAW, proces FCAW oferuje również możliwość automatyzacji procesów spawania ciągłego i jest ekonomiczny. Dodając różne stopy do rdzenia topnika można opracować różne składy chemiczne metalu spoiny.

W ZGRZEWANIU ELEKTROGAZOWYM (EGW) spawamy elementy ułożone krawędzią do krawędzi. Czasami nazywa się to również SPAWANIEM DOCZŁONOWYM. Metal spoiny jest umieszczany we wnęce spawalniczej między dwoma elementami, które mają być połączone. Przestrzeń jest otoczona dwoma tamami chłodzonymi wodą, które zapobiegają wylewaniu się roztopionego żużla. Tamy są podnoszone przez napędy mechaniczne. Gdy obrabiany przedmiot może być obracany, możemy wykorzystać technikę spawania elektrogazowego również do spawania obwodowego rur. Elektrody są podawane przez przewód, aby utrzymać ciągły łuk. Prądy mogą wynosić około 400 amperów lub 750 amperów, a poziomy mocy około 20 kW. Gazy obojętne pochodzące z elektrody proszkowej lub źródła zewnętrznego zapewniają osłonę. Spawanie elektrogazowe (EGW) stosujemy do metali takich jak stale, tytan… itd. o grubościach od 12mm do 75mm. Technika ta dobrze pasuje do dużych konstrukcji.

Jednak w innej technice zwanej SPAWANIEM ELEKTROŻUŻOWYM (ESW) łuk jest zapalany między elektrodą a dnem przedmiotu obrabianego i dodawany jest topnik. Gdy stopiony żużel dotrze do końcówki elektrody, łuk gaśnie. Energia jest stale dostarczana poprzez opór elektryczny stopionego żużla. Możemy spawać blachy o grubościach od 50 mm do 900 mm, a nawet większych. Prądy wynoszą około 600 amperów, a napięcia od 40 do 50 V. Prędkości spawania wynoszą od 12 do 36 mm/min. Zastosowania są podobne do spawania elektrogazowego.

Jeden z naszych procesów spawania elektrodami nietopliwymi, SPAWANIE ŁUKIEM WOLFRAMOWYM (GTAW), znane również jako SPAWANIE WOLFRAMEM obojętnym (TIG), polega na dostarczaniu spoiwa za pomocą drutu. W przypadku ciasno spasowanych połączeń czasami nie stosujemy spoiwa. W procesie TIG nie używamy topnika, tylko argon i hel do ekranowania. Wolfram ma wysoką temperaturę topnienia i nie jest zużywany w procesie spawania TIG, dzięki czemu można utrzymać stały prąd oraz przerwy łukowe. Poziomy mocy wynoszą od 8 do 20 kW, a prądy przy 200 amperach (DC) lub 500 amperach (AC). W przypadku aluminium i magnezu do funkcji czyszczenia tlenków używamy prądu przemiennego. Aby uniknąć zanieczyszczenia elektrody wolframowej, unikamy jej kontaktu z roztopionymi metalami. Spawanie łukiem wolframowym (GTAW) jest szczególnie przydatne do spawania cienkich metali. Spoiny GTAW są bardzo wysokiej jakości z dobrym wykończeniem powierzchni.

Ze względu na wyższy koszt wodoru w gazie, rzadziej stosowaną techniką jest SPAWANIE WODORODOWO-ATOMOWE (AHW), w którym wytwarzamy łuk pomiędzy dwiema elektrodami wolframowymi w atmosferze osłonowej przepływającego wodoru. AHW jest również procesem spawania elektrodą nietopliwą. Dwuatomowy wodór H2 rozpada się do postaci atomowej w pobliżu łuku spawalniczego, gdzie temperatury przekraczają 6273 kelwinów. Podczas rozkładania pochłania dużą ilość ciepła z łuku. Kiedy atomy wodoru uderzają w strefę spawania, która jest stosunkowo zimną powierzchnią, łączą się ponownie w formę dwuatomową i uwalniają zmagazynowane ciepło. Energię można zmieniać, zmieniając przedmiot obrabiany na odległość łuku.

