ლითონების თერმული შედუღების მაღალტექნოლოგიური მეთოდების აქტიური განვითარება ჩრდილავს დამუშავების ალტერნატიულ მეთოდებს. ამავდროულად, არსებობს პლასტიკური პროდუქტების უძველესი ცივი დეფორმაციის საკმაოდ ღირსეული ტექნიკა. მშრალი შედუღება ერთ-ერთი ასეთი მეთოდია. ლითონისთვის, კერძოდ, მიმართული დეფორმაცია გამოიყენება შიდა სტრესის გაზრდით. ამ პროცესში შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა აქტიური აგენტი, ხელსაწყოები და სახარჯო მასალები.
ტექნოლოგიის მიმოხილვა
მშრალი შედუღება არის ცივი შედუღების ერთ-ერთი სახეობა მყარ ფაზაში, რომლის დროსაც ხდება მნიშვნელოვანი დეფორმაციის პროცესები სამუშაო სტრუქტურის უმნიშვნელო ლოკალიზაციის დროს. ამ ტექნიკის მნიშვნელოვანი განსხვავებაა დეფორმაციის პროცესების განსახორციელებლად გამოყენებული მაღალი წნევა. შედარებითთერმული ცხელი შედუღების ძირითადი მეთოდები, ეს ტექნოლოგია შესაძლებელს ხდის ოპერაციის შესრულებას ნორმალურ ან თუნდაც უარყოფით ტემპერატურაზე. წნევის ქვეშ ლითონის მშრალი შედუღების ზემოთ მოცემული ფოტო გვიჩვენებს ასეთი სამუშაოს შედეგს ტემპერატურულ პირობებში რეკრისტალიზაციის ხარისხის ქვემოთ. ამ ტექნოლოგიის ძირითადი მიმართულებაა მასალაზე მექანიკური ზემოქმედება, რის შედეგადაც წარმოიქმნება კავშირი ორ ან მეტ სამუშაო ნაწილს შორის.
ეტაპობრივი შედუღების პროცესი
მშრალი შედუღების სტანდარტული ტექნოლოგია ხორციელდება შემდეგი ინსტრუქციის მიხედვით:
- შესრულებულია ლითონის პლასტმასის ექსტრუზია, რომელიც გავლენას ახდენს ღრმა სტრუქტურაზე. ამ ოპერაციაში დეფორმაციის პროცესის უზრუნველსაყოფად გამოიყენება სპეციალური დანაყოფები.
- დეფორმირების მოქმედების დასრულების შემდეგ წარმოიქმნება ლითონის ღრმა ფენების კონტაქტი.
- იქმნება ერთი კრისტალური სტრუქტურა. ლითონის მშრალი შედუღების შესრულების დრო ამ ეტაპზე შეიძლება გამოითვალოს წამის ფრაქციებში, რაც იწვევს სამუშაო ნაწილებს შორის მოცულობითი ურთიერთქმედების არარსებობას.
- სპეციალური გარე ზედაპირის დამუშავება ტარდება დამცავი და გამაძლიერებელი ნაერთებით, მათ შორის ანტიკოროზიული ეფექტით და შინაგანი სტრესის მოხსნის ეფექტით.
პროცესის ძირითადი მახასიათებლები
ოპერაციის პარამეტრები, ერთი მხრივ, ასახავს სამუშაო ნაწილზე ფიზიკური ზემოქმედების სიდიდეს, ხოლო მეორეს მხრივ, კავშირის ხარისხს. ორივე სპექტრის პირველადი მახასიათებლებისთვისმოიცავს შემდეგს:
- შეწევის სიღრმე. ჩვეულებრივ, დეფორმაციისთვის გამოიყენება პუნჩი - დაჭერის ხელსაწყო, რის გამოც იცვლება ნაწილის ფორმა. ასევე, ლითონის მშრალი შედუღების ეს მახასიათებელი შეიძლება მიენიჭოს პლასტიურობის ხარისხს, რაც, მასალის მიხედვით, შეიძლება დაუშვას სტრუქტურაში შესვლის კოეფიციენტი 10-15% (ინდიუმი) 85-90% (სპილენძი, ნიკელი).
- შეკუმშვის მოქმედება. იგი გამოიხატება შეკუმშვის ძალით და ათვლის ძალით, რომელიც გამოითვლება ტანგენციალური ძალიდან. ეს არ არის სტრუქტურული ცვლილების პირდაპირი მაჩვენებელი, არამედ მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს შესაერთებელი ზედაპირების პოტენციურ გადაადგილებას.
- შედუღების უნარი. დამოკიდებულია ლითონის სტრუქტურის კომპლექსურ წინააღმდეგობაზე მშრალი შედუღების მექანიკურ ეფექტებთან მიმართებაში. ასეთი ოპერაციებისთვის ყველაზე ხელმისაწვდომია სპილენძის, ალუმინის, ვერცხლის, კადმიუმის და ა.შ პროდუქტები. სიხისტის მატებასთან ერთად შედუღების უნარი მცირდება.
