Зварювання у нас асоціюється в основному з методами з'єднання матеріалів при високих температурах із застосуванням газів або електрики, такими як газове зварювання або зварювання електричною дугою. Однак існують інші методи склеювання, які є частиною теми зварювання. До них відносяться такі техніки:
- електричне контактне зварювання
- зварювання тертям
- пайка
- склеювання
ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ
У цьому методі матеріали локально з’єднуються в результаті тиску, що супроводжується їх нагріванням або плавленням, з теплотою струму електричного опору, що протікає через них, використовуючи співвідношення Джоуля-Ленца. Нам не потрібні сторонні матеріали в якості сполучних для швів. Цей спосіб найчастіше використовується у разі з’єднання листів, секцій або деталей у проектах із певною структурою. Кількість тепла і сила тиску мають значний вплив на якість зварного з'єднання з урахуванням опору елементів, що зварюються, контактного опору між ними, матеріалом і електродом зварювального апарату. Вони визначають необхідну кількість тепла, діапазон використовуваної сили струму та тривалість зварювальної операції, що виконується в конкретному процесі. В електрозварюванні найбільш широко використовуються такі методи:
- точка
- лінійний
- прикладом
- горбатий
Вибір відповідного методу залежить від застосовуваних конструктивних рішень. Контактне зварювання широко використовується в промисловості завдяки широкому спектру матеріалів, які можна з’єднати цим методом. До них відносяться чорні та кольорові метали, вуглецеві, леговані та високолеговані сталі, алюміній, нікель, мідь, титан та їх сплави. Цей метод також поєднує сталеві листи з цинковим, алюмінієвим або кадмієвим покриттям.
Зварювання тертям
При цьому методі елементи склеюються завдяки температурі, отриманої в результаті тертя їх поверхонь одна об одну. При цьому один з елементів знерухомлюