Sự phát triển tích cực của các phương pháp hàn nhiệt kim loại công nghệ cao làm lu mờ các phương pháp gia công thay thế. Đồng thời có những kỹ thuật biến dạng nguội khá cổ xưa nhất của sản phẩm nhựa. Hàn khô là một trong những phương pháp này. Đặc biệt, đối với kim loại, biến dạng có hướng với ứng suất bên trong tăng dần được áp dụng. Trong quá trình này, nhiều tác nhân tích cực, công cụ và vật tư tiêu hao có thể được sử dụng.
Tổng quan về công nghệ
Hàn khô là một trong những kiểu hàn nguội ở pha rắn, trong đó xảy ra các quá trình biến dạng đáng kể với mức độ cục bộ nhẹ của kết cấu làm việc. Một sự khác biệt quan trọng của kỹ thuật này là áp suất cao được áp dụng để thực hiện các quá trình biến dạng. So sánh vớiphương pháp cơ bản của hàn nóng bằng nhiệt, công nghệ này giúp nó có thể thực hiện hoạt động ở nhiệt độ bình thường hoặc thậm chí âm. Ảnh chụp hàn khô đối với kim loại dưới áp lực ở trên cho thấy kết quả của quá trình làm việc như vậy trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn mức độ kết tinh lại. Hướng chính của công nghệ này là tác động cơ học lên vật liệu, do đó kết nối được hình thành giữa hai hoặc nhiều phôi.
Quy trình hàn từng bước
Công nghệ hàn khô tiêu chuẩn được thực hiện theo hướng dẫn sau:
- Đùn nhựa kim loại được thực hiện, tác động đến cấu trúc sâu bên trong. Trong hoạt động này, các đơn vị đặc biệt được sử dụng để đảm bảo quá trình biến dạng.
- Sau khi kết thúc quá trình biến dạng, sự tiếp xúc của các lớp kim loại sâu được hình thành.
- Một cấu trúc tinh thể đơn đang được hình thành. Thời gian thực hiện hàn khô đối với kim loại tại thời điểm này có thể được tính bằng phần nhỏ của giây, điều này dẫn đến việc không có tương tác thể tích giữa các phôi.
- Xử lý bề mặt bên ngoài đặc biệt được thực hiện với các hợp chất bảo vệ và gia cố, bao gồm các hợp chất có tác dụng chống ăn mòn và tác dụng giảm căng thẳng bên trong.
Đặc điểm chính của quy trình
Các thông số của hoạt động, một mặt, phản ánh độ lớn của tác động vật lý lên phôi và mặt khác, chất lượng của kết nối. Đối với các đặc điểm cơ bản của cả hai quang phổbao gồm những thứ sau:
- Độ sâu thụt đầu dòng. Thông thường, một cú đấm được sử dụng để biến dạng - một công cụ ép, do đó hình dạng của chi tiết thay đổi. Ngoài ra, đặc tính này của hàn khô đối với kim loại có thể được coi là mức độ dẻo, tùy thuộc vào vật liệu, có thể cho phép hệ số xâm nhập vào cấu trúc từ 10-15% (indium) đến 85-90% (đồng, niken).
- Bóp hành động. Nó được biểu thị bằng lực nén và lực cắt, được tính toán từ lực tiếp tuyến. Đây không phải là một chỉ báo trực tiếp của sự thay đổi cấu trúc, mà là một đặc tính xác định khả năng dịch chuyển của các bề mặt được nối.
- Khả năng hàn. Phụ thuộc vào điện trở phức tạp của cấu trúc kim loại liên quan đến các tác động cơ học của hàn khô. Dễ tiếp cận nhất cho các hoạt động như vậy là các sản phẩm làm bằng đồng, nhôm, bạc, cadmium, v.v. Khi độ cứng tăng lên, khả năng hàn giảm.
