Sučeono zavarivanje: oprema, metode i procesna tehnologija

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Kreiranje bilo koje metalne konstrukcije uvijek podrazumijeva pouzdano i trajno povezivanje pojedinačnih komponenti i dijelova u jednu mehaničku jedinicu. Naravno, metalni proizvod se može proizvesti kao monolitni, jednodijelni dio, na primjer lijevanjem. Međutim, najčešće je potrebno stvoriti integralnu vezu metodom međuatomskih metalnih veza, praćeno visokim zagrijavanjem mjesta spajanja dijelova. Jednostavno rečeno, sučeono zavarivanje blic.

Oprema, metode i procesna tehnologija su od interesa za mnoge zavarivače početnike. Ova vrsta veze se široko koristi u avio-svemirskoj i automobilskoj industriji, jer vam omogućava da napravite jak i pouzdan šav za zavarivanje.

Karakteristike sučeonog zavarivanja

Sučeono zavarivanje različitih materijala je jedna od varijanti čvrstog spoja pod uticajem sile pritiska i električne struje. Odnosno, dijelovi spojeni tokom sučeonog zavarivanja se istovremeno pritiskaju jedan na drugi i zagrijavaju električnim lukom.

Ako je prostor spojendijelova do plastičnog stanja (bez topljenja), tada se ova vrsta veze naziva otporno zavarivanje. Kada se radni komadi zagriju do topljenja, za sučele ivice zavarenih spojeva se kaže da koriste metodu bljeskanja. Svaka od ovih metoda se koristi u određenim situacijama, koje procjenjuje zavarivač, u zavisnosti od zahtjeva za kvalitetom i pouzdanošću spojnog šava, kao i opreme koja se koristi.

Prisustvo defekata u zavarenim spojevima u velikoj meri narušava kvalitet obavljenog posla. Stoga, da bi se ovaj problem otklonio, potrebno je prethodno očistiti kontaktne površine od oksida, nepravilnosti i prljavštine.

Također treba imati na umu da kako se veličina površine spoja povećava, čvrstoća i kvalitet šava se značajno pogoršavaju. To je zbog činjenice da se velika površina ne zagrijava dobro i doprinosi brzom stvaranju oksida, koji negativno utječu na kvalitetu zavarenog spoja.

Pogodnosti za stražnjice

Svaka vrsta zavarivanja ima svoje tehnološke prednosti i nedostatke. Sučeono zavarivanje, prema mnogim zavarivačima, ima niz pozitivnih kvaliteta koje ga značajno razlikuju od drugih tehnologija.

Prednosti blic sučeonog zavarivanja uključuju:

• kada koristite ovu metodu reflow, nema potrebe za predgrijavanjem spoja i pripremanjem rubova spojenih dijelova;
• uz poštovanje tehnologije zavarivanja, lako je dobiti jak i pouzdanveza koja može trajati nekoliko decenija bez nezgoda;
• održava visok nivo hemijske homogenosti materijala nakon zavarivanja, što povećava čvrstoću spoja;
• lakoća i jednostavnost rada ne zahtijevaju posebno znanje čak ni od zavarivača početnika;
• mogućnost izvođenja procesa fleš sučeonog zavarivanja u potpuno automatskom načinu rada;
• velika brzina tehnoloških operacija;
• svestranost u upotrebi gotovo svih materijala.

Sve ove prednosti uvelike nadmašuju manje nedostatke procesa sučeonog zavarivanja.

Nedostaci zavarivanja

Neki nedostaci ove vrste zavarivanja uključuju:

• visoka potrošnja električne energije;
• prilično visoka cijena aparata za otporno zavarivanje za kućnu upotrebu, tako da je najbolje da sami uradite čeoni spoj ručno;
• potreba striktnog pridržavanja zahtjeva za veličinu površine spojenih dijelova;
• poteškoće u zavarivanju u uslovima visoke vlažnosti.

Vrste sučeonog zavarivanja

Proces zavarivanja čeonog spoja je zasnovan na Joule-Lenzovom zakonu. Proces međuatomskih veza odvija se pod djelovanjem električne struje uz pomoć snažne kompresije koja se primjenjuje na kontaktnu površinu proizvoda.

Postoje dvije vrste sučeonog zavarivanja:

• zavarivanjeotpor;
• flash zavarivanje.

U suštini, obje ove metode koriste isti tehnološki proces elektrodeformacije, ali postoje i posebne razlike.

otporno zavarivanje

Jedinstvenost ove metode je da se proces spajanja delova odvija bez topljenja baze. U tom slučaju metalna površina je podvrgnuta ozbiljnoj plastičnoj deformaciji. Strukturno, šipke za zavarivanje su spojene na električnu struju, a kada dođu u kontakt s metalnom površinom, formira se zatvoreni krug. Na mjestu kontakta pojavljuje se veliki otpor, koji osigurava malo zagrijavanje. Štapovi, zagrijani do određene vrijednosti, su čvrsto pritisnuti jedan na drugi, a struja se gasi.

Nakon što zagrijane šipke počnu stvrdnjavati, zbog toga se ova tehnologija naziva otporno zavarivanje. Da bi se izbjegao defekt u zavaru, površine proizvoda koji se zavaruju moraju biti podvrgnute pažljivoj prethodnoj obradi kako prilikom lijepljenja metala nema sitnih čestica stranog porijekla.

Otporno zavarivanje se koristi za spajanje žice ili cijevi, a materijali mogu biti različiti (čelik i bakar, liveno gvožđe i aluminijum).

