Najważniejsze etapy w rozwoju technik wytwarzania



Pobieranie 125,89 Kb.
Strona3/3
Data15.02.2018
Rozmiar125,89 Kb.
1   2   3

Istota metody spawania wiązką elektronów i zastosowania.

Źródłem ciepła jest skoncentrowana wiązka elektronów, emitowanych przez katodę, która jest wykonana z wolframu lub tantalu. Elektrony te, poruszając się z prędkością do 190 000 km/s, uderzają w element spawany. Następuje zmiana energii kinetycznej na cieplną. Wysoka koncentracja ciepła (ok.1000 razy większa niż w łuku elektrycznym) pozwala na uzyskanie wąskich i głębokich spoin. Możliwość ogniskowania wiązki elektronów w dowolnym miejscu pozwala także na wykonanie spoin w miejscach trudnodostępnych. Spawanie wiązką elektronów ma zastosowanie do łączenia materiałów trudno topliwych i aktywnych chemicznie. Jest opłacalne także do spawania elementów ze stali węglowych, np. osłon półosi samochodów, kół zębatych z piastami, itp. Przy spawaniu blach stalowych grubość spoiny może wynosić do 150 mm.

  1. Obszary zastosowań spawania laserowego.

Polega ono na użyciu bardzo skoncentrowanego światła laserowego wytwarzanego w tzw. generatorze laserowym. Skoncentrowana wiązka tego światła, w postaci fotonów, umożliwia uzyskanie gęstości energii największej spośród wszystkich źródeł spawalniczych. Zakres stosowania spawania laserowego: można go używać do spawania elementów o grubości kilkunastu m i kilkudziesięciu mm. Wiązka laserowa, kierowana za pomocą luster i światłowodów umożliwia spawanie w trudno dostępnych miejscach. Główne obszary zastosowania spawania laserowego to: przemysł lotniczy, kosmiczny, motoryzacyjny, elektroniczny oraz medycyna.

  1. Definicja zgrzewania

Jest to proces łączenia metali, przy którym części metalowe, miejscowo nagrzane do stanu plastycznego, są łączone za pomocą nacisku mechanicznego; istotą tego procesu jest łączenie elementów bez materiału dodatkowego w wyniku ich stopienia lub dyfuzyjnego wiązania metalicznego.

  1. Zasada zgrzewania punktowego i liniowego

Zgrzewanie oporowe punktowe – w procesie tym łączy się cienkie blachy ułożone „na zakładkę”. W wyniku przepływu krótkotrwałego prądu, doprowadzanego za pośrednictwem elektrod kłowych, następuje nagrzewanie się wszystkich elementów układu. Największa ilość ciepła wydziela się w miejscu największego oporu, tj. na styku łączonych blach.

Zgrzewanie oporowe liniowe – przy jego realizacji blachy łączone ze sobą są przesuwane między dwiema elektrodami krążkowymi, przewodzącymi prąd, dociskanymi do blach. W miejscu ściśnięcia materiał blach na skutek przepływu prądu rozgrzewa się i łączy ze sobą wzdłuż linii zgrzewania. Proces ten może przebiegać przy ciągłym obrocie elektrod bądź przy okresowym ich zatrzymywaniu.



  1. Rodzaje i zastosowanie doczołowego zgrzewania oporowego i iskrowego.

Zgrzewanie doczołowe-oporowe polega na łączeniu części metalowych na całej powierzchni ich przekroju poprzecznego. Przepływający prąd elektryczny powoduje ich nagrzanie do żądanej temperatury. Odkształcenie (spęczenie) metalu w strefie łączenia i jego zgrzanie następują w wyniku działania siły odciskającej. Zgrzewanie doczołowe stosowane jest głównie do łączenia prętów okrągłych, rur i kształtowników. Powierzchnia łączenia nie przekracza 1000mm2 (zwykle 200mm2).

