Päipähitsaus: laitteet, menetelmät ja prosessitekniikka

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Metallirakenteen luominen edellyttää aina yksittäisten komponenttien ja osien luotettavaa ja kestävää liittämistä yhdeksi mekaaniseksi yksiköksi. Tietysti metallituote voidaan valmistaa monoliittisena, yksiosaisena osana, esimerkiksi valamalla. Useimmiten on kuitenkin tarpeen luoda kiinteä yhteys atomien välisten metallisidosten menetelmällä, johon liittyy osien liitoskohdan korkea lämmitys. Yksinkertaisesti sanottuna, välähdyshitsaus.

Laitteet, menetelmät ja prosessitekniikka kiinnostavat monia aloittelevia hitsaajia. Tämän tyyppistä liitäntää käytetään laaj alti ilmailu- ja autoteollisuudessa, koska sen avulla voit luoda vahvan ja luotettavan hitsaussauman.

Päppihitsauksen ominaisuudet

Erilaisten materiaalien puskuhitsaus on yksi puristusvoiman ja sähkövirran vaikutuksen alaisen vahvan liitoksen muodoista. Toisin sanoen välähdyksen aikana liitetyt osat painetaan samanaikaisesti toisiaan vasten ja lämmitetään kaarella.

Jos tila liittyiosat muoviseen tilaan (sulamatta), tämän tyyppistä liitosta kutsutaan vastushitsaukseksi. Kun työkappaleet kuumennetaan sulamiseen, hitsausliitosten päittäisreunojen sanotaan käyttävän flash-menetelmää. Kutakin näistä menetelmistä käytetään tietyissä tilanteissa, jotka hitsaaja arvioi liitossauman laatu- ja luotettavuusvaatimuksista sekä käytetyistä laitteista riippuen.

Hitsisaumojen viat heikentävät suuresti suoritetun työn laatua. Siksi tämän ongelman poistamiseksi on tarpeen esipuhdista kosketuspinnat oksideista, epätasaisuuksista ja li alta.

On myös muistettava, että liitospinnan koon kasvaessa hitsin lujuus ja laatu heikkenevät merkittävästi. Tämä johtuu siitä, että suuri alue ei lämpene hyvin ja edistää nopeaa oksidien muodostumista, mikä vaikuttaa negatiivisesti hitsausliitoksen laatuun.

Takaran yhteisetuudet

Kaikella hitsaustyypillä on tekniset etunsa ja haittansa. Päippihitsauksella on monien hitsaajien mukaan useita myönteisiä ominaisuuksia, jotka erottavat sen merkittävästi muista tekniikoista.

Palaumahitsauksen etuja ovat:

• käytettäessä tätä uudelleenvirtausmenetelmää, liitosta ei tarvitse esilämmittää ja liitettyjen osien reunoja valmistella;
• hitsaustekniikkaa noudattaen on helppo saada vahva ja luotettavayhteys, joka voi kestää useita vuosikymmeniä ilman onnettomuuksia;
• säilyttää materiaalin korkean kemiallisen homogeenisuuden hitsauksen jälkeen, mikä lisää liitoksen lujuutta;
• työn helppous ja yksinkertaisuus ei vaadi erityisosaamista edes aloittelij alta hitsaaj alta;
• kyky suorittaa päittäishitsausprosessi täysin automaattisessa tilassa;
• teknisten toimintojen nopea nopeus;
• monipuolisuutta lähes kaikkien materiaalien käytössä.

Kaikki nämä edut ylittävät päihitsausprosessin pienet haitat.

Hitsauksen haitat

Joitakin tämäntyyppisen hitsauksen haittoja ovat:

• suuri sähköenergian kulutus;
• kotikäyttöön tarkoitetun vastushitsauskoneen melko korkea hinta, joten päittäisliitos on parasta tehdä itse käsin;
• tarve noudattaa tarkasti liitettyjen osien pinnan kokoa koskevia vaatimuksia;
• hitsausvaikeudet korkeissa kosteissa olosuhteissa.

Päittäishitsaustyypit

Päittäisliitoksen hitsausprosessi perustuu Joule-Lenzin lakiin. Atomien välisten sidosten muodostumisprosessi etenee sähkövirran vaikutuksesta tuotteen kosketuspintaan kohdistuvan voimakkaan puristuksen avulla.

Pityhitsausta on kahta tyyppiä:

• hitsausvastus;
• flashhitsaus.

Pohjimmiltaan molemmissa menetelmissä käytetään samaa teknologista sähkömuodonmuutosprosessia, mutta niissä on myös erityisiä eroja.

Vastushitsaus

Tämän menetelmän ainutlaatuisuus on, että osien liittäminen etenee ilman pohjan sulamista. Tässä tapauksessa metallipinta altistuu vakavalle plastiselle muodonmuutokselle. Rakenteellisesti hitsaustangot on kytketty sähkövirtaan ja kun ne joutuvat kosketuksiin metallipinnan kanssa, muodostuu suljettu piiri. Kosketuskohtaan ilmestyy korkea vastus, joka tarjoaa pienen lämmityksen. Tiettyyn arvoon kuumennetut tangot painetaan tiukasti toisiaan vasten ja virta katkaistaan.

Kun kuumennetut tangot alkavat kovettua, tätä tekniikkaa kutsutaan vastushitsaukseksi. Hitsausvirheiden välttämiseksi hitsattavien tuotteiden pinnat on esikäsiteltävä huolellisesti, jotta metallia liimattaessa ei jää pieniä vierasperäisiä hiukkasia.

Vastahitsausta käytetään lankojen tai putkien liittämiseen, ja materiaalit voivat olla erilaisia (teräs ja kupari, valurauta ja alumiini).