Reflow veza

Izrazita karakteristika sučeonog zavarivanja je dovod napona na transformator do kontakta zavarenih površina. U ovom slučaju, izbočene mikrohrapavosti površine se zagrijavaju i drobe. Dakle, električna struja ne teče duž veće izbočine, već odmah dužcijela ravan kontakta.

Postoje dvije vrste fleš sučeonog zavarivanja:

1. Kontinuirano zavarivanje karakteriše glatko pomeranje dva dela proizvoda, stegnutih posebnim stezaljkama jedinice za zavarivanje, jedan prema drugom. Zatim se primjenjuje struja, a dijelovi su međusobno povezani, dodirujući cijelu ravninu. Dijelovi se zavaruju, nakon čega dolazi do slijeganja na određenoj vrijednosti i isključuje se električna struja.
2. Do povremenog topljenja dolazi zbog smjenjivanja momenata zaptivanja i slabljenja spojeva, dok električna struja ostaje uključena. Ovaj pokret naprijed-nazad zatvara krug do tačke topljenja materijala.

Zahtjevi za površine i tehnologija čišćenja

Površine materijala koji se spajaju da bi se dobio visokokvalitetni zavar moraju ispunjavati određene zahtjeve:

1. Vrijednost otpora na cijeloj kontaktnoj ravni bi trebala biti približno jednaka.
2. Otpor električne struje treba da bude što je moguće manji.
3. Ravnine dvije površine koje se zavaruju moraju se podudarati u nivou.
4. Ujednačen izgled površine je ključ za visokokvalitetno zavarivanje.

Za ispunjenje ovih uslova potrebno je izvršiti preliminarnu pripremu površine. Za ovo vam je potrebno:

1. Izvršite odmašćivanje spoja.
2. Uklonite oksidni film preko cijele kontaktne ravni.
3. Izvršite neutralizaciju zgloba.
4. Dobro osušite površinu.

Nakon čišćenja potrebno je vizuelno provjeriti spremnost površina za zavarivanje.

Mašine za čeono zavarivanje

Pomoću specijalnih aparata za sučeono zavarivanje najčešće se zavaruju polietilenske cijevi, jer je materijal ovih proizvoda lako podložan sučeonom tipu kontaktnog spoja.

Postoje sljedeće vrste aparata za zavarivanje:

• mobilni;
• stacionarni;
• privjesak;
• univerzalni;
• specijalizirano.

Dizajn bilo koje mašine za zavarivanje uključuje električni i mehanički sklop, kao i sistem vodenog hlađenja i pneumatski ubacivač obratka.

Sučeono zavarivanje polietilenskih cijevi se malo razlikuje od spajanja metalnih proizvoda. Budući da plastični materijal nije provodnik električne struje, zagrijavanje krajeva cijevi vrši se posebnim grijaćim elementima. Inače, tehnologija čeonog zavarivanja polietilenskih cijevi je slična spajanju ostalih površina.

Ručno čeono zavarivanje

Kod kuće, upotreba aparata za kontaktno zavarivanje je neisplativa, pa se cijevi malog promjera mogu zavarivati ručno. Istovremeno, da bi se postigla kvalitetna veza, potrebno je kroz obuku steći iskustvo u obavljanju poslova.

Tehnološki koraci procesa ručnog sučeonog zavarivanja su sljedeći:

1. Pripremite radni prostor u skladu sa sigurnosnim zahtjevima.
2. Napravite sigurnu fiksaciju radnih komada. Pričvršćivanje se može obaviti pomoću posebnih stezaljki, međutim, u domaćim uvjetima najčešće se koriste cigle ili udubljenja u tlu. Glavna stvar je da dijelovi ostanu nepomični.
3. Koristite brusni papir ili turpiju da očistite površine koje se zavaruju.
4. Prilikom zagrijavanja sučeonog zavara, na spoj se mora primijeniti pritisak.
5. Šav se hladi prirodno - na vazduhu.

U slučaju jakog vjetra napolju, preporučljivo je prekinuti rad kako bi se spriječilo da prašina ili pijesak uđu u područje zavarivanja. Po kišnom vremenu rad se može obavljati pod posebnom nadstrešnicom.

Defekti na stražnjim zglobovima

Dugotrajno funkcionisanje bilo kog mehaničkog uređaja u velikoj meri zavisi od kvaliteta vizuelne kontrole obavljenog posla. Stoga svaki zavarivač mora znati i biti sposoban procijeniti glavne nedostatke koji mogu nastati tokom procesa zavarivanja.

Glavni nedostaci fleš sučeonog zavarivanja uključuju:

1. Nedostatak prodora šava, koji se manifestuje delimičnom metalnom vezom. Najčešći uzrok ovog defekta je prisustvospoj oksidnog filma, kao i slabo zagrijavanje krajeva dijelova.
2. Pukotine i delaminacija šava, do kojih može doći kada se materijal brzo ohladi nakon zavarivanja.
3. Izobličenje vlakana u području zavarivanja također može biti uzrokovano pretjeranim uznemiravanjem.
4. Zagađenje spoja raznim inkluzijama, velika zrna na šavu su strukturni nedostaci. Takvi problemi nastaju kada je šav oksidiran ili pregrijan.

Sučeono otporno zavarivanje, prema mišljenju stručnjaka, je pouzdan i kvalitetan način spajanja dijelova od različitih materijala. Zbog mogućnosti izvođenja procesa u automatskom načinu rada, široko se koristi u industrijskim preduzećima za povezivanje složenih komponenti mnogih mehaničkih uređaja.