W innym procesie spawania elektrodą nietopliwą, ZGRZEWANIE ŁUKIEM PLAZMOWYM (PAW), mamy do czynienia ze skoncentrowanym łukiem plazmowym skierowanym w stronę strefy spawania. Temperatury osiągają 33 273 kelwinów w PAW. Gaz plazmowy składa się z prawie równej liczby elektronów i jonów. Niskoprądowy łuk pilotujący inicjuje plazmę, która znajduje się między elektrodą wolframową a kryzą. Prądy robocze wynoszą na ogół około 100 amperów. Można podawać spoiwo. W spawaniu łukiem plazmowym ekranowanie jest realizowane przez zewnętrzny pierścień osłaniający i przy użyciu gazów, takich jak argon i hel. W spawaniu łukiem plazmowym łuk może znajdować się między elektrodą a przedmiotem obrabianym lub między elektrodą a dyszą. Ta technika spawania ma przewagę nad innymi metodami: wyższą koncentracją energii, głębszym i węższym spawaniem, lepszą stabilnością łuku, wyższymi prędkościami spawania do 1 metra/min, mniejszymi zniekształceniami termicznymi. Zwykle stosujemy spawanie łukiem plazmowym dla grubości mniejszych niż 6 mm, a czasami nawet do 20 mm w przypadku aluminium i tytanu.

SPAWANIE WIĄZKĄ WYSOKOENERGETYCZNĄ: Inny rodzaj metody spawania z wykorzystaniem spawania wiązką elektronów (EBW) i spawania laserowego (LBW) w dwóch wariantach. Techniki te mają szczególną wartość dla naszej pracy przy wytwarzaniu zaawansowanych technologicznie produktów. W spawaniu wiązką elektronów elektrony o dużej prędkości uderzają w obrabiany przedmiot, a ich energia kinetyczna jest przekształcana w ciepło. Wąska wiązka elektronów swobodnie przemieszcza się w komorze próżniowej. Generalnie używamy wysokiej próżni w spawaniu wiązką elektronową. Można spawać płyty o grubości do 150 mm. Nie są potrzebne żadne gazy osłonowe, topnik ani materiał wypełniający. Działa elektronowe mają moc 100 kW. Możliwe są głębokie i wąskie spoiny o wysokim współczynniku kształtu do 30 i małych strefach wpływu ciepła. Prędkości spawania mogą osiągnąć 12 m/min. W spawaniu wiązką laserową jako źródło ciepła wykorzystujemy lasery o dużej mocy. Wiązki laserowe o wielkości zaledwie 10 mikronów o dużej gęstości umożliwiają głęboką penetrację w obrabiany przedmiot. Przy spawaniu wiązką laserową możliwy jest nawet 10 stosunek głębokości do szerokości. Używamy zarówno laserów impulsowych, jak i ciągłych, przy czym te pierwsze stosujemy do cienkich materiałów, a drugie głównie do grubych elementów do około 25 mm. Poziomy mocy do 100 kW. Spawanie wiązką laserową nie jest odpowiednie dla materiałów bardzo odblaskowych optycznie. Gazy mogą być również wykorzystywane w procesie spawania. Metoda spawania wiązką laserową doskonale nadaje się do automatyzacji i produkcji wielkoseryjnej i może oferować prędkości spawania od 2,5 m/min do 80 m/min. Jedną z głównych zalet tej techniki spawania jest dostęp do obszarów, w których nie można zastosować innych technik. Wiązki laserowe mogą z łatwością przemieszczać się w tak trudne regiony. Nie jest wymagana próżnia, jak przy spawaniu wiązką elektronów. Dzięki spawaniu wiązką laserową można uzyskać spoiny o dobrej jakości i wytrzymałości, niskim skurczu, niskim zniekształceniu i niskiej porowatości. Wiązki laserowe można łatwo manipulować i kształtować za pomocą kabli światłowodowych. Technika doskonale nadaje się zatem do spawania precyzyjnych hermetycznych zespołów, pakietów elektronicznych… itd.

