Co to jest spawanie blachy?

Arkusz mspawanie metalito technologia obróbki materiałów, która polega na łączeniudwalub więcej oddzielnych części metalowych w jedną za pomocą jakiejś metody. Wraz z rozwojem technologii przemysłowej coraz szerzej stosuje się technologię spawania, która jest ważnym procesem w obróbce metali w przemyśle wytwórczym.

Jakie są metody spawania metali?

Istnieje wiele rodzajów metod spawania metali, w zależności od stanu i charakterystyki procesu metalu w procesie spawania, metody spawania metali dzielą się głównie na trzy kategorie: zgrzewanie, zgrzewanie ciśnieniowe i lutowanie twarde.

Spawanie fuzyjne

Spawanie to metoda łączenia części metalowych poprzez ich ogrzewanie i stapianie. Ta metoda nie wymaga nacisku. Powierzchnie styku dwóch przedmiotów są podgrzewane, co powoduje, że metal generuje znaczną siłę atomową, tworząc w nagrzanym obszarze stan ciekły. Atomy metalu obu przedmiotów całkowicie się rozpraszają i łączą. Kiedy stopiony metal ostygnie, tworzy mocne połączenie spawane.

Typowe techniki spawania obejmują spawanie łukowe, spawanie gazowe i spawanie laserowe.

Spawanie łukowe

Spawanie łukowejest zasilany przez źródło elektryczne, które rozładowuje się pomiędzy elektrodą a dwoma elementami obrabianymi, tworząc łuk. Łuk ten przekształca się w ciepło, topiąc elektrodę i przedmioty obrabiane, łącząc ze sobą metale. Podczas procesu spawania niskie napięcie i wysoki prąd generują wysokie temperatury i intensywne światło, spalając elektrodę i elementy obrabiane, tworząc jeziorko stopionego materiału, które ochładza się i tworzy spoinę.

Ta metoda spawania ma szeroki zakres zastosowań i może być stosowana do spawania różnych metali, takich jak stal nierdzewna, aluminium, miedź i stal wysokowęglowa. Ponieważ sprzęt do spawania łukowego jest przenośny i łatwy w obsłudze, jest szeroko stosowany w branżach takich jak produkcja maszyn, budownictwo i przemysł stoczniowy. Na przykład służy do połączeń prętów zbrojeniowych w budownictwie. Ponadto spawanie łukowe jest często stosowane przy naprawie sprzętu i konserwacji torów kolejowych.

Spawanie łukowe zazwyczaj wymaga spawarki łukowej, prętów spawalniczych i osłony twarzy. Jest to tania i szeroko stosowana metoda spawania. Jednak ze względu na trudność techniczną jakość spoiny w dużej mierze zależy od poziomu umiejętności spawacza.

Spawanie gazowe

Spawanie gazowewykorzystuje dwa rodzaje gazu: gaz opałowy i gaz utleniający. Spalanie tych gazów generuje ciepło, które jest wykorzystywane do topienia materiałów metalowych i pręta spawalniczego, które są w sposób ciągły podawane pomiędzy dwoma przedmiotami obrabianymi, tworząc metalowe połączenie.

Spawanie gazowe jest często stosowane do spawania metali, takich jak stal, aluminium i miedź. Oferuje takie zalety, jak elastyczność w zastosowaniu, brak ograniczeń w środowisku pracy i prosta obsługa. Dodatkowo nie wymaga prądu, dzięki czemu jest szeroko stosowany do prac na zewnątrz oraz na placach budowy do połączeń metalowych. Jeśli chcesz naprawić metalową rurę, doskonałym wyborem będzie spawanie gazowe.

Spawanie gazowe ma jednak swoje ograniczenia. Na jakość spoiny istotny wpływ ma jakość pręta spawalniczego, a złącza spawane są podatne na odkształcenia. Dodatkowo wydajność produkcji jest stosunkowo niska.

Spawanie laserowe

Spawanie laserowewykorzystuje wiązkę lasera jako źródło ciepła. Wiązka lasera uderza w krawędzie metalowych elementów, wytwarzając ciepło i tworząc jeziorko spawalnicze. Kiedy laser się oddala, krawędzie stopionego metalu ochładzają się i łączą ze sobą. Metodę tę można stosować do spoin zakładkowych, spoin czołowych i spoin uszczelnionych w różnych zastosowaniach przemysłowych.

