Pukkkeevitus: seadmed, meetodid ja protsessitehnoloogia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Iga metallkonstruktsiooni loomine eeldab alati üksikute komponentide ja osade usaldusväärset ja vastupidavat ühendamist üheks mehaaniliseks üksuseks. Loomulikult saab metalltoodet toota monoliitse, ühes tükis detailina, näiteks valamise teel. Enamasti on aga vaja luua terviklik ühendus aatomitevaheliste metallsidemete meetodil, millega kaasneb osade ühendamise koha kõrge kuumenemine. Lihtsam alt öeldes välk-otskeevitus.

Seadmed, meetodid ja protsessitehnoloogia pakuvad huvi paljudele algajatele keevitajatele. Seda tüüpi ühendusi kasutatakse laialdaselt kosmose- ja autotööstuses, kuna see võimaldab luua tugeva ja töökindla keevisõmbluse.

Potkkeevituse omadused

Erinevate materjalide põkkkeevitus on survejõu ja elektrivoolu mõjul tugeva ühenduse üks variante. See tähendab, et põkk-põkkkeevitusel ühendatud osad surutakse samaaegselt üksteise vastu ja kuumutatakse elektrikaarega.

Kui ruum on ühendatudosad plastsesse olekusse (ilma sulamiseta), siis seda tüüpi ühendust nimetatakse takistuskeevituseks. Kui toorikuid kuumutatakse sulamiseni, kasutatakse keevisliidete põkkservades väidetav alt välgumeetodit. Kõiki neid meetodeid kasutatakse teatud olukordades, mida hindab keevitaja, olenev alt ühendusõmbluse kvaliteedi ja töökindluse nõuetest, samuti kasutatavast seadmest.

Keevisõmbluste defektide olemasolu halvendab oluliselt tehtud töö kvaliteeti. Seetõttu on selle häda kõrvaldamiseks vaja kontaktpinnad eelnev alt puhastada oksiididest, ebatasasusest ja mustusest.

Samuti tuleb meeles pidada, et liitepinna suuruse suurenedes halveneb oluliselt keevisõmbluse tugevus ja kvaliteet. Selle põhjuseks on asjaolu, et suur ala ei soojene hästi ja aitab kaasa oksiidide kiirele moodustumisele, mis mõjutab negatiivselt keevisliite kvaliteeti.

Tagumiku liigeste hüvitised

Igasugusel keevitusviisil on oma tehnoloogilised eelised ja puudused. Paljude keevitajate sõnul on põkkkeevitamisel mitmeid positiivseid omadusi, mis eristavad seda oluliselt teistest tehnoloogiatest.

Välk-põkkkeevituse eelised on järgmised:

• seda tagasivoolumeetodit kasutades ei ole vaja vuuki eelsoojendada ja liidetud osade servi ette valmistada;
• keevitustehnoloogiat järgides on lihtne saada tugevat ja usaldusväärsetühendus, mis võib kesta mitu aastakümmet ilma õnnetusteta;
• säilitab pärast keevitamist materjali kõrge keemilise homogeensuse taseme, mis suurendab liite tugevust;
• töö kergus ja lihtsus ei nõua eriteadmisi isegi algaj alt keevitaj alt;
• võimalus teostada välk-otskeevitusprotsessi täisautomaatses režiimis;
• tehnoloogiliste toimingute kiirus;
• mitmekülgsus peaaegu kõigi materjalide kasutamisel.

Kõik need eelised kaaluvad üles põkkkeevitusprotsessi väiksemad puudused.

Keevitamise puudused

Seda tüüpi keevitusmeetodite puudused on järgmised:

• suur elektrienergia tarbimine;
• koduseks kasutamiseks mõeldud takistuskeevitusmasina hind on üsna kõrge, seega on kõige parem teha põkkliitmine käsitsi;
• liidetud osade pinna suuruse nõuete range järgimise vajadus;
• keevitamise raskused kõrge õhuniiskuse tingimustes.

Potkkeevituse tüübid

Takkühenduse keevitusprotsess põhineb Joule-Lenzi seadusel. Aatomitevaheliste sidemete moodustumine toimub elektrivoolu mõjul toote kontaktpinnale avaldatava tugeva kokkusurumise teel.

Pukkkeevitust on kahte tüüpi:

• keevitusvastupanu;
• välkkeevitus.

Sisuliselt kasutavad mõlemad meetodid sama tehnoloogilist elektrodeformatsiooniprotsessi, kuid on ka erilisi erinevusi.

Takistuskeevitus

Selle meetodi ainulaadsus seisneb selles, et osade ühendamise protsess kulgeb alust sulamata. Sel juhul on metallpind tugev alt plastiline deformatsioon. Struktuurselt on keevitusvardad ühendatud elektrivooluga ja nende kokkupuutel metallpinnaga moodustub suletud ahel. Puutepunktis ilmub suur takistus, mis tagab väikese kuumutamise. Teatud väärtuseni kuumutatud vardad surutakse tihed alt üksteise vastu ja vool lülitatakse välja.

Pärast seda, kui kuumutatud vardad hakkavad kõvenema, nimetatakse seda tehnoloogiat takistuskeevituseks. Keevisõmbluse defektide vältimiseks tuleb keevitatavate toodete pindu hoolik alt eeltöödelda, et metalli sidumisel ei jääks võõrast päritolu pisikesi osakesi.

Traadi või torude ühendamiseks kasutatakse takistuskeevitust ning materjalid võivad olla erinevad (teras ja vask, malm ja alumiinium).

