Што такое зварка?
Зварачная здольнасць металу адносіцца да прыстасаванасці металічнага матэрыялу да працэсу зваркі, у асноўным адносіцца да цяжкасці атрымання высакаякасных зварных злучэнняў пры пэўных умовах працэсу зваркі.Шырока кажучы, паняцце «здольнасць зваркі» таксама ўключае ў сябе «даступнасць» і «надзейнасць».Зварная здольнасць залежыць ад характарыстык матэрыялу і выкарыстоўваных умоў працэсу.Зварачныя здольнасці металічных матэрыялаў не з'яўляюцца статычнымі, а развіваюцца, напрыклад, для матэрыялаў, якія першапачаткова лічыліся дрэннымі зварнымі здольнасцямі, з развіццём навукі і тэхнікі новыя метады зваркі сталі лягчэй зварваць, гэта значыць, зварная здольнасць стала лепш.Такім чынам, мы не можам пакінуць умовы працэсу, каб гаварыць аб здольнасці зваркі.
Зварачныя магчымасці ўключаюць у сябе два аспекты: адзін з'яўляецца прадукцыйнасць злучэння, гэта значыць, адчувальнасць фарміравання дэфектаў зваркі пры пэўных умовах працэсу зваркі;другая - практычныя характарыстыкі, гэта значыць прыстасаванасць зварнога злучэння да патрабаванняў выкарыстання пры пэўных умовах працэсу зваркі.
Метады зваркі
1.Лазерная зварка（LBW)
2. ультрагукавая зварка (УЗЗ)
3.дыфузійная зварка (DFW)
4.і г.д
1. Зварка - гэта працэс злучэння матэрыялаў, звычайна металаў, шляхам нагрэву паверхняў да кропкі плаўлення, а затым даючы ім магчымасць астыць і застыць, часта з даданнем напаўняльніка.Зварваемасць матэрыялу азначае яго здольнасць зварвацца ў пэўных умовах працэсу і залежыць як ад характарыстык матэрыялу, так і ад выкарыстоўванага працэсу зваркі.
2. Зварваемасць можна падзяліць на два аспекты: сумеснае выкананне і практычнае выкананне.Прадукцыйнасць злучэння адносіцца да адчувальнасці фарміравання дэфектаў зваркі пры пэўных умовах працэсу зваркі, у той час як практычныя характарыстыкі адносіцца да адаптацыі зварнога злучэння да патрабаванняў выкарыстання ў пэўных умовах працэсу зваркі.
3.Існуюць розныя метады зваркі, у тым ліку лазерная зварка (LBW), ультрагукавая зварка (USW) і дыфузійная зварка (DFW), сярод іншых.Выбар спосабу зваркі залежыць ад матэрыялаў, якія злучаюцца, таўшчыні матэрыялаў, неабходнай трываласці злучэння і іншых фактараў.
Што такое лазерная зварка?
Лазерная зварка, таксама вядомая як зварка лазерным прамянём ("LBW"), - гэта тэхналогія вытворчасці, пры якой дзве або больш частак матэрыялу (звычайна металу) злучаюцца разам з дапамогай лазернага прамяня.
Гэта бескантактавы працэс, які патрабуе доступу да зоны зваркі з аднаго боку зварваюцца дэталяў.
Цяпло, якое ствараецца лазерам, плавіць матэрыял з абодвух бакоў злучэння, і калі расплаўлены матэрыял змешваецца і зноў застывае, ён сплаўляе дэталі.
Зварны шво ўтвараецца, калі інтэнсіўнае лазернае святло хутка награвае матэрыял - звычайна гэта вылічваецца ў мілісекундах.
Лазерны прамень уяўляе сабой кагерэнтны (аднафазны) святло адной даўжыні хвалі (манахраматычны).Лазерны прамень мае нізкую разыходнасць прамяня і высокае ўтрыманне энергіі, што стварае цяпло, калі ён трапляе на паверхню
Як і ва ўсіх формах зваркі, дэталі маюць значэнне пры выкарыстанні LBW.Вы можаце выкарыстоўваць розныя лазеры і розныя працэсы LBW, і бываюць выпадкі, калі лазерная зварка - не лепшы выбар.
Лазерная зварка
Існуе 3 выгляду лазернай зваркі:
1.Рэжым правядзення
2. Рэжым правядзення/пранікнення
3. Рэжым пранікнення або замочнай свідравіны
Гэтыя віды лазернай зваркі групуюцца па колькасці энергіі, якая падводзіцца да металу.Думайце пра гэта як пра нізкі, сярэдні і высокі ўзровень энергіі лазера.
Рэжым правядзення
Рэжым кандукцыі падае металу нізкую энергію лазера, што прыводзіць да нізкага правару з неглыбокім зварным швом.
Гэта добра для злучэнняў, якія не маюць патрэбы ў высокай трываласці, так як у выніку атрымліваецца своеасаблівая бесперапынная кропкавая зварка.Электраправодныя зварныя швы гладкія і эстэтычна прыемныя, і яны звычайна шырэйшыя, чым глыбокія.
Існуе два тыпу рэжыму праводнасці LBW:
1. Прамы нагрэў:Паверхню дэталі награваецца непасрэдна лазерам.Затым цяпло перадаецца ў метал, і часткі асноўнага металу плавяцца, расплаўляючы злучэнне, калі метал зноў зацвярдзее.
2.Перадача энергіі: Спецыяльныя паглынальныя чарніла спачатку наносяцца на мяжу сустава.Гэтыя чарніла прымаюць энергію лазера і вылучаюць цяпло.Затым метал, які ляжыць у аснове, праводзіць цяпло ў тонкі пласт, які плавіцца і зноў зацвярдзее, утвараючы зварное злучэнне.