Przyjrzyjmy się naszym technikom SPAWANIA SOLID STATE. ZGRZEWANIE NA ZIMNO (CW) to proces, w którym ciśnienie zamiast ciepła jest przykładane za pomocą matryc lub rolek do łączonych części. Przy spawaniu na zimno co najmniej jedna z części współpracujących musi być ciągliwa. Najlepsze wyniki uzyskuje się z dwoma podobnymi materiałami. Jeśli dwa metale, które mają być łączone za pomocą zgrzewania na zimno, są różne, możemy uzyskać słabe i kruche połączenia. Metoda zgrzewania na zimno doskonale nadaje się do miękkich, ciągliwych i małych przedmiotów, takich jak połączenia elektryczne, wrażliwe na ciepło krawędzie pojemników, bimetaliczne paski do termostatów… itp. Jedną z odmian zgrzewania na zimno jest spajanie rolkowe (lub spawanie rolkowe), w którym nacisk jest przykładany przez parę rolek. Czasami wykonujemy spawanie rolkowe w podwyższonych temperaturach, aby uzyskać lepszą wytrzymałość międzyfazową.

Kolejnym stosowanym przez nas procesem spawania w stanie stałym jest ZGRZEWANIE ULTRADŹWIĘKOWE (USW), w którym detale poddawane są działaniu statycznej siły normalnej i oscylujących naprężeń ścinających. Oscylujące naprężenia ścinające są przykładane przez końcówkę przetwornika. Spawanie ultradźwiękowe wykorzystuje oscylacje o częstotliwościach od 10 do 75 kHz. W niektórych zastosowaniach, takich jak spawanie szwów, jako końcówkę używamy obrotowej tarczy spawalniczej. Naprężenia ścinające wywierane na detale powodują niewielkie odkształcenia plastyczne, rozbijają warstwy tlenków, zanieczyszczenia i prowadzą do wiązania w stanie stałym. Temperatury związane ze zgrzewaniem ultradźwiękowym są znacznie niższe od temperatur topnienia metali i nie dochodzi do stapiania. Często stosujemy proces zgrzewania ultradźwiękowego (USW) do materiałów niemetalicznych, takich jak tworzywa sztuczne. Jednak w przypadku tworzyw termoplastycznych temperatury osiągają temperatury topnienia.

Inna popularna technika, w zgrzewaniu tarciowym (FRW), ciepło jest generowane przez tarcie na styku łączonych elementów. W zgrzewaniu tarciowym jeden z detali pozostaje nieruchomy, podczas gdy drugi jest utrzymywany w uchwycie i obracany ze stałą prędkością. Przedmioty obrabiane są następnie doprowadzane do kontaktu pod działaniem siły osiowej. Prędkość obrotowa powierzchni w zgrzewaniu tarciowym może w niektórych przypadkach osiągnąć 900m/min. Po wystarczającym kontakcie międzyfazowym obracający się przedmiot zostaje nagle zatrzymany, a siła osiowa zostaje zwiększona. Strefa spawania jest na ogół wąskim obszarem. Technika zgrzewania tarciowego może być stosowana do łączenia części stałych i rurowych wykonanych z różnych materiałów. Niektóre błyski mogą powstać na interfejsie w FRW, ale mogą one zostać usunięte przez obróbkę wtórną lub szlifowanie. Istnieją różne odmiany procesu zgrzewania tarciowego. Na przykład „bezwładnościowe zgrzewanie tarciowe” obejmuje koło zamachowe, którego obrotowa energia kinetyczna jest wykorzystywana do spawania części. Spawanie jest zakończone, gdy koło zamachowe się zatrzyma. Masę wirującą można zmieniać, a tym samym energię kinetyczną ruchu obrotowego. Inną odmianą jest „liniowe zgrzewanie tarciowe”, gdzie liniowy ruch posuwisto-zwrotny jest wywierany na co najmniej jeden z łączonych elementów. W liniowym zgrzewaniu tarciowym części nie muszą być okrągłe, mogą być prostokątne, kwadratowe lub o innym kształcie. Częstotliwości mogą zawierać się w dziesiątkach Hz, amplitudy w milimetrach, a ciśnienia w dziesiątkach lub setkach MPa. Wreszcie „zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem” różni się nieco od dwóch pozostałych wyjaśnionych powyżej. Podczas gdy przy bezwładnościowym zgrzewaniu tarciowym i liniowym zgrzewaniu tarciowym nagrzewanie powierzchni następuje poprzez tarcie poprzez pocieranie dwóch stykających się powierzchni, o tyle w metodzie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem trzeci korpus pociera się o dwie łączone powierzchnie. Do złącza styka się obracające się narzędzie o średnicy od 5 do 6 mm. Temperatury mogą wzrosnąć do wartości od 503 do 533 kelwinów. Następuje ogrzewanie, mieszanie i mieszanie materiału w spoinie. Stosujemy zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem na różnych materiałach, w tym aluminium, tworzywach sztucznych i kompozytach. Spoiny są jednolite, a ich jakość jest wysoka z minimalnymi porami. Podczas zgrzewania tarciowego z przemieszaniem nie powstają opary ani rozpryski, a proces jest dobrze zautomatyzowany.