Các loại hàn khô
Về cơ bản, các phương pháp được phân biệt theo loại hợp chất được tạo thành, cũng như trong quá trình tiếp xúc với nhiệt. Nó có thể là hàn đối đầu, tại chỗ và đường may. Ít phổ biến hơn là kỹ thuật cắt và ghép áp lực cao. Khi thực hiện hàn điểm, đột lỗ hình trụ được sử dụng như một công cụ, và với kỹ thuật đường may, các phần tử con lăn được sử dụng. Cả hai phương pháp này đều có đặc điểm là năng suất cao, nhưng kết quả là chúng cho đường may khá thô và bề ngoài kém hấp dẫn. Hàn khô mông cho kim loại liên quan đếnviệc sử dụng các áp suất đặc biệt, cũng như thực hiện các rãnh để ngăn chặn sự trượt của phôi. Ưu điểm của phương pháp này bao gồm khả năng làm việc với các bộ phận rắn và về nguyên tắc, việc sử dụng áp suất cao, làm tăng công suất của lực biến dạng. Mặt khác, do không cần khía, hình thức của sản phẩm có thể xấu đi ngay cả ở những nơi ngoài khu vực làm việc.
Chuẩn bị phôi cho công việc
Vấn đề chính trong việc chuẩn bị vật liệu cho hàn khô là do cần phải loại bỏ cẩn thận các màng hữu cơ và hấp phụ. Đây có thể là dấu vết của dầu và mỡ, cũng như các lớp phủ axit và parafin, thường được áp dụng để bảo quản và hỗ trợ các quá trình công nghệ khác trong nhà máy. Để loại bỏ các lớp này, người ta sử dụng các sản phẩm chứa cồn và xăng, dung môi và hóa chất đặc biệt để xử lý kim loại. Ngoài ra, hướng dẫn hàn khô cho kim loại bao gồm các thao tác chuẩn bị sau:
- Làm sạch bề mặt bằng bàn chải mài mòn thép.
- Trong trường hợp phôi nhôm, quá trình nung được sử dụng ở nhiệt độ từ 300 đến 400 ° C.
- Phủ lên sản phẩm một lớp mỏng crom hoặc niken mạ điện.
- Nếu chúng ta đang nói về dây dẫn có lớp cách điện, thì tất cả các lớp bảo vệ bên ngoài sẽ bị loại bỏ với một phần nhỏ của khu vực không hoạt động.
Thông số các chế độ hàn
Trong số các thông số chính của loại hàn này là phần nhô racác bộ phận từ kẹp, áp suất cụ thể, độ dày đột dập, v.v … Ví dụ, chỉ thị áp suất được chọn dựa trên các đặc tính cơ lý của phôi mục tiêu. Do đó, nhôm được hàn ở 800 MN / m2, và các bộ phận bằng đồng ở 2500 MN / m2. Đối với việc rời phôi khỏi cơ cấu kẹp, thì trong trường hợp này mọi thứ là riêng lẻ. Ví dụ, đối với thanh nhôm có chiều dài d, phần nhô ra sẽ là 1,2d và đối với đồng - 1,5d. Các hệ số có thể thay đổi tùy thuộc vào hình dạng của bộ phận. Đặc biệt chú ý trong việc đánh giá các thông số phù hợp được đưa ra đối với các kích thước của đột lỗ trực tiếp thực hiện hàn khô. Đối với các kim loại như đồng và nhôm, các đặc tính của cơ cấu ép được tính toán dựa trên thực tế là tải trọng tác dụng phải từ 600 MPa đến 2000 MPa. Các thông số kích thước được điều chỉnh theo khối lượng của cấu trúc, và hình dạng và thiết kế được điều chỉnh theo các thông số của sản phẩm.
Thực hiện hàn khô
Với sự trợ giúp của thiết bị ép đặc biệt, thao tác được thực hiện theo thứ tự sau:
- Kẹp được cố định theo kích thước của phôi cần hàn.
- Khí nén được cấp vào máy để cung cấp áp suất mong muốn qua máy nén.