Spawanie laserowe charakteryzuje się dużą szybkością spawania i wysoką wydajnością, może być również stosowane do spawania niemetali. Jest to zaawansowana technologia spawania, szeroko stosowana w takich gałęziach przemysłu, jak produkcja samochodów, elektronika i jubilerstwo. Nie może jednak penetrować grubszych materiałów, dlatego najlepiej nadaje się do materiałów cienkościennych. W porównaniu z innymi metodami spawania, sprzęt do spawania laserowego jest zwykle droższy.

Naciśnij Spawanie

W przeciwieństwie do spawania, zgrzewanie ciśnieniowe wymaga przyłożenia pewnego nacisku na metal podczas procesu spawania. Materiały metalowe nie topią się do stanu ciekłego, ale pozostają stałe. Zgrzewanie ciśnieniowe polega na podgrzewaniu złączy metalowych w celu zwiększenia ich plastyczności, a następnie wywieraniu nacisku na uplastyczniony metal, co skutkuje mocniejszym połączeniem spawanym. Dlatego ciśnienie odgrywa kluczową rolę w tym procesie.

Wraz z rozwojem gospodarki przemysłowej pojawiło się wiele nowych materiałów i produktów, co prowadzi do ciągłych innowacji w technologii zgrzewania ciśnieniowego. Do głównych technik zgrzewania ciśnieniowego zalicza się obecnie zgrzewanie oporowe, zgrzewanie dyfuzyjne, zgrzewanie tarciowe i zgrzewanie ultradźwiękowe.

Zgrzewanie oporowe

Zgrzewanie oporowewykorzystuje prąd elektryczny do podgrzewania punktu połączenia metalowych przedmiotów, jednocześnie wywierając nacisk przez elektrody, aby zakończyć spoinę. Jest powszechnie stosowany do spawania stali nierdzewnej, miedzi, aluminium i stali węglowej. Ze względu na wysoką i stałą jakość spawania, zgrzewanie oporowe odgrywa znaczącą rolę w przemyśle motoryzacyjnym, elektronicznym i lotniczym. Wraz z postępem technologii zgrzewanie oporowe w coraz większym stopniu uwzględnia automatyzację, co jeszcze bardziej zwiększa wydajność produkcji.

Zgrzewanie oporowe można podzielić na cztery metody:zgrzewanie punktowe, zgrzewanie garbowe,zgrzewanie szwów, Izgrzewanie doczołowe. Na przykład, jeśli chcesz zespawać część samochodową, na przykład przymocować nakrętkę do metalowej płytki, możesz zastosować zgrzewanie garbowe. Jednakże sprzęt do zgrzewania oporowego jest na ogół nieporęczny i trudny do przenoszenia, co ogranicza jego użycie do określonych ustawień. Za każdym razem, gdy spawasz różne materiały metalowe lub o różnych grubościach, należy dostosować parametry, dzięki czemu jest ono bardziej odpowiednie do spawania dużych ilości elementów metalowych.

Spawanie dyfuzyjne

Zgrzewanie dyfuzyjne, znane również jako łączenie dyfuzyjne, polega na podgrzewaniu i wywieraniu nacisku na powierzchnie metalowe podczas spawania. Proces ten umożliwia atomom i cząsteczkom materiałów metalowych dyfuzję i wiązanie się pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia. Zgrzewanie dyfuzyjne można stosować zarówno do materiałów podobnych, jak i odmiennych, zwykle łącząc miedź, aluminium i materiały kompozytowe.

Metodą tą można jednocześnie spawać wiele połączeń w zespole, np. spawać 20 warstw folii miedzianej o grubości 0,1 mm. Zgrzewanie dyfuzyjne tworzy mocne złącza, które są odporne na odkształcenia, co zwykle eliminuje potrzebę dalszej obróbki. Ma jednak również wady, w tym niską wydajność produkcji i wysokie koszty sprzętu.

Zgrzewanie tarciowe

Zgrzewanie tarcioweto proces spawania wykorzystujący ciepło powstające w wyniku względnego ruchu tarcia pomiędzy elementami obrabianymi pod ciśnieniem. Jest to wydajna i energooszczędna metoda pozwalająca uzyskać wysokiej jakości spoiny. W porównaniu do zgrzewania doczołowego, zgrzewanie tarciowe ma mniejszą strefę wpływu ciepła i lepiej nadaje się do łączenia różnych metali.

