Што е заварување?
Способноста за заварување на металот се однесува на приспособливоста на металниот материјал на процесот на заварување, главно се однесува на тешкотијата за добивање на висококвалитетни заварени споеви под одредени услови на процесот на заварување.Општо земено, концептот на "способност за заварување" исто така вклучува "достапност" и "сигурност".Способноста на заварувањето зависи од карактеристиките на материјалот и од условите на процесот што се користат.Способноста за заварување на металните материјали не е статична, туку се развива на пример, за материјалите кои првично се сметале за слаби во способноста за заварување, со развојот на науката и технологијата, новите методи на заварување станале полесни за заварување, односно способноста за заварување стана подобра.Затоа, не можеме да оставиме услови на процесот да зборуваме за способноста на заварување.
Способноста за заварување вклучува два аспекта: едниот е изведбата на спојницата, односно чувствителноста на формирање дефекти на заварување под одредени услови на процесот на заварување;втората е практичната изведба, односно приспособливоста на заварениот спој на барањата за употреба при одредени услови на процесот на заварување.
Методи на заварување
1.Ласерско заварување(LBW）
2. Ултразвучно заварување (USW)
3. дифузно заварување (DFW)
4.итн
1.Заварувањето е процес на спојување на материјали, обично метали, со загревање на површините до точка на топење и потоа дозволување нивно ладење и зацврстување, често со додавање на материјал за полнење.Заварливоста на материјалот се однесува на неговата способност да се заварува под одредени услови на процесот и зависи и од карактеристиките на материјалот и од користениот процес на заварување.
2.Заварливоста може да се подели на два аспекта: заедничка изведба и практична изведба.Изведбата на спојката се однесува на чувствителноста на формирање дефекти на заварување при одредени услови на процесот на заварување, додека практичните перформанси се однесуваат на приспособливоста на заварениот спој на барањата за употреба при одредени услови на процесот на заварување.
3. Постојат различни методи на заварување, вклучувајќи ласерско заварување (LBW), ултразвучно заварување (USW) и дифузно заварување (DFW), меѓу другото.Изборот на методот на заварување зависи од материјалите што се спојуваат, дебелината на материјалите, потребната цврстина на спојницата и други фактори.
Што е ласерско заварување?
Ласерското заварување, познато и како заварување со ласерски зрак („LBW“), е техника во производството при што две или повеќе парчиња материјал (обично метал) се спојуваат заедно преку употреба на ласерски зрак.
Тоа е бесконтактен процес кој бара пристап до зоната на заварување од едната страна на деловите што се заваруваат.
Топлината создадена од ласерот го топи материјалот од двете страни на спојницата, а како што стопениот материјал се меша и повторно се зацврстува, ги спојува деловите.
Заварот се формира додека интензивната ласерска светлина брзо го загрева материјалот - обично се пресметува во милисекунди.
Ласерскиот зрак е кохерентна (еднофазна) светлина со една бранова должина (монохроматска).Ласерскиот зрак има мала дивергенција на зракот и висока енергетска содржина што ќе создаде топлина кога ќе удри во површина
Како и сите форми на заварување, деталите се важни кога се користи LBW.Можете да користите различни ласери и различни LBW процеси, а има моменти кога ласерското заварување не е најдобриот избор.
Ласерско заварување
Постојат 3 типа на ласерско заварување:
1.Режим на спроводливост
2.Режим на спроводливост/пробивање
3.Режим на пенетрација или клучалката
Овие типови на ласерско заварување се групирани според количината на енергија испорачана на металот.Сфатете ги овие како ниски, средни и високи енергетски нивоа на ласерска енергија.
Режим на спроводливост
Режимот на спроводливост испорачува мала ласерска енергија на металот, што резултира со мала пенетрација со плитко заварување.
Добро е за споеви на кои не им е потребна висока јачина бидејќи резултатите се еден вид континуирано место заварување.Спроводливите завари се мазни и естетски пријатни, и обично се пошироки отколку што се длабоки.
Постојат два типа на режим на спроводливост LBW:
1.Директно греење:Површината на делот се загрева директно со ласер.Потоа, топлината се внесува во металот, а делови од основниот метал се топат, спојувајќи го спојот кога металот повторно се зацврстува.
2.Пренос на енергија: Специјално апсорпциско мастило најпрво се става на интерфејсот на спојницата.Ова мастило ја зема енергијата на ласерот и генерира топлина.Основниот метал потоа ја спроведува топлината во тенок слој, кој се топи и повторно се зацврстува за да формира заварен спој.
Спроведување/Режим на пенетрација
Некои можеби нема да го признаат ова како еден од режимите.Тие чувствуваат дека има само два вида;или спроведувате топлина во металот или испарувате мал метален канал, дозволувајќи му на ласерот да се спушти во металот.
Но, режимот на спроводливост/пробивање користи „средна“ енергија и резултира со поголема пенетрација.Но, ласерот не е доволно силен за да испарува метал како во режимот на клучалката.
Режим на пенетрација или клучалката
Овој режим создава длабоки, тесни завари.Така, некои го нарекуваат режим на пенетрација.Направените завари обично се подлабоки од широките и посилни од заварите со режим на спроводливост.
Со овој тип на LBW заварување, ласер со голема моќност го испарува основниот метал, создавајќи тесен тунел познат како „клучалката“ што се протега надолу во спојот.Оваа „дупка“ обезбедува канал за ласерот да навлезе длабоко во металот.
Погодни метали за LBW
Ласерското заварување работи со многу метали, како што се:
- Јаглероден челик
- Алуминиум
- Титаниум
- Ниска легура и нерѓосувачки челик
- Никел
- Платина
- Молибден
Ултразвучно заварување
Ултразвучно заварување (USW) е спојување или реформирање на термопластика преку употреба на топлина генерирана од механичко движење со висока фреквенција.Тоа се постигнува со претворање на висока фреквентна електрична енергија во високофреквентно механичко движење.Тоа механичко движење, заедно со применетата сила, создава топлина на триење на површините за парење на пластичните компоненти (област на спојување), така што пластичниот материјал се топи и формира молекуларна врска помеѓу деловите.
ОСНОВЕН ПРИНЦИП НА УЛТРАЗВУЧНО ЗАВАРУВАЊЕ
1.Делови во тела: Двата термопластични делови што треба да се склопат се поставени заедно, еден врз друг, во потпорно гнездо наречено тела.
2. Ултразвучен контакт со рог: Титаниумска или алуминиумска компонента наречена рог е доведена во контакт со горниот пластичен дел.
3. Применета сила: Контролирана сила или притисок се применува на деловите, прицврстувајќи ги заедно против тела.
4. Време на заварување: Ултразвучниот рог се вибрира вертикално 20.000 (20 kHz) или 40.000 (40 kHz) пати во секунда, на растојанија измерени во илјадити дел од инч (микрони), за однапред одредено време наречено време на заварување.Преку внимателен дизајн на делови, оваа вибрациона механичка енергија се насочува кон ограничени точки на контакт помеѓу двата дела.Механичките вибрации се пренесуваат преку термопластичните материјали до спојницата за да се создаде топлина на триење.Кога температурата на спојницата ќе достигне точка на топење, пластиката се топи и тече, а вибрациите се прекинуваат.Ова овозможува стопената пластика да почне да се лади.
5. Време на задржување: Силата на стегање се одржува однапред одредено време за да се дозволи деловите да се спојат додека стопената пластика се лади и зацврстува.Ова е познато како време на задржување.(Забелешка: Подобрена јачина и херметичност на зглобот може да се постигнат со примена на поголема сила за време на задржувањето. Ова се постигнува со двоен притисок).
6. Рогот се повлекува: Откако стопената пластика ќе се зацврсти, силата на стегање се отстранува и ултразвучниот рог се повлекува.Двата пластични делови сега се споени како да се обликувани заедно и се отстранети од тела како еден дел.
Дифузно заварување, DFW
Процес на спојување со топлина и притисок каде што контактните површини се спојуваат со дифузија на атоми.
Процесот
Две работни парчиња [1] со различни концентрации се поставени помеѓу две преса [2].Пресите се единствени за секоја комбинација на работните парчиња, што резултира со нов дизајн ако се промени дизајнот на производот.
Топлината еквивалентна на околу 50-70% од точката на топење на материјалите потоа се доставува до системот, зголемувајќи ја мобилноста на атомите на двата материјали.
Пресите потоа се притискаат заедно, предизвикувајќи атомите да почнат да дифузираат помеѓу материјалите во областа за контакт [3].Дифузијата се одвива поради тоа што работните парчиња се со различни концентрации, додека топлината и притисокот само го олеснуваат процесот.Затоа, притисокот се користи за да се приближат материјалите што ги допираат површините што е можно повеќе, така што атомите можат полесно да се дифузираат.Кога саканиот дел од атоми се дифузни, топлината и притисокот се отстрануваат и обработката на сврзувањето е завршена.