SPAWANIE REZYSTANCYJNE (RW): Ciepło potrzebne do spawania jest wytwarzane przez opór elektryczny pomiędzy dwoma łączonymi elementami. Do zgrzewania oporowego nie stosuje się topnika, gazów osłonowych ani elektrod topliwych. Ogrzewanie Joule'a odbywa się w zgrzewaniu oporowym i można je wyrazić jako:

H = (kwadrat I) x R xtx K

H to ciepło wytwarzane w dżulach (watosekundy), I prąd w amperach, R rezystancja w omach, t to czas w sekundach, przez który przepływa prąd. Współczynnik K jest mniejszy niż 1 i reprezentuje część energii, która nie jest tracona w wyniku promieniowania i przewodzenia. Prądy w procesach zgrzewania oporowego mogą osiągać poziom nawet 100 000 A, ale napięcia zwykle wynoszą od 0,5 do 10 woltów. Elektrody są zwykle wykonane ze stopów miedzi. Za pomocą zgrzewania oporowego można łączyć zarówno materiały podobne, jak i niepodobne. Istnieje kilka odmian tego procesu: „Rezystancyjne zgrzewanie punktowe” obejmuje dwie przeciwległe okrągłe elektrody stykające się z powierzchniami połączenia zakładkowego dwóch arkuszy. Ciśnienie jest stosowane do momentu wyłączenia prądu. Samorodek spoiny ma na ogół średnicę do 10 mm. Zgrzewanie punktowe oporowe pozostawia lekko przebarwione ślady wgnieceń w miejscach zgrzewów. Zgrzewanie punktowe to nasza najpopularniejsza technika zgrzewania oporowego. W zgrzewaniu punktowym stosuje się różne kształty elektrod, aby dotrzeć do trudno dostępnych miejsc. Nasz sprzęt do zgrzewania punktowego jest sterowany CNC i posiada wiele elektrod, które mogą być używane jednocześnie. Inna odmiana „zgrzewania oporowego” jest przeprowadzana za pomocą elektrod kołowych lub rolkowych, które wytwarzają ciągłe spoiny punktowe, gdy prąd osiąga wystarczająco wysoki poziom w cyklu zasilania prądem przemiennym. Złącza wykonane metodą zgrzewania oporowego są szczelne na ciecze i gazy. Prędkości spawania około 1,5 m/min są normalne dla cienkich blach. Można stosować przerywane prądy tak, aby spoiny punktowe były wykonywane w pożądanych odstępach wzdłuż szwu. W „zgrzewaniu oporowym garbowym” wytłaczamy jeden lub więcej występów (wgłębień) na jednej z powierzchni spawanych elementów. Te występy mogą być okrągłe lub owalne. W tych wytłoczonych miejscach, które stykają się z dopasowaną częścią, osiągane są wysokie, zlokalizowane temperatury. Elektrody wywierają nacisk, aby ścisnąć te występy. Elektrody do zgrzewania oporowego garbowego mają płaskie końcówki i są stopami miedzi chłodzonymi wodą. Zaletą oporowego zgrzewania garbowego jest możliwość wykonania wielu spoin w jednym uderzeniu, a tym samym wydłużona żywotność elektrody, możliwość zgrzewania blach o różnej grubości, możliwość zgrzewania śrub i nakrętek z blachami. Wadą oporowego zgrzewania garbowego jest dodatkowy koszt wytłoczenia wgłębień. Jeszcze inna technika, w „spawaniu błyskowym” ciepła jest generowane z łuku na końcach dwóch przedmiotów, gdy zaczynają się one stykać. Ta metoda może być również alternatywnie rozważana jako spawanie łukowe. Temperatura na styku wzrasta, a materiał mięknie. Przyłożona jest siła osiowa i w zmiękczonym obszarze powstaje spoina. Po zakończeniu spawania iskrowego złącze można poddać obróbce mechanicznej, aby uzyskać lepszy wygląd. Jakość spoiny uzyskana przez spawanie iskrowe jest dobra. Poziomy mocy wynoszą od 10 do 1500 kW. Zgrzewanie iskrowe jest odpowiednie do łączenia od krawędzi do krawędzi podobnych lub odmiennych metali o średnicy do 75 mm i blach o grubości od 0,2 mm do 25 mm. „Spawanie łukiem kołkowym” jest bardzo podobne do spawania iskrowego. Kołek, taki jak śruba lub pręt gwintowany, służy jako jedna elektroda podczas łączenia z przedmiotem obrabianym, takim jak płyta. Aby skoncentrować wytworzone ciepło, zapobiec utlenianiu i zatrzymać stopiony metal w strefie spawania, wokół złącza umieszczany jest jednorazowy pierścień ceramiczny. Wreszcie „zgrzewanie udarowe”, kolejny proces zgrzewania oporowego, wykorzystuje kondensator do dostarczania energii elektrycznej. W spawaniu udarowym energia jest rozładowywana w ciągu milisekund, bardzo szybko wytwarzając na złączu duże, zlokalizowane ciepło. Szeroko stosujemy zgrzewanie udarowe w przemyśle elektronicznym, gdzie należy unikać nagrzewania się wrażliwych elementów elektronicznych w pobliżu złącza.

Technika zwana SPAWANIEM WYBUCHOWYM polega na detonacji warstwy materiału wybuchowego, która jest nakładana na jeden z łączonych elementów. Bardzo duży nacisk wywierany na obrabiany przedmiot powoduje turbulentną i falistą powierzchnię styku i następuje mechaniczne zablokowanie. Siły wiązania w spawaniu wybuchowym są bardzo wysokie. Spawanie wybuchowe jest dobrą metodą napawania płyt różnymi metalami. Po platerowaniu płyty można walcować na cieńsze odcinki. Czasami stosujemy spawanie wybuchowe do rozszerzania rur, aby szczelnie przylegały do płyty.