მშრალი შედუღების სახეები
ძირითადად, მეთოდები გამოირჩევიან წარმოქმნილი ნაერთის ტიპის მიხედვით, აგრეთვე თერმული ზემოქმედების დროს. ეს შეიძლება იყოს კონდახით, ლაქით და ნაკერით შედუღება. ნაკლებად გავრცელებულია ათვლის და მაღალი წნევის შეერთების ტექნიკა. ადგილზე შედუღების შესრულებისას იარაღად გამოიყენება ცილინდრული დარტყმები, ხოლო ნაკერის ტექნიკით გამოიყენება როლიკებით ელემენტები. ორივე ეს მეთოდი ხასიათდება მაღალი პროდუქტიულობით, მაგრამ შედეგად იძლევა საკმაოდ უხეში და გარეგნულად არამიმზიდველ ნაკერებს. ლითონის კონდახით მშრალი შედუღება მოიცავსსპეციალური ზეწოლის გამოყენება, აგრეთვე ჭრილობების განხორციელება სამუშაო ნაწილის ცურვის თავიდან ასაცილებლად. მეთოდის უპირატესობებში შედის მყარ ნაწილებთან მუშაობის შესაძლებლობა და, პრინციპში, მაღალი წნევის გამოყენება, რაც ზრდის დეფორმაციის ძალის ძალას. მეორეს მხრივ, დაჭრის აუცილებლობის გამო, პროდუქტის გარეგნობა შეიძლება გაუარესდეს სამუშაო ადგილის გარეთაც კი.
სამუშაო ნაწილის მომზადება სამუშაოსთვის
მშრალი შედუღებისთვის მასალების მომზადების მთავარი პრობლემა განპირობებულია ადსორბირებული და ორგანული ფირების ფრთხილად მოცილების საჭიროებით. ეს შეიძლება იყოს ზეთისა და ცხიმის კვალი, ასევე მჟავა და პარაფინის საფარები, რომლებიც ხშირად გამოიყენება ქარხანაში სხვა ტექნოლოგიური პროცესების შესანარჩუნებლად და მხარდასაჭერად. ასეთი ფენების მოსაშორებლად გამოიყენება ალკოჰოლის შემცველი და ბენზინის პროდუქტები, გამხსნელები და ლითონის დამუშავების სპეციალური ქიმიკატები. გარდა ამისა, ლითონის მშრალი შედუღების ინსტრუქცია მოიცავს შემდეგ მოსამზადებელ ოპერაციებს:
- ზედაპირების გაწმენდა ფოლადის აბრაზიული ჯაგრისებით.
- ალუმინის ბლანკების შემთხვევაში, კალცინაცია გამოიყენება 300-დან 400 °C-მდე ტემპერატურაზე.
- პროდუქტის დაფარვა ქრომის ან ელექტრომოოქროვილი ნიკელის თხელი ფენით.
- თუ ვსაუბრობთ საიზოლაციო გამტარებლებზე, მაშინ ყველა გარე დამცავი ფენა ამოღებულია არასამუშაო ადგილის მცირე დაჭერით.
შედუღების რეჟიმების პარამეტრები
ამ ტიპის შედუღების მთავარ პარამეტრებს შორის არის გადახურვანაწილები სამაგრიდან, სპეციფიკური წნევა, დარტყმის სისქე და ა.შ. მაგალითად, წნევის მაჩვენებელი შეირჩევა სამიზნე სამუშაო ნაწილის ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლების მიხედვით. ამრიგად, ალუმინი შედუღებულია 800 MN/m2, ხოლო სპილენძის ნაწილები 2500 MN/m2-ზე. რაც შეეხება სამუშაო ნაწილის გასვლას დამაგრების მექანიზმიდან, მაშინ ამ შემთხვევაში ყველაფერი ინდივიდუალურია. მაგალითად, d სიგრძის ალუმინის წნელებისთვის, გადახურვა იქნება 1.2d, ხოლო სპილენძისთვის - 1.5d. კოეფიციენტები შეიძლება განსხვავდებოდეს ნაწილის ფორმის მიხედვით. შესაფერისი პარამეტრების შეფასებისას განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა დარტყმების ზომებს, რომლებიც პირდაპირ ახორციელებენ მშრალ შედუღებას. ლითონებისთვის, როგორიცაა იგივე სპილენძი და ალუმინი, დაჭერის მექანიზმის მახასიათებლები გამოითვლება იმის საფუძველზე, რომ გამოყენებული დატვირთვა უნდა იყოს 600 მპა-დან 2000 მპა-მდე. განზომილებიანი პარამეტრები მორგებულია სტრუქტურის მასაზე, ხოლო ფორმა და დიზაინი მორგებულია პროდუქტის პარამეტრებზე.
შეასრულეთ მშრალი შედუღება
სპეციალური საწნეხის აღჭურვილობის დახმარებით ოპერაცია ხორციელდება შემდეგი თანმიმდევრობით:
- დამჭერები ფიქსირდება შესადუღებელი სამუშაო ნაწილების ზომის მიხედვით.
