Fakulta strojní VŠB-TUO Přednáška č.11 Spoje nerozebíratelné
SVAŘOVÁNÍ je proces, který slouží k vytvoření trvalého, nerozebíratelného spoje dvou a více materiálů. Při svařování je nutné působit buď tlakem, teplem nebo oběma faktory najednou. Obecně platí závislost čím vyšší působí tlak tím méně je potřeba vnést teplo a obráceně. Tlakové svařování je označením svařování za působení převážně tlaku a tavné při působení tepla. Svařovat lze kovové i nekovové materiály, materiály podobných i různých vlastností. Pro různé typy spojů a materiálů jsou vhodné různé metody svařování. Při svařování dojde vždy ke změně fyzikálních nebo mechanických vlastností základního materiálu (spojovaného) v okolí spoje.
Svařování - tavné : - plamenem - elektrickým obloukem - elektronovým paprskem, plazmou,laserem Rozdělení: - tavno-tlakové: - svarový spoj vzniká působením tepla a tlaku - elektrickým odporem - tlakové -ultrazvukem
Typy svarových spojů podle vzájemné polohy svařovaných součástí
Označování svarů na výkresech
Doplňkové značky svarů
Příklady použití základních a doplňkových značek
Označení obvodového svaru Označení montážního svaru Označení metody svařování
Pořadí údajů ve vidlici praporku odkazové čáry Údaje o druhu a velikosti svaru mohou být doplněny dalšími ve vidlici praporku odkazové čáry a to v následujícím pořadí: - metoda svařování (př. ISO 4063) - stupeň jakosti (př. ISO 5817, ISO 10042) - poloha svařování (př. ISO 544, ISO 2560, ISO 3581) Podložený V svar
Možné způsoby zpracování výkresové dokumentace
Podsestava svařence na celkové sestavě výrobku. Svařenec ozubeného kola je jedna pozice (2) a šrafuje se jedním směrem. Podsestava svařence jako výrobní výkres pro svařování i obrábění Přesnost pro svařování ISO 13920-BF Popisové pole Popisové pole
ČSN EN ISO 13920 - Všeobecné tolerance svařovaných konstrukcí
PÁJENÍ Pájení je způsob spojování součástí roztaveným pomocným materiálem, tzv. pájky s nižší teplotou tavení než mají spojované součásti, které se při tom neroztaví. Je zvykem rozlišovat pájení na tzv. měkké a tvrdé, podle teploty tavení pájky. Měkké pájky Měkké pájky jsou slitiny měkkých kovů. Pro pájení elektroniky se používá slitina s 37% olova a 63% cínu. Její teplota tání je 183 C. Existuje řada měkkých pájek s dalšími kovy jako je např. kadmium nebo zinek, vhodných pro teploty do 450 C. Velkou skupinu tvoří tzv. cínové pájky s obsahem více složek jako je Sn, Pb, Sb, Zn. Tvrdé pájky Tvrdé pájení je pájení při teplotách nad 450 C. Pro tvrdé pájení v atmosféře se vyrábí velký počet slitin různých kovů s vyšší teplotou tavení. Jsou to např. slitiny stříbra, mědi, kadmia, niklu a zinku v nejrůznějších kombinacích. Používají se také slitiny drahých kovů, např. Au-Ag, Au-Cu, Au-Ni. Jakost pájeného spoje závisí na správném konstrukčním řešení a dobrém zajištění zabíhavosti pájky-vhodná šířka mezery pájených spojů.
Tavidla Podmínkou pevného a těsného spojení pájením je mj. dobrá smáčivost základního materiálu roztavenou pájkou. Ta je závislá na čistotě povrchu při teplotě pájení. Potřebná čistota se dosahuje při pájení v běžné atmosféře použitím tzv. tavidel, nebo pájením v prostředí, které povrchové vrstvy bránící dobrému smáčení odstraňují (vysoké vakuum, redukční plynná atmosféra, solná lázeň). Pro měkké pájení má většina tavidel podobu kapaliny s obsahem chemicky účinné látky, většinou kyseliny solné nebo fosforečné. Pro měkké pájení součástí z nerezavějící oceli se velmi dobře hodí směs kyseliny fosforečné, lihu a vody (v poměru po 1/3). Pro pájení elektrických spojů se dobře hodí pryskyřice (kalafuna) nebo salmiak. Pro tvrdé pájení se používají tavidla v podobě pasty, kapaliny nebo prášku. Někdy jsou naneseny jako pevný obal na tyčinky (dráty) vyrobené z materiálu příslušné pájky. Pro tvrdé, tzv. kapilární pájení ve vakuu nebo redukční atmosféře (vodíku) nejsou zapotřebí žádná tavidla.