Рэжым праводнасці/пранікнення
Некаторыя могуць не прызнаць гэта адным з рэжымаў.Яны адчуваюць, што ёсць толькі два тыпы;вы альбо праводзіце цяпло ў метал, альбо выпараеце невялікі металічны канал, дазваляючы лазеру апускацца ў метал.
Але рэжым праводнасці/пранікнення выкарыстоўвае «сярэднюю» энергію і прыводзіць да большага пранікнення.Але лазер недастаткова моцны, каб выпараць метал, як у рэжыме замочнай свідравіны.
Рэжым пранікнення або замочнай свідравіны
Гэты рэжым стварае глыбокія вузкія зварныя швы.Такім чынам, некаторыя называюць гэта рэжымам пранікнення.Зварныя швы звычайна глыбейшыя за шырыню і мацнейшыя за зварныя швы ў рэжыме праводнасці.
Пры гэтым тыпе зваркі LBW магутны лазер выпарае асноўны метал, ствараючы вузкі тунэль, вядомы як «замочная свідравіна», які цягнецца ўніз у злучэнне.Гэта «дзірка» забяспечвае канал для пранікнення лазера глыбока ў метал.
Прыдатныя металы для LBW
Лазерная зварка працуе з многімі металамі, напрыклад:
- Вугляродзістай сталі
- Алюміній
- Тытан
- Низколегированная і нержавеючая сталь
- Нікель
- Плацінавы
- Малібдэн
Ультрагукавая зварка
Ультрагукавая зварка (УСЗ) - гэта злучэнне або фармаванне тэрмапластаў шляхам выкарыстання цяпла, якое выдзяляецца ў выніку высокачашчыннага механічнага руху.Гэта дасягаецца шляхам пераўтварэння высокачашчыннай электрычнай энергіі ў высокачашчынны механічны рух.Гэты механічны рух разам з прыкладзенай сілай стварае цяпло трэння на спалучаных паверхнях пластыкавых кампанентаў (вобласць злучэння), таму пластыкавы матэрыял плавіцца і ўтварае малекулярную сувязь паміж часткамі.
АСНОЎНЫ ПРЫНЦЫП УЛЬТРАЗВУКАВАЙ ЗВАРКІ
1. Дэталі ў прыстасаванні: дзве тэрмапластычныя дэталі, якія трэба сабраць, змяшчаюцца адна на адну ў апорнае гняздо, якое называецца прыстасаваннем.
2. Ультрагукавы ражковы кантакт: тытанавы або алюмініевы кампанент, званы ражком, датыкаецца з верхняй пластыкавай часткай.
3. Прыкладзеная сіла: да дэталяў прыкладваецца кантраляваная сіла або ціск, заціскаючы іх разам на прыстасаванні.
4. Час зваркі: Ультрагукавы гудок вібруе вертыкальна з частатой 20 000 (20 кГц) або 40 000 (40 кГц) раз у секунду на адлегласці, вымеранай у тысячных долях цалі (мікрон), на працягу загадзя вызначанага часу, які называецца часам зваркі.Дзякуючы прадуманай распрацоўцы дэталяў гэтая вібрацыйная механічная энергія накіроўваецца ў абмежаваныя кропкі кантакту паміж дзвюма часткамі.Механічныя вібрацыі перадаюцца праз тэрмапластычныя матэрыялы на злучэнне, каб стварыць цяпло трэння.Калі тэмпература на стыку дасягае тэмпературы плаўлення, пластык плавіцца і цячэ, і вібрацыя спыняецца.Гэта дазваляе расплаўленаму пластыку пачаць астуджэнне.
5. Час утрымання: сіла заціску падтрымліваецца на працягу зададзенага часу, каб дэталі зліваліся, калі расплаўлены пластык астывае і застывае.Гэта вядома як час утрымання.(Заўвага: палепшаная трываласць злучэння і герметычнасць могуць быць дасягнуты шляхам прымянення большай сілы падчас утрымання. Гэта дасягаецца пры дапамозе падвойнага ціску).
6. Рог уцягваецца: як толькі расплаўлены пластык зацвярдзее, сіла заціску здымаецца, і ультрагукавы рупор уцягваецца.Дзве пластыкавыя часткі цяпер злучаны, як бы адлітыя разам, і здымаюцца з прыстасавання як адна частка.
Дыфузійная зварка, DFW
Працэс злучэння з дапамогай цяпла і ціску, дзе кантактныя паверхні злучаюцца шляхам дыфузіі атамаў.
Працэс
Дзве нарыхтоўкі [1] у розных канцэнтрацыях размяшчаюцца паміж двума прэсамі [2].Прэсы ўнікальныя для кожнай камбінацыі нарыхтовак, у выніку чаго патрабуецца новая канструкцыя, калі змяняецца канструкцыя прадукту.
Затым у сістэму падаецца цяпло, эквівалентнае прыблізна 50-70% ад тэмпературы плаўлення матэрыялаў, павялічваючы рухомасць атамаў двух матэрыялаў.
Затым прэсы прыціскаюцца адзін да аднаго, у выніку чаго атамы пачынаюць дыфузаваць паміж матэрыяламі ў зоне кантакту [3].Дыфузія адбываецца дзякуючы рознай канцэнтрацыі нарыхтовак, а цяпло і ціск толькі палягчаюць працэс.Такім чынам, ціск выкарыстоўваецца для таго, каб матэрыялы кантактавалі з паверхнямі як мага бліжэй, каб атамы маглі лягчэй дыфузіраваць.Калі патрэбная доля атамаў рассейваецца, цяпло і ціск выдаляюцца, і працэс злучэння завяршаецца.