Reflow-yhteys

Palaumahitsauksen erottuva piirre on jännitteen syöttö muuntajalle hitsattujen pintojen kosketukseen asti. Tällöin pinnan ulkonevat mikrokarheudet kuumennetaan ja murskataan. Siksi sähkövirta ei kulje suurempaa ulkonemaa pitkin, vaan välittömästi pitkinkoko kosketustaso.

Pilahdutusta on kahta tyyppiä:

1. Jatkuvalle hitsaukselle on ominaista, että kaksi tuotteen osaa, jotka on kiinnitetty hitsausyksikön erityisiin puristimiin, liikkuvat tasaisesti toisiaan kohti. Sitten syötetään virta ja osat lukitaan toisiinsa koskettaen koko tasoa. Osat hitsataan, minkä jälkeen tapahtuu laskeutuminen tietyssä arvossa ja sähkövirta katkaistaan.
2. Ajoittainen sulaminen tapahtuu johtuen tiivistysmomenttien vaihtelusta ja liitosten heikkenemisestä sähkövirran pysyessä päällä. Tämä edestakaisin liike sulkee piirin materiaalin sulamispisteeseen asti.

Pintavaatimukset ja puhdistustekniikka

Laadukkaan hitsin saamiseksi liitettävien materiaalien pintojen on täytettävä tietyt vaatimukset:

1. Resistanssiarvon koko kosketustasolla tulee olla suunnilleen yhtä suuri.
2. Sähkövirran vastuksen tulee olla mahdollisimman pieni.
3. Kahden hitsattavan pinnan tasojen on vastattava tasoaan.
4. Pinnan tasainen ulkonäkö on avain laadukkaaseen hitsaukseen.

Näiden ehtojen täyttämiseksi on suoritettava alustava pintakäsittely. Tätä varten tarvitset:

1. Suorita liitoksen rasvanpoisto.
2. Poista oksidikalvo koko kosketustasolta.
3. Suorita nivelten neutralointi.
4. Kuivaa pinta hyvin.

Puhdistuksen jälkeen pintojen hitsausvalmius on tarkistettava silmämääräisesti.

Päähitsauskoneet

Erityisten päihitsauskoneiden avulla polyeteeniputket hitsataan useimmiten, koska näiden tuotteiden materiaali on helposti sovitettavissa kosketinliitoksen päittäistyyppiin.

On olemassa seuraavan tyyppisiä hitsauslaitteita:

• matkapuhelin;
• kiinteä;
• riipus;
• universaali;
• erikoistunut.

Jokaisen hitsauskoneen suunnitteluun kuuluu sähköinen ja mekaaninen kokoonpano sekä vesijäähdytysjärjestelmä ja pneumaattinen työkappaleen syöttölaite.

Polyeteeniputkien puskuhitsaus eroaa hieman metallituotteiden liittämisestä. Koska muovimateriaali ei ole sähkövirran johdin, putkien päiden lämmitys suoritetaan erityisillä lämmityselementeillä. Muuten polyeteeniputkien päittäishitsaustekniikka on samanlainen kuin muiden pintojen liittäminen.

Manuaalinen päihitsaus

Kotona kontaktihitsauskoneen käyttö on kannattamatonta, joten halkaisij altaan pienet putket voidaan hitsata käsin. Samalla laadukkaan yhteyden saavuttamiseksi on hankittava kokemusta työnteosta koulutuksen kautta.

Manuaalisen päihitsausprosessin tekniset vaiheet ovat seuraavat:

1. Valmista työtila turvallisuusvaatimusten mukaisesti.
2. Kiinnitä työkappaleet turvallisesti. Kiinnitys voidaan tehdä erityisillä puristimilla, mutta kotioloissa käytetään useimmiten tiiliä tai syvennyksiä maassa. Pääasia, että osat pysyvät liikkumattomina.
3. Puhdista hitsattavat pinnat hiekkapaperilla tai viilalla.
4. Päittäishitsiä lämmitettäessä liitokseen on kohdistettava painetta.
5. Sauma jäähtyy luonnollisesti - ilmassa.

Jos ulkona tuulee kovaa, on suositeltavaa lopettaa työskentely, jotta pölyä tai hiekkaa ei pääse hitsausalueelle. Sateisella säällä työt voidaan tehdä erityisen katoksen alla.

Vikoja takaliitoksissa

Mikä tahansa mekaanisen laitteen pitkäaikainen toiminta riippuu suurelta osin suoritetun työn visuaalisen valvonnan laadusta. Siksi jokaisen hitsaajan on tiedettävä ja osattava arvioida hitsausprosessin aikana mahdollisesti ilmenevät tärkeimmät viat.

Palaumahitsauksen tärkeimmät viat ovat:

1. Hitsien tunkeutumisen puute, joka ilmenee osittaisena metallisidoksena. Tämän vian yleisin syy onoksidikalvon liitoskohta sekä osien päiden heikko kuumeneminen.
2. Säröjä ja sauman irtoamista, joita voi esiintyä, kun materiaali jäähtyy nopeasti hitsauksen jälkeen.
3. Kuitujen vääristymä hitsausalueella voi johtua myös liiallisesta häiriöstä.
4. Liitoksen saastuminen erilaisilla inkluusioilla, suuret rakeet hitsissä ovat rakenteellisia vikoja. Tällaisia ongelmia syntyy, kun sauma on hapettunut tai ylikuumentunut.

Pakkaresistanssihitsaus on asiantuntijoiden mukaan luotettava ja laadukas tapa liittää eri materiaaleista valmistettuja osia. Koska prosessi voidaan suorittaa automaattitilassa, sitä käytetään laaj alti teollisuusyrityksissä monien mekaanisten laitteiden monimutkaisten komponenttien yhdistämiseen.