Zgrzewanie doczołowe-iskrowe wykonuje się na podobnych urządzeniach jak do zgrzewania oporowego. Napięcie doprowadzane jest do elementów stykających się przy bardzo małym docisku lub stykanych ze sobą wielokrotnie i oddalanych w celu wytworzenia łuku elektrycznego, powodującego nadtopienie powierzchni. Procesom tym towarzyszy intensywne iskrzenie (stąd nazwa). Zgrzewanie iskrowe stosuje się do łączenia elementów wykonanych ze stali węglowych i stopowych, miedzi, mosiądzów, brązów oraz aluminium i jego stopów. W porównaniu ze zgrzewaniem doczołowym pozwala ono na łączenie części o większych przekrojach (nawet do 6000mm2).



  1. Definicja lutowania

Lutowanie – sposób łączenia materiałów metalowych za pomocą upłynnionego spoiwa zwanego lutem. Stanowi go niskotopliwy metal lub stop, który w procesie lutowania zwilża powierzchnie stykowe elementów złącz oraz wypełnia szczelinę między nimi. Po skrzepnięciu spoiwo to tworzy złącze lutowane.

  1. Zastosowanie procesów lutowania miękkiego i twardego.

Do lutowania miękkiego używa się najczęściej lutów ołowiowo-cynowych z dodatkiem antymonu. Własności wytrzymałościowe połączenia wykonanego za pomocą lutowania miękkiego są stosunkowo małe. Dlatego też stosowane jest ono do połączeń wymagających głównie szczelności. Największe zastosowanie znajduje ono w elektrotechnice oraz produkcji układów scalonych.

W procesach lutowania twardego stosuje się luty o wyższych temperaturach topnienia oraz większej wytrzymałości i twardości. Są to z reguły stopy miedzi z cynkiem i stopy srebra. Luty takie stosowane są do łączenia stali, żeliwa, płytek z węglików spiekanych, miedzi, brązu, mosiądzu i niklu.



  1. Własności mechaniczne lutowanych złączy.

Lut może występować w różnorodnej postaci (drut, pręt, folia, proszek, pasta). Takie jego cechy jak zwilżalność i rozpływność mają podstawowe znaczenie przy realizacji procesu lutowania. Są one uwarunkowane jego składem chemicznym oraz obecnością topników. Wytrzymałość mechnaiczna zależy głównie od wytrzymałości lutu i rodzaju topnika, a także od rodzaju lutowanych materiałów i typu połączenia. Duży wpływ ma tu także grubość warstwy lutu, uwarunkowana szerokością szczeliny. Zalecana jej wielkość powinna się zawierać w granicach: 0,1-0,1 mm.

  1. Definicja obróbki plastycznej metali

Jest to technika nadawaniu kształtu poprzez zmianę formy ciała stałego. Cechą charakterystyczną jest to, że w procesie wytwarzania nie ulega zmianie masa ani spoistość kształtowanego materiału. Oznacza to, iż nie ulega zmianie również objętość tego materiału.

  1. Cechy odróżniające obróbkę plastyczna od innych technik wytwórczych.

-konieczność stosowania w procesie obróbki dużych sił,

-oddziaływanie, z reguły, na całą objętość obrabianego materiału,

-krótkie, zwykle, czasy obróbki przy dużej wydajności.


  1. Ekonomiczne uzasadnienie zastosowania metod przeróbki plastycznej.

Obrabiarki do obróbki plastycznej są zwykle duże, sztywne i ciężkie, a zatem i drogie. Podobnie bardzo drogie są zwykle narzędzia (np. matryce). Są to powody tego, że obróbka plastyczna stosowana bywa głównie w produkcji masowej, jakkolwiek udział tej techniki wytwórczej w całkowitej pracochłonności produkcji przemysłowej stale rośnie. Wynika to z faktu, że w ten sposób produkty masowe można wytwarzać tanio i przy oszczędnym zużyciu surowców, a także z faktu, że wytworzone w ten sposób elementy odznaczają się dobrymi własnościami wytrzymałościowymi, często korzystniejszymi aniżeli te, jakie zapewnia np. obróbka skrawaniem.