Naszą ostatnią metodą w dziedzinie łączenia ciał stałych jest ŁĄCZENIE DYFUZYJNE lub ZGRZEWANIE DYFUZYJNE (DFW), w której dobre połączenie uzyskuje się głównie poprzez dyfuzję atomów przez powierzchnię międzyfazową. Pewne odkształcenia plastyczne na styku również przyczyniają się do spawania. Stosowane temperatury wynoszą około 0,5 Tm, gdzie Tm jest temperaturą topnienia metalu. Siła wiązania w zgrzewaniu dyfuzyjnym zależy od ciśnienia, temperatury, czasu kontaktu i czystości stykających się powierzchni. Czasami na styku używamy spoiw. Ciepło i ciśnienie są wymagane w spajaniu dyfuzyjnym i są dostarczane przez opór elektryczny lub piec i ciężarki własne, prasę lub inne. Metale podobne i niepodobne można łączyć za pomocą spawania dyfuzyjnego. Proces ten jest stosunkowo powolny ze względu na czas potrzebny na migrację atomów. DFW może być zautomatyzowany i jest szeroko stosowany w produkcji złożonych części dla przemysłu lotniczego, elektronicznego i medycznego. Wytwarzane produkty obejmują implanty ortopedyczne, czujniki, elementy konstrukcyjne dla lotnictwa. Klejenie dyfuzyjne można łączyć z SUPERPLASTIC FORMING w celu wytworzenia złożonych konstrukcji z blachy. Wybrane miejsca na arkuszach są najpierw łączone dyfuzyjnie, a następnie niespojone obszary są rozprężane do formy za pomocą ciśnienia powietrza. Konstrukcje lotnicze o wysokim stosunku sztywności do masy są wytwarzane przy użyciu tej kombinacji metod. Połączony proces zgrzewania dyfuzyjnego / formowania superplastycznego zmniejsza liczbę wymaganych części poprzez eliminację konieczności stosowania elementów złącznych, co skutkuje ekonomicznie bardzo dokładnymi częściami o niskim naprężeniu i krótkimi czasami realizacji.

LUTOWANIE: Techniki lutowania i lutowania wymagają niższych temperatur niż te wymagane do spawania. Temperatury lutowania są jednak wyższe niż temperatury lutowania. Podczas lutowania twardego spoiwo umieszcza się pomiędzy łączonymi powierzchniami, a temperatury są podnoszone do temperatury topnienia spoiwa powyżej 723 Kelwinów, ale poniżej temperatur topnienia przedmiotów obrabianych. Stopiony metal wypełnia ściśle przylegającą przestrzeń między obrabianymi przedmiotami. Chłodzenie, a następnie krzepnięcie metalu pilnika skutkuje mocnymi połączeniami. Podczas lutospawania spoiwo osadza się na złączu. Do lutospawania stosuje się znacznie więcej spoiwa niż do lutowania twardego. Palnik tlenowo-acetylenowy z płomieniem utleniającym służy do osadzania spoiwa podczas lutospawania. Ze względu na niższe temperatury podczas lutowania, problemy w strefach wpływu ciepła, takie jak wypaczenie i naprężenia szczątkowe, są mniejsze. Im mniejsza szczelina luzu podczas lutowania, tym wyższa jest wytrzymałość połączenia na ścinanie. Jednak maksymalna wytrzymałość na rozciąganie jest osiągana przy optymalnej szczelinie (wartość szczytowa). Poniżej i powyżej tej optymalnej wartości zmniejsza się wytrzymałość na rozciąganie podczas lutowania. Typowe luzy podczas lutowania mogą wynosić od 0,025 do 0,2 mm. Używamy różnych materiałów lutowniczych o różnych kształtach, takich jak preformy, proszki, pierścienie, druty, taśmy… itd. i może wyprodukować te wykonania specjalnie dla twojego projektu lub geometrii produktu. Określamy również zawartość materiałów lutowniczych zgodnie z Twoimi materiałami bazowymi i zastosowaniem. Często używamy topników w operacjach lutowania, aby usunąć niechciane warstwy tlenków i zapobiec utlenianiu. Aby uniknąć późniejszej korozji, topniki są zazwyczaj usuwane po operacji łączenia. AGS-TECH Inc. stosuje różne metody lutowania, w tym:

- Lutowanie palnikiem

- Lutowanie piecowe

-Lutowanie indukcyjne

- Lutowanie oporowe

- Lutowanie zanurzeniowe

- Lutowanie w podczerwieni

- Lutowanie dyfuzyjne

- Wiązka wysokiej energii

Nasze najczęstsze przykłady połączeń lutowanych wykonane są z różnych metali o dobrej wytrzymałości, takich jak wiertła z węglików spiekanych, wkładki, hermetyczne pakiety optoelektroniczne, uszczelki.