Ümbervooluühendus

Välk-põkkkeevituse eripäraks on trafo pinge andmine kuni keevitatud pindade kokkupuuteni. Sel juhul kuumutatakse ja purustatakse pinna väljaulatuvad mikrokaredused. Seetõttu ei liigu elektrivool mööda suuremat eendit, vaid kohe möödakogu kokkupuutetasand.

Välk-põkkkeevitust on kahte tüüpi:

1. Pidevat keevitamist iseloomustab toote kahe osa sujuv liikumine, mis on kinnitatud keevitusseadme spetsiaalsetesse klambritesse, üksteise poole. Seejärel rakendatakse voolu ja osad lukustatakse, puutudes kokku kogu tasapinnaga. Osad keevitatakse, mille järel tekib teatud väärtusel settimine ja elektrivool lülitatakse välja.
2. Vahelduv sulamine toimub tihendusmomentide vaheldumisel ja vuukide nõrgenemisel, samal ajal kui elektrivool jääb sisse. See edasi-tagasi liikumine sulgeb ahela kuni materjali sulamistemperatuurini.

Pinnanõuded ja puhastustehnoloogia

Kvaliteetse keevisõmbluse saamiseks ühendatavate materjalide pinnad peavad vastama teatud nõuetele:

1. Takistuse väärtus kogu kontakttasandil peaks olema ligikaudu võrdne.
2. Takistus elektrivoolule peaks olema võimalikult madal.
3. Kahe keevitatava pinna tasapinnad peavad ühtima.
4. Pinna ühtlane välimus on kvaliteetse keevitamise võti.

Nende tingimuste täitmiseks on vajalik pinna eelnev ettevalmistus. Selleks vajate:

1. Teosta vuugi rasvaärastus.
2. Eemaldage oksiidkile kogu kontakttasandilt.
3. Teosta liigeste neutraliseerimist.
4. Kuivatage pind hästi.

Pärast puhastamist peate visuaalselt kontrollima pindade valmisolekut keevitamiseks.

Takkkeevitusmasinad

Spetsiaalsete põkkkeevitusmasinate abil keevitatakse polüetüleentorusid kõige sagedamini, kuna nende toodete materjal on kergesti kohandatav kontaktühenduse põkktüübiga.

Seal on järgmist tüüpi keevitusmasinaid:

• mobiil;
• statsionaarne;
• ripats;
• universaalne;
• specialized.

Iga keevitusmasina konstruktsioon sisaldab elektrilist ja mehaanilist sõlme, samuti vesijahutussüsteemi ja pneumaatilist tooriku etteandjat.

Polüetüleentorude põkkkeevitus erineb veidi metalltoodete ühendamisest. Kuna plastmaterjal ei ole elektrivoolu juht, siis torude otste soojendamine toimub spetsiaalsete kütteelementide abil. Muidu on polüetüleentorude põkkkeevitamise tehnoloogia sarnane muude pindade ühendamisega.

Käsitsi põkkkeevitus

Kodus on kontaktkeevitusmasina kasutamine kahjumlik, seega saab väikese läbimõõduga torusid käsitsi keevitada. Samas on kvaliteetse ühenduse saavutamiseks vaja läbi koolituse omandada töö tegemise kogemus.

Manuaalse põkkkeevitusprotsessi tehnoloogilised etapid on järgmised:

1. Valmistage tööruum ette vastav alt ohutusnõuetele.
2. Kinnitage toorikud kindl alt. Kinnitamist saab teha spetsiaalsete klambrite abil, kuid kodustes tingimustes kasutatakse kõige sagedamini telliseid või süvendeid maapinnas. Peaasi, et osad jääksid liikumatuks.
3. Kasutage keevitatavate pindade puhastamiseks liivapaberit või viili.
4. Punktkeevisõmbluse kuumutamisel tuleb ühenduskohale avaldada survet.
5. Õmblus jahutatakse loomulikult – õhus.

Väljas puhuva tugeva tuule korral on soovitatav töö lõpetada, et vältida tolmu või liiva sattumist keevitusalasse. Vihmase ilmaga saab töid teha spetsiaalse varikatuse all.

Defektid põkkliigendites

Iga mehaanilise seadme pikaajaline toimimine sõltub suuresti tehtud töö visuaalse kontrolli kvaliteedist. Seetõttu peab iga keevitaja teadma ja oskama hinnata peamisi keevitusprotsessi käigus tekkida võivaid defekte.

Põhkpõkkkeevituse peamised vead on järgmised:

1. Keevisõmbluse läbitungimise puudumine, mis väljendub osalises metallilises sidemes. Selle defekti kõige levinum põhjus on selle olemasoluoksiidkile ühenduskoht, samuti osade otste nõrk kuumenemine.
2. Õmbluse praod ja kihistumine, mis võivad tekkida materjali kiirel jahutamisel pärast keevitamist.
3. Kiudude moonutusi keevisõmbluse piirkonnas võib põhjustada ka liigne häirimine.
4. Vuugi saastumine erinevate lisanditega, suured terad keevisõmblusel on konstruktsiooni defektid. Sellised probleemid tekivad siis, kui õmblus on oksüdeerunud või ülekuumenenud.

Pukktakistuskeevitus on ekspertide sõnul usaldusväärne ja kvaliteetne viis erinevatest materjalidest osade ühendamiseks. Tänu võimalusele teostada protsessi automaatrežiimis, kasutatakse seda tööstusettevõtetes laialdaselt paljude mehaaniliste seadmete keerukate komponentide ühendamiseks.