Spawanie tarciowe jest wyjątkowe i oferuje takie zalety, jak niskie zużycie energii i przyjazność dla środowiska, dzięki czemu jest popularne w branżach takich jak produkcja mechaniczna, przemysł lotniczy i energetyczny. Jednak ogólnie nadaje się tylko do łączenia metalowych prętów i rur o tej samej średnicy. Po ustaleniu kształtu i położenia elementów spawanych spawanie staje się wyzwaniem.

Zgrzewanie ultradźwiękowe

Spawanie ultradźwiękowe wykorzystuje wibracje o wysokiej częstotliwości generowane przez fale ultradźwiękowe, aby wytworzyć tarcie, odkształcenie i ciepło na metalowych powierzchniach styku. Aby zakończyć proces spawania, naciskają górne i dolne rogi dźwiękowe. Jest to wyjątkowa metoda spawania, która nie wymaga przepływu prądu elektrycznego przez elementy obrabiane ani zewnętrzne źródła ciepła i ma pewne cechy wspólne ze zgrzewaniem tarciowym i zgrzewaniem dyfuzyjnym.

Zgrzewanie ultradźwiękowemoże być stosowany do różnych materiałów, w tym zarówno podobnych, jak i odmiennych metali, takich jak miedź, aluminium, złoto i srebro. Jednak częściej stosuje się go do spawania materiałów niemetalicznych, takich jak ABS, PP i PC, gdzie daje jeszcze lepsze wyniki.

Spawanie lutowane

Mosiężnictwoto metoda spawania, w której spoiwo o temperaturze topnienia niższej od temperatury topnienia przedmiotów obrabianych jest podgrzewane i topione w celu wypełnienia szczelin pomiędzy dwoma metalowymi przedmiotami, kończąc proces łączenia metalu. W odróżnieniu od zgrzewania i zgrzewania pod ciśnieniem, metoda ta nie wymaga topienia detali ani stosowania ciśnienia. Lutowanie twarde jest stosowane głównie do łączenia nakładających się na siebie przedmiotów, przy czym wielkość szczeliny wynosi zwykle od 0,01 do 0,1 milimetra.

Obecnie lutowanie jest coraz częściej stosowane w różnych gałęziach przemysłu, takich jak maszyny, elektronika, instrumenty i oświetlenie. Jakość lutowania zależy w dużej mierze od użytego spoiwa. Dlatego podczas lutowania metalowych przedmiotów ważny jest wybór spoiwa o dobrych właściwościach zwilżających, które może skutecznie wypełnić złącza. Lutowanie twarde dzieli się na lutowanie miękkie i lutowanie twarde w zależności od temperatury topnienia metalu wypełniającego.

Lutowanie miękkie

Do lutowania miękkiego wykorzystuje się metale dodatkowe o temperaturze topnienia poniżej 450 stopni Celsjusza. Połączenia powstałe w wyniku lutowania miękkiego mają niższą wytrzymałość i słabą odporność na ciepło. Jest powszechnie stosowany do połączeń elektrycznych w precyzyjnych produktach elektronicznych i lutowaniu za pomocą lutownic. Jeżeli wymagania wytrzymałościowe nie są krytyczne i temperatura topnienia spoiwa jest wyższa niż lutowanego metalu, można zastosować lutowanie miękkie.

TrudnolDering

Lutowanie twarde z użyciem spoiw o wysokiej temperaturze topnienia, zwane lutowaniem twardym, wykorzystuje spoiwa o temperaturze topnienia powyżej 450 stopni Celsjusza. Połączenia powstałe w wyniku lutowania twardego są mocniejsze w porównaniu do połączeń powstałych w wyniku lutowania miękkiego. W lutowaniu twardym powszechnie wykorzystuje się materiały takie jak srebro, aluminium, miedź i nikiel. Wybór spoiwa zależy od właściwości materiałów przedmiotu obrabianego i wymagań eksploatacyjnych złącza. Lutowanie twarde jest ogólnie odpowiednie do stali nierdzewnej, stopów aluminium, miedzi i innych materiałów o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych. Stosowany jest do połączeń pracujących w wysokich temperaturach i znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym, elektronicznym i elektrycznym.

Wniosek

Istnieje wiele rodzajów spawania metali, a te wymienione powyżej należą do najpopularniejszych metod. Wraz z postępem technologii spawania pojawia się coraz więcej metod spawania. Rozważając sposób spawania metalowych przedmiotów, należy wziąć pod uwagę takie aspekty, jak materiał przedmiotu obrabianego, jego kształt, środowisko pracy i inne. Wybór odpowiedniej metody spawania w oparciu o te czynniki jest kluczowy.