LUTOWANIE : Jest to jedna z naszych najczęściej stosowanych technik, w której lut (metal wypełniający) wypełnia złącze, tak jak w przypadku lutowania między ściśle dopasowanymi elementami. Nasze luty mają temperaturę topnienia poniżej 723 Kelwinów. W procesach produkcyjnych wdrażamy zarówno ręczne, jak i zautomatyzowane lutowanie. W porównaniu do lutowania, temperatury lutowania są niższe. Lutowanie nie jest zbyt odpowiednie do zastosowań w wysokich temperaturach lub wysokiej wytrzymałości. Do lutowania używamy lutów bezołowiowych oraz stopów cyna-ołów, cyna-cynk, ołów-srebro, kadm-srebro, cynk-aluminium oraz inne. Jako topniki do lutowania stosuje się zarówno niekorozyjne żywice na bazie żywic, jak i nieorganiczne kwasy i sole. Do lutowania metali o niskiej lutowności używamy specjalnych topników. W zastosowaniach, w których musimy lutować materiały ceramiczne, szkło lub grafit, najpierw pokrywamy części odpowiednim metalem w celu zwiększenia lutowności. Nasze popularne techniki lutowania to:

-Lutowanie rozpływowe lub wklejane

-Lutowanie na fali

-Lutowanie piecowe

-Lutowanie palnikiem

-Lutowanie indukcyjne

-Lutowanie żelaza

-Lutowanie oporowe

-Lutowanie zanurzeniowe

-Lutowanie ultradźwiękowe

-Lutowanie w podczerwieni

Lutowanie ultradźwiękowe oferuje nam wyjątkową zaletę, ponieważ eliminuje potrzebę stosowania topników dzięki efektowi kawitacji ultradźwiękowej, która usuwa warstwy tlenków z łączonych powierzchni. Lutowanie rozpływowe i na fali to nasze wyróżniające się przemysłowo techniki do produkcji wielkoseryjnej w elektronice, dlatego warto je bardziej szczegółowo opisać. W lutowaniu rozpływowym używamy past półstałych, które zawierają cząstki metalu lutowniczego. Pasta jest nakładana na staw za pomocą procesu przesiewania lub szablonowania. W obwodach drukowanych (PCB) często stosujemy tę technikę. Gdy komponenty elektryczne są umieszczane na tych podkładkach z pasty, napięcie powierzchniowe utrzymuje wyrównane pakiety do montażu powierzchniowego. Po umieszczeniu elementów rozgrzewamy zestaw w piecu tak, aby nastąpiło lutowanie rozpływowe. Podczas tego procesu rozpuszczalniki w paście odparowują, topnik w paście jest aktywowany, komponenty są wstępnie podgrzewane, cząstki lutu topią się i zwilżają złącze, a na końcu zespół PCB jest powoli chłodzony. Nasza druga popularna technika masowej produkcji płytek PCB, a mianowicie lutowanie na fali, opiera się na fakcie, że stopione luty zwilżają powierzchnie metalowe i tworzą dobre wiązania tylko wtedy, gdy metal jest wstępnie podgrzany. Stojąca laminarna fala stopionego lutowia jest najpierw generowana przez pompę, a podgrzane i wstępnie podtopione płytki drukowane są przenoszone przez falę. Lut zwilża tylko odsłonięte powierzchnie metalowe, ale nie zwilża pakietów IC polimerów ani płytek drukowanych pokrytych polimerem. Wysoka prędkość strumienia gorącej wody wydmuchuje nadmiar lutowia ze złącza i zapobiega mostkom między sąsiednimi przewodami. W przypadku lutowania na fali pakietów do montażu powierzchniowego najpierw przyklejamy je do płytki drukowanej przed lutowaniem. Ponownie stosuje się ekranowanie i szablonowanie, ale tym razem w przypadku żywicy epoksydowej. Po umieszczeniu elementów we właściwych miejscach następuje utwardzenie żywicy epoksydowej, odwrócenie płytek i lutowanie na fali.

CLICK Product Finder-Locator Service

POPRZEDNIA STRONA