ატომური ბმების წარმოქმნის გამო ერთგვაროვანი მასალების მუდმივი კავშირის შექმნის ტექნოლოგიურ პროცესს ეწოდება შედუღება. ამ შემთხვევაში, შეხების ადგილზე, ხდება ორი მასალის მკვრივი შერწყმა ერთში. მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი კავშირი დიდი ხანია გამოიყენება, თანამედროვე ლითონის შედუღება, მისი განხორციელების ტიპები და ტექნოლოგია მუდმივად იხვეწება, რაც შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა პროდუქციის შეერთებას გაზრდილი საიმედოობითა და ხარისხით.
ზედაპირის შედუღების თავისებურებები
მეტალის შედუღების მთელი პროცესი ორ ეტაპად მიმდინარეობს. პირველ რიგში, მასალების ზედაპირები უნდა მიუახლოვდეს ერთმანეთს ატომთაშორისი შეკრულობის ძალების მანძილით. ოთახის ტემპერატურაზე სტანდარტული ლითონები ვერ შეერთდებიან მნიშვნელოვანი ძალით შეკუმშვის დროსაც კი. ამის მიზეზი მათი ფიზიკური სიმტკიცეა, ამიტომ ასეთ მასალებთან მიახლოებისას კონტაქტი ხდება მხოლოდ ზოგიერთ წერტილში, ზედაპირის დამუშავების ხარისხის მიუხედავად. ეს არის ზედაპირის დაბინძურება, რომელიც მნიშვნელოვნად მოქმედებს მასალების გადაბმის შესაძლებლობაზე, რადგან ფირები, ოქსიდები და მინარევების ატომების შრეები ყოველთვის გვხვდება ბუნებრივ პირობებში.
აქედან გამომდინარე, შექმენით კონტაქტი ნაწილების კიდეებს შორისშეიძლება მიღწეული იყოს პლასტიკური დეფორმაციების გამო, რომლებიც წარმოიქმნება გამოყენებული წნევის შედეგად, ან მასალის დნობის შემთხვევაში.
მეტალის შედუღების შემდეგ ეტაპზე ხდება ელექტრონების დიფუზია შეერთებული ზედაპირების ატომებს შორის. ამრიგად, კიდეებს შორის ინტერფეისი ქრება და მიიღება ან მეტალის ატომური ბმა, ან იონური და კოვალენტური ბმები (ნახევარგამტარების ან დიელექტრიკის შემთხვევაში).
შედუღების ტიპების კლასიფიკაცია
შედუღების ტექნოლოგია მუდმივად იხვეწება და უფრო მრავალფეროვანი ხდება. დღეისათვის არსებობს ლითონის შედუღების 20-მდე სახეობა, რომლებიც იყოფა სამ ჯგუფად:
- წნევით შედუღება ხორციელდება მექანიკური ენერგიის გამოყენებით, როდესაც კრისტალებს შორის კავშირი მიიღება მასალის პლასტიკური დეფორმაციის მეთოდით. შედეგად, ლითონი იწყებს დინებას, მოძრაობს ნაწილების შეერთების ხაზის გასწვრივ, თან ატარებს დაბინძურებული მინარევების ფენას. ზედაპირის დეფორმაციისა და შეერთების პროცესს წინასწარ გათბობის გარეშე ეწოდება ლითონის ცივი შედუღება. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ატომთაშორისი ბმები, რაც იწვევს ნაწილების მჭიდრო დამაგრებას.
- შედუღების შედუღება ხორციელდება პროდუქტების შეერთებით ზეწოლის გარეშე. სითბოს წყაროები ასეთ ლითონის შედუღებაში არის გაზის ალი, ელექტრული რკალი, სხივის ტიპის ენერგია. შედუღების დროს ზედაპირები თბება და დნება, ქმნიან ატომთაშორის კავშირებს ორ ლითონსა და ელექტროდს შორის, რაც ერთიანდება საერთო შედუღების აუზში. შემადგენლობის გაგრილებისა და გამაგრების შემდეგ უწყვეტი ჩამოსხმანაკერი.
- მეტალის თერმომექანიკური შედუღება ხორციელდება სითბოს და წნევის გამოყენებით. მასალის შეერთების ადგილი ჯერ თბება და შემდეგ წნეხება. ნაწილის გაცხელება აძლევს მას აუცილებელ პლასტიურობას, ხოლო მექანიკური მოქმედება აერთიანებს პროდუქტის ნაწილებს მონოლითურ კავშირში.
შედუღების შედუღება
ამ ტიპის შედუღება ფართოდ გამოიყენება როგორც სამრეწველო პირობებში, ასევე ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ლითონების შერწყმა მოიცავს:
- რკალის შედუღება. იგი წარმოიქმნება მეტალსა და ელექტროდს შორის მაღალი ტემპერატურის ელექტრული რკალის შექმნით.
- პლაზმის შეერთებისას სითბოს წყარო არის იონიზებული გაზი, რომელიც დიდი სიჩქარით გადის ელექტრულ რკალში.
- წიდის შედუღება ხორციელდება გამდნარი ნაკადის (წიდის) ელექტრული დენით გაცხელებით.
- ლაზერული შემაკავშირებელი ხდება ლითონის ზედაპირის ლაზერის სხივით დამუშავებით.
- ელექტრონული სხივით შედუღებისას სახსარი თბება ვაკუუმში მოძრავი ელექტრონების კინეტიკური ენერგიით ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ.
- ლითონების გაზური შედუღება ეფუძნება შეერთების წერტილის გაცხელებას ცეცხლის ნაკადით, რომელიც წარმოიქმნება ჟანგბადის და აირის წვის დროს.
რკალის შედუღების სახსარი
რკალის შედუღება გულისხმობს დენის წყაროს გამოყენებას დიდი ნომინალური მნიშვნელობით, ხოლო მანქანას აქვს მცირე ძაბვა. ტრანსფორმატორი ერთდროულად უკავშირდება მეტალსსამუშაო ნაწილი და შედუღების ელექტროდი.
ლითონის ელექტროდით შედუღების შედეგად წარმოიქმნება ელექტრო რკალი, რის გამოც დნება შესაერთებელი სამუშაო ნაწილების კიდეები. რკალის მოქმედების ზონაში იქმნება დაახლოებით ხუთი ათასი გრადუსი ტემპერატურა. ასეთი გათბობა საკმარისია ნებისმიერი ლითონის დასადნებლად.
შესაერთებელი ნაწილებისა და ელექტროდის ლითონის დნობისას წარმოიქმნება შედუღების აუზი, რომელშიც მიმდინარეობს ყველა გადაბმის პროცესი. წიდა ამოდის მდნარი შემადგენლობის ზედაპირზე და ქმნის სპეციალურ დამცავ ფილმს. ლითონის რკალის შედუღების პროცესში გამოიყენება ორი ტიპის ელექტროდი:
- არ დნება;
- დნობა.
არასახარჯო ელექტროდის გამოყენებისას აუცილებელია სპეციალური მავთულის შეყვანა ელექტრული რკალის არეში. სახარჯო ელექტროდები დამოუკიდებლად ყალიბდება. ასეთი ელექტროდების შემადგენლობას ემატება სპეციალური დანამატები, რომლებიც არ აძლევს რკალს გასვლის საშუალებას და გაზრდის მის სტაბილურობას. ეს შეიძლება იყოს იონიზაციის მაღალი ხარისხის ელემენტები (კალიუმი, ნატრიუმი).
Arc კავშირის მეთოდები
რკალის შედუღება ხორციელდება სამი გზით:
- მექანიკური მეთოდი. ამ შემთხვევაში შეერთების ყველა ნაბიჯი შესრულებულია ხელით, მარტივი ელექტრული რკალის შედუღების გამოყენებით.
- მეტი პროდუქტიული ნახევრად ავტომატური ლითონის შედუღებაა. ამ მეთოდით შედუღება კეთდება ხელით და შემავსებელი მავთული იკვებება ავტომატურად.
- ავტომატური შედუღების ზედამხედველობაოპერატორი, და ყველა სამუშაოს ასრულებს შედუღების მანქანა.
გაზის შედუღების ტექნოლოგია
ამ ტიპის შედუღება საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ სხვადასხვა ლითონის კონსტრუქციები არა მხოლოდ სამრეწველო საწარმოებში, არამედ სახლში. ლითონის შედუღების ტექნოლოგია არ არის ძალიან რთული, გაზის ნარევი წვის დროს დნება ზედაპირის კიდეებს, რომლებიც ივსება შემავსებლის მავთულით. გაციებისას ნაკერი კრისტალიზდება და ქმნის მასალების ძლიერ და საიმედო კავშირს.
გაზის შედუღებას ბევრი დადებითი მხარე აქვს:
- სხვადასხვა ნაწილების ოფლაინ დაკავშირების შესაძლებლობა. უფრო მეტიც, ამ სამუშაოს არ სჭირდება ენერგიის ძლიერი წყარო.
- მარტივი და საიმედო გაზის შედუღების მოწყობილობა მარტივი ტრანსპორტირებაა.
- შედუღების რეგულირებადი პროცესის განხორციელების შესაძლებლობა, რადგან ადვილია ხელით შეცვალოს ცეცხლის კუთხე და ზედაპირის გათბობის სიჩქარე.
მაგრამ ასეთი აღჭურვილობის გამოყენებას ასევე აქვს უარყოფითი მხარეები:
- გახურებულ ადგილს აქვს დიდი ფართობი, რაც უარყოფითად მოქმედებს ნაწილის მეზობელ ელემენტებზე.
- შედუღების პროცესის ავტომატიზაციის შეუძლებლობა.
- უსაფრთხოების ზომების მკაცრად დაცვის აუცილებლობა. გაზის ნარევით მუშაობას აქვს მაღალი ხარისხის აფეთქების საშიშროება.
- მეტალის სისქე ხარისხიანი შეერთებისთვის არ უნდა იყოს 5 მმ-ზე მეტი.