Tvary pájených spojů: 1. Tupý spoj 2. Šikmý spoj 4. Přehýbaný spoj sdrápkový 3. Přeplátovaný spoj 5.Vsazený spoj 6. Přeplátovaný osazený spoj
Typy spojů pro pájení trubek: - hrdlový trubkový vnější (a) - kalíškový (b) - hrdlový trubkový vnitřní a) b)
Označování pájených spojů na výkresech: // TRØ2 S-Sn30Pb-250/185 942 // - označení šikmého spoje TRØ2 označuje pájku ve formě duté trubičky o průměru 2mm (KR-drát, Z-zrno, F-folie) S - slitiny pro měkké pájení, (B- slitiny pro tvrdé pájení) Sn30Pb označuje chemické složení pájky 250/185 označuje teplotu solidu / likvidu dané pájky 942 - označuje metodu pájení plamenové měkké pájení (natvrdo plemenem - 912) Označování pájek dle EN ISO 3677.
LEPENÍ A TMELENÍ Používáme tam, kde je spoj namáhán hlavně smykovým zatížením nebo tlakovým. Lepený spoj vzniká pomocí adhezepřilnavosti. Lepení používáme s výhodou při opravách kovových částí, odlitků. Spojujeme kovy, sklo, brzdová obložení, brousící kotouče, řezné nástroje Výhody: - nevznikají žádné další vruby (díry pro nýty), - zabezpečují těsnost, - lze spojovat různé materiály, které nelze jinak spojit Nevýhody: - malá odolnost vůči vyšším teplotám, - obtížnost kontroly spoje. Lepidla: - disperzní, roztoková (vytvoření spoje vsáknutím, odpařením, zatuhnutím) - tavná, - vytvrzující chemickou reakcí.
NÝTOVÁNÍ Nýtování vytváříme spoje nerozebíratelné, které vznikají tvárnou deformací nýtů nebo součástí. Základní rozdělení nýtových spojů: a) nýtování nepřímé - vnikne přeplátováním a svrtáním dvou součástí (1) a vložením nýtu do vzniklého otvoru. Nýt se skládá z hlavy opěrné (3), dříku (2) a hlavy závěrné, která se vytvoří pomocí hlavičkáře (4). b) přímé nýtování - spoj vzniká deformací konce jedné spojované součásti vložené do díry ve druhé součásti - napěchováním a roznýtováním. a) Nepřímé nýtování
b) Přímé nýtování
V případech, kdy je vytvoření závěrné hlavy nýtu běžným způsobem nemožné, používají se pro spojení tenkých plechů např.: v leteckém průmyslu tzv. výbušné nýty. Výbušný nýt před montáží a po montáži
Běžné nýty - hlavy nýtů: 1. konstrukční n. : a) polokulová, b) zapuštěná, c) polozapuštěná 2. kotlové n. - d) 3. lodní n. - e)
Nýtové spoje dělíme podle: a) průřezů namáhaných střihem na jednostřižné nebo dvojstřižné b) počtu nýtových řad na jednořadé nebo víceřadé c) vzájemné polohy spojovaných dílů přeplátované - spoje s jednou nebo dvěma stykovými deskami d) účelu: pevné, konstrukční, nepropustné kotle, nádrže Pro dosažení těsnosti se provádí temování ztužování- nýtového spoje. Namáhání jednostřižného a dvoustřižného nýtu
a) Jednostřižné a dvojstřižné nýtové spoje b) Jednořadé a víceřadé nýtové spoje c) Spoje přeplátované, s jednou nebo dvěma stykovými deskami
Zjednodušené zobrazování nýtových spojů na výkresech: v pohledu v řezu
Trhací nýty Hliníkové trhací nýty Kleště pro trhací nýty