Ćwiczenia laboratoryjne „Obróbka ubytkowa i spajanie” |
||
Ćwiczenie: 6 |
Temat ćwiczenia: Zgrzewanie |
Data: 27.11.2000r. |
Grupa: 1 |
Marek STASIK
|
Ocena: |
Wydział: MiIM Rok: II- ET |
|
|
Zgrzewaniem nazywa się proces trwałego łączenia materiałów topliwych, głównie metali i tworzyw sztucznych, przez podgrzanie części do stanu ciastowatego i dociśniecie wzajemna łączonych części w miejscu zgrzewania. W zależności od rodzaju zastosowanej do nagrzewania łączonych przedmiotów energii rozróżnia się zgrzewanie:
ogniskowe (kowalskie - kuźnicze),
termitowe,
elektryczne oporowe,
tarciowe.
Najbardziej rozpowszechnione w odniesieniu do metali jest zgrzewanie elektryczne oporowe. Dzieli się je na:
doczołowe,
punktowe,
garbowe,
liniowe.
Do zgrzewania elektrycznego oporowego stosuje się prąd przemienny o niskim napięciu i bardzo dużym natężeniu (rzędu kilku tysięcy amperów).
Zgrzewanie doczołowe. Elektryczne zgrzewanie oporowe doczołowe polega na łączeniu przedmiotów w kształcie prętów, kształtowników, szyn itp. powierzchniami czołowymi na zgrzewarkach doczołowych. Rozróżnia się dwa sposoby zgrzewania doczołowego. Są to:
zgrzewanie zwarciowe,
zgrzewanie iskrowe.
Podczas zgrzewania zwarciowego powierzchnie łączone dociska się do siebie przed włączeniem prądu. Włączenie prądu powoduje powstanie ciepła (o wartości zależnej od oporności - R, czasu - t , i natężenia prądu - I zgodnie z prawem Joule'a Q=0,24*I2*R*t ). Gdy materiał zmięknie pod wpływem nagrzania, następuje silniejszy docisk. Charakterystyczną cechą zgrzeiny jest spęczania materiału.
Zgrzewanie iskrowe polega na tym, że łączone części styka się ze sobą dopiero po włączeniu prądu, ostateczny zaś docisk następuje dopiero w końcowej fazie procesu, kiedy łączone części zostaną odpowiednio nagrzane. Nagrzanie miejsca styku uzyskuje się przez wielokrotne zbliżanie i oddalanie od siebie obu części. Podczas tych zabiegów między nagrzewanymi częściami powstaje silne iskrzenie (łuk elektryczny), które je nadtapia. Po nadtopieniu dociska się do siebie silnie obie łączone części i wyłącza się prąd płynący z transformatora. W wyniku zgrzewania doczołowego iskrowego powstaje charakterystyczna zgrzeina z ostrym obrzeżem.
Zgrzewanie punktowe. Zgrzewanie punktowe polega na łączeniu w szeregu punktów dwóch elementów cienkościennych ułożonych jeden na drugim (np. łączenie blach na zakładkę). Zgrzewanie punktowe wykonuje się na zgrzewarce wyposażonej w elektrody kłowe. Umieszczone między nimi elementy łączone ściska się elektrodami, do których jest podłączony prąd o dużym natężeniu. Przepływający przez elektrody i łączone materiały prąd elektryczny nagrzewa łączone elementy w miejscu ich styku do temperatury potrzebnej do zgrzewania. Dzięki dociskowi elektrod następuje połączenie tych elementów. Proces zgrzewania punktowego powinien się tak odbywać, aby najpierw nastąpił docisk elektrod, a następnie przepływ prądu. Jeśli najpierw nastąpi przepływ prądu, zanim elektrody dostatecznie docisną materiał, wówczas występuje silne iskrzenie metalu, uniemożliwiające prawidłowe wykonanie zgrzeiny.
Zgrzewanie garbowe. Zgrzewanie garbowe rozwinęło się jako ulepszenie zgrzewania punktowego. Wymiary i rozmieszczenie punktów zgrzewanych są z góry ustalone przez wytłoczenia wypukłości (garbów) w kształcie stożka lub rowka na jednej z części łączonych. Przy dociśnięciu części na odpowiedniej zgrzewarce - między płaskimi elektrodami o dużej powierzchni - i przepuszczeniu prądu następuje spłaszczenie garbów i wytworzenie zgrzein identycznych jak zgrzeiny punktowe.
Zgrzewanie liniowe. Zgrzewanie liniowe wykonuje się na zgrzewarce liniowej , w której elektrody maja kształt krążków. Krążki w czasie zgrzewania obracają się równomiernie, a przepływ prądu jest przerywany, wskutek czego powstają zachodzące na siebie zgrzeiny punktowe.