  1. Definicja umocnienia materiału

W miarę wzrostu trwałego odkształcenia materiału następuje wzrost, charakteryzującej go, wartości naprężenia uplastyczniającego, czyli dalsze przyrosty odkształcenia wymagają coraz to większych przyrostów siły. Zjawisko to, nosi nazwę umocnienia materiału i oznacza, że ze wzrostem odkształcenia zwiększa się wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności oraz twardość, zmniejszają się natomiast wartości parametrów określających własności plastyczne (wydłużenie, przewężenie, itp.) Umocnieniu towarzyszą także zmiany własności magnetycznych i gęstości.

  1. Istota zróżnicowania metod kształtowania plastycznego na zimno i na gorąco.

Podczas odkształcania materiału w wyższych temperaturach zachodzą zjawiska, które usuwają skutki umocnienia (zdrowienie i rekrystalizacja). Czynnikiem decydującym o stopniu umocnienia materiału są więc prędkości, z jakimi przebiegają dwa przeciwstawne procesy: umocnienia oraz zdrowienia i rekrystalizacji. W temperaturach niższych od temperatury rekrystalizacji prędkość umacniania się materiału jest znacznie większa od prędkości procesów zdrowienia i rekrystalizacji. W temperaturach zbliżonych i wyższych od temperatury rekrystalizacji, stosunek prędkości przebiegu tych procesów jest odwrotny. Stąd właśnie wywodzi się podział na kształtowanie plastyczne na zimno i gorąco. Kształtowanie na zimno obejmuje takie procesy, po realizacji których materiał wykazuje umocnienie. PO kształtowaniu na gorąco natomiast w materiale nie ma umocnienia.

  1. Definicja walcowania i zastosowania

Walcowanie – polega na plastycznym kształtowaniu materiału poprzez wywieranie nań nacisku obracającymi się i współpracującymi ze sobą walcami, tarczami lub rolkami. W procesie walcowania tylko niewielka część materiału, poddana bezpośredniemu naciskowi walców, jest wprowadzana w stan plastyczny. Dzięki temu przy stosunkowo niezbyt dużych obciążeniach walców uzyskuje się znaczne odkształcenia walcowanego materiału.

Walcowanie stosuje się również w celu poprawienia jego własności mechanicznych, np. podczas walcowania na gorąco wlewków, następuje usunięcie struktury dendrytycznej, zaś podczas walcowania na zimno zachodzi umocnienie materiału.

Wyroby: pręty, kształtowniki, rury, blachy, taśmy.


  1. Walcowanie hutnicze i przetwórcze

Walcowanie hutnicze – obejmuje produkcję długich półwyrobów o stałych wymiarach i stałym kształcie przekroju poprzecznego. Odbywa się ono w walcowniach będących wydziałami produkcyjnymi zakładów hutniczych.

Walcowanie przetwórcze – stosuje się do wytwarzania wyrobów o niewielkiej długości i zmiennym przekroju.



  1. Definicja walcarki

Najważniejsze zespoły walcarki: klatka walcownicza, silnik napędowy oraz przekładnia przenosząca ruch obrotowy z silnika na walce. Dodatkowym zespołem jest urządzenie służące do wprowadzania materiału między walce. Do walcowania stosuje się dwa rodzaje walców: gładkie (służące do walcowania blachy) oraz bruzdowe (stosowane do walcowania kształtowników, prętów, rur, itp.).

  1. Istota procesu wyciskania

Wyciskanie – proces obróbki plastycznej polegający na wywieraniu nacisku na materiał umieszczony w pojemniku, dzięki czemu wypływa on przez otwór matrycy. Proces ten stosuje się w celu zmiany kształtu materiału wejściowego, a w przypadku wyciskania na zimno również w celu wykorzystania efektu umocnienia i uzyskania wyrobów o dużej dokładności wymiarowo-kształtowej i powierzchni o małej chropowatości.

  1. Przykłady wyrobów otrzymywanych metodą wyciskania

Kształtowniki – półwyroby; wyroby gotowe: łuski amunicyjne, obudowy, osłony i inne cienkościenne części o kształcie tulei z dnem lub bez dna, tuby dla przemysłu lekkiego (do różnego rodzaju past i kremów), a także części do maszyn (koła zębate, wielowypusty, wałki wielostopniowe).

1   2   3


©operacji.org 2017
wyślij wiadomość

    Strona główna