- Đơn vị chức năng được đưa vào trạng thái hoạt động, lực được sử dụng để thực hiện biến dạng.
- Ngay trước khi sản xuất hàn khô cho kim loại, hướng dẫn sử dụng công nghệ cho biết cần phải xử lý các bộ phận bằng axeton hoặc cồn.
- Đang hàn các thanh trống và cắt đèn flash (kim loại thừa ở phần tiếp giáp, rất thú vị khi đùn) đang được tiến hành.
- Các phần tử hàn được tháo ra khỏi kẹp.
- Cơ cấu di chuyển trở lại vị trí ban đầu, các chốt được nới lỏng.
Trong toàn bộ quy trình làm việc, người vận hành tương tác với chức năng của máy thông qua tay cầm, cần điều khiển và khay nạp. Trong các mô hình thiết bị hàn khô hiện đại, các phương tiện điện tử điều khiển hoạt động cũng được cung cấp, với sự trợ giúp của chế độ trực tuyến của các bộ phận gia công.
Ưu điểm của hàn khô
Loại bỏ nhu cầu gia nhiệt ở nhiệt độ cao của phôi là ưu điểm chính của công nghệ này so với các kiểu hàn điện hóa. Điều này giúp loại bỏ việc sử dụng các nguồn năng lượng mạnh mẽ, loại bỏ một khoản chi phí đáng kể. Trong cùng một nhóm các ưu điểm, người ta có thể ghi nhận sự giảm khả năng tắc nghẽn điện hóa, do đó, với các phương pháp nhiệt, cần phải bảo vệ phôi bằng môi trường khí và thông lượng. Ngoài ra, tùy thuộc vào mức độ phức tạp của nhiệm vụ và điều kiện làm việc, hàn khô cho kim loại có những ưu điểm khác:
- Hiệu suất cao với thời gian đầu tư thấp.
- Bộ phụ kiện và vật tư tiêu hao tối thiểu.
- Khả năng tự động hóa quy trình.
- Người vận hành không cần phải là thợ hàn có trình độ cao.
- Yêu cầu đối với các bộ phận xử lý sau là tối thiểu.
Nhược điểm của hàn khô
Với tất cả những ưu điểm, công nghệ này không quá phổ biến so với hàn nóng, điều này được giải thích bởi những hạn chế nghiêm trọng về khả năng chấp nhận của phương pháp đối với kim loại và hợp kim có độ dẻo thấp. Chủ yếu là kim loại màu và kim loại nguyên chất có thể được xử lý. Nhưng ngay cả trong trường hợp này, không phải lúc nào bạn cũng có thể tin tưởng vào một kết quả chất lượng cao. Hơn nữa, nhược điểm công nghệ chính của hàn khô đối với kim loại có độ dẻo cao liên quan đến sự biến dạng của cấu trúc bên trong, có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động sau này của sản phẩm. Nhìn chung, chúng ta có thể nói rằng công nghệ này tiện lợi và chi phí thấp, nhưng không phổ biến và mang tính chuyên môn cao.
Kết
Phương pháp hàn nguội có những điểm khác biệt cơ bản so với công nghệ nhiệt ghép các phôi kim loại. Chúng liên quan đến bản chất của tác động đến cấu trúc của vật liệu và các điều kiện của tổ chức kỹ thuật của quá trình. Như các đánh giá về hàn khô cho kim loại cho thấy, phương pháp này hoạt động tốt với các vật tư tiêu hao điện, phôi nhỏ trong ngành điện, v.v. Chúng ta chủ yếu nói về dây dẫn và các phần tử được dập nhỏ. Khi nói đến kết cấu kim loại, đường ống kích thước lớn và tấm thép không gỉ, quy trình làm việc phải được tin cậy với hàn nhiệt độ cao. Thay đổi cấu trúc do biến dạng trong những trường hợp như vậy sẽ không hiệu quả.