წიდაშედუღება
ამ ტიპის კავშირი ითვლება ფუნდამენტურად ახალ გზად შედუღების მისაღებად. შესადუღებელი ნაწილების ზედაპირები დაფარულია წიდით, რომელიც თბება მავთულისა და ძირითადი ლითონის დნობაზე მეტი ტემპერატურამდე.
საწყის ეტაპზე შედუღება ჰგავს წყალქვეშა შედუღებას. შემდეგ, თხევადი წიდის შედუღების აუზის წარმოქმნის შემდეგ, რკალი წყვეტს წვას. ნაწილის კიდეების შემდგომი დნობა ხორციელდება სითბოს გამო, რომელიც გამოიყოფა დენის ნაკადის დროს. ამ ტიპის ლითონის შედუღების მახასიათებელია პროცესის მაღალი პროდუქტიულობა და შედუღების ხარისხი.
წნევით შედუღების სახსარი
მეტალის ზედაპირის შეერთება მექანიკური დეფორმაციით ყველაზე ხშირად ხორციელდება სამრეწველო წარმოებაში, რადგან ეს ტექნოლოგია მოითხოვს ძვირადღირებულ აღჭურვილობას.
წნევით შედუღებისთვის მოიცავს:
- მეტალის ნაწილების ულტრაბგერითი დამაგრება. შესრულებულია ულტრაბგერითი სიხშირის ვიბრაციებით.
- ცივი შედუღება. იგი ხორციელდება ორი ნაწილის ატომთაშორისი კავშირის საფუძველზე დიდი წნევის შექმნით.
- Forge-forge მეთოდი. ცნობილია უძველესი დროიდან. მასალა თბება ღუმელში და შემდეგ შედუღება ხდება მექანიკური ან ხელით გაყალბებით.
- გაზის წნევით შედუღება. ძალიან ჰგავს მჭედლობის მეთოდს, გასათბობად გამოიყენება მხოლოდ გაზის აპარატურა.
- საკონტაქტო ელექტრო კავშირი. ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე პოპულარულ სახეობად.ასეთი შედუღებით ლითონის გათბობა ხდება მასში ელექტრული დენის გავლის გზით.
- დიფუზიური შედუღებისას მეტალზე წნევის ძალა დაბალია, მაგრამ საჭიროა შეერთების მაღალი გათბობის ტემპერატურა.
ადგილობრივი შედუღება
ასეთ შედუღებისას შესაერთებელი ზედაპირები ორ ელექტროდს შორისაა. პრესის მოქმედებით ელექტროდები კუმშავს ნაწილებს, რის შემდეგაც ხდება ძაბვა. შედუღების ადგილი თბება დენის გავლის საშუალებით. შედუღების ადგილის დიამეტრი მთლიანად დამოკიდებულია ელექტროდის საკონტაქტო ბალიშის ზომაზე.
იმის მიხედვით, თუ როგორ მდებარეობს ელექტროდები შესაერთებელ ნაწილებთან მიმართებაში, კონტაქტური შედუღება შეიძლება იყოს ცალმხრივი ან ორმხრივი.
არსებობს მრავალი სახის წინააღმდეგობის შედუღება, რომელიც მუშაობს მსგავსი პრინციპით. ესენია: კონდახით შედუღება, ნაკერის შედუღება, კონდენსატორის შედუღება.
უსაფრთხოება
შედუღების მოწყობილობასთან მუშაობა დაკავშირებულია ოპერატორის ჯანმრთელობისთვის საშიშ ბევრ ფაქტორთან. მაღალი ტემპერატურა, ფეთქებადი გარემო და მავნე ქიმიური ორთქლი აიძულებს ადამიანს მკაცრად დაიცვას უსაფრთხოების ზომები:
- ყველა ელექტრული მოწყობილობა და მოწყობილობა უნდა იყოს სათანადოდ დამიწებული და იზოლირებული.
- აუცილებელია მშრალ კომბინიზონში და ხელთათმანებში მუშაობა. სახისა და თვალების კანის დასაცავად აუცილებლად გამოიყენეთ მუქი შუშის ნიღაბი.
- პირველადი სამედიცინო დახმარების ნაკრები და ცეცხლმაქრი უნდა იყოს შემდუღებლის სამუშაო ადგილზე.
- ოთახი, სადაც ტარდება შედუღების სამუშაოები, უნდა იყოს კარგად ვენტილირებადი.
- სამუშაო არ უნდა ჩატარდეს აალებადი ობიექტების სიახლოვეს.
- არ დატოვოთ გაზის ბოთლები უყურადღებოდ.
არსებობს ლითონის შედუღების მრავალი სახეობა, რომლის არჩევას შემდუღებელი გადაწყვეტს აღჭურვილობის ხელმისაწვდომობისა და სამუშაოს სასურველი შედეგის მიღწევის შესაძლებლობიდან გამომდინარე. შემდუღებელმა უნდა იცოდეს მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპები გარკვეულ აღჭურვილობაზე.