- შეკუმშული ჰაერი მიეწოდება მანქანას, რათა უზრუნველყოს სასურველი წნევა კომპრესორის მეშვეობით.
- ფუნქციური ერთეული მოყვანილია აქტიურ მდგომარეობაში, რომლის ძალა გამოიყენება დეფორმაციის შესასრულებლად.
- მეტალისთვის მშრალი შედუღების დამზადებამდე, ტექნოლოგიის გამოყენების ინსტრუქცია მიუთითებს ნაწილების აცეტონით ან სპირტით დამუშავების აუცილებლობაზე.
- დაცარიელი ღეროების შედუღება და ციმციმის მორთვა (მეტი ჭარბი შეერთებისას, აღფრთოვანებული როდესაც წნეხისას) მიმდინარეობს.
- შედუღებული ელემენტები თავისუფლდება დამჭერებიდან.
- მოძრავი მექანიზმი უბრუნდება თავდაპირველ მდგომარეობას, საკეტები იხსნება.
მთელი სამუშაო პროცესის განმავლობაში, ოპერატორი ურთიერთქმედებს აპარატის ფუნქციონალებთან სახელურების, კონტროლის ბერკეტებისა და მიმწოდებლების მეშვეობით. მშრალი შედუღების აღჭურვილობის თანამედროვე მოდელებში ასევე გათვალისწინებულია მუშაობის კონტროლის ელექტრონული საშუალებები, რომელთა დახმარებით ორგანიზებულია ნაწილების დამუშავების შიდა რეჟიმი.
მშრალი შედუღების უპირატესობები
სამუშაო ნაწილების მაღალტემპერატურული გათბობის საჭიროების თავიდან აცილება ამ ტექნოლოგიის მთავარი უპირატესობაა შედუღების ელექტროქიმიურ ტიპებთან შედარებით. ეს გამორიცხავს ენერგიის მძლავრი წყაროების გამოყენებას, ამოიღებს მნიშვნელოვან ხარჯებს. უპირატესობების იმავე ჯგუფში შეიძლება აღინიშნოს ელექტროქიმიური გადაკეტვის ალბათობის შემცირება, საიდანაც თერმული მეთოდებით აუცილებელია სამუშაო ნაწილების დაცვა აირისებრი მედიით და ნაკადით. ასევე, ამოცანის სირთულისა და სამუშაო პირობების მიხედვით, არსებობს ლითონის მშრალი შედუღების სხვა უპირატესობები:
- მაღალი შესრულება დაბალი დროის ინვესტიციით.
- აქსესუარებისა და სახარჯო მასალების მინიმალური ნაკრები.
- პროცესის ავტომატიზაციის შესაძლებლობა.
- ოპერატორი არ უნდა იყოს მაღალკვალიფიციური შემდუღებელი.
- მოთხოვნები შემდგომი დამუშავების ნაწილებისთვის მინიმალურია.
მშრალი შედუღების ნაკლოვანებები
ყველა უპირატესობით, ეს ტექნოლოგია არც თუ ისე გავრცელებულია ცხელ შედუღებასთან შედარებით, რაც აიხსნება მკაცრი შეზღუდვებით დაბალი დრეკადობის მქონე ლითონებისა და შენადნობების მეთოდის მისაღებობის თვალსაზრისით. ძირითადად ფერადი და სუფთა ლითონების დამუშავება შესაძლებელია. მაგრამ ამ შემთხვევაშიც კი, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი მაღალი ხარისხის შედეგის იმედი. უფრო მეტიც, მშრალი შედუღების ძირითადი ტექნოლოგიური ნაკლოვანებები მაღალი დრეკადი ლითონებისთვის დაკავშირებულია შიდა სტრუქტურის დეფორმაციასთან, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს პროდუქტის მომავალ მუშაობაზე. ზოგადად, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ტექნოლოგია მოსახერხებელი და იაფია, მაგრამ არა უნივერსალური და საკმაოდ სპეციალიზირებული.
დასკვნა
ცივი შედუღების მეთოდებს ფუნდამენტური განსხვავებები აქვთ ლითონის ბლანკების შეერთების თერმული ტექნოლოგიისგან. ისინი დაკავშირებულია მასალის სტრუქტურაზე ზემოქმედების ბუნებასთან და პროცესის ტექნიკური ორგანიზაციის პირობებთან. როგორც ლითონის მშრალი შედუღების მიმოხილვები გვიჩვენებს, ეს მეთოდი კარგად მუშაობს ელექტრო სახარჯო მასალასთან, ელექტრო მრეწველობაში მცირე სამუშაო ნაწილებთან და ა.შ. ძირითადად ვსაუბრობთ გამტარებლებზე და მცირე შტამპულ ელემენტებზე. როდესაც საქმე ეხება ლითონის კონსტრუქციებს, დიდი ზომის მილებს და უჟანგავი ფოლადის ფურცლებს, სამუშაო პროცესს უნდა ენდოთ მაღალი ტემპერატურის შედუღებით. დეფორმაციის გამო სტრუქტურის შეცვლა ასეთ შემთხვევებში არაეფექტური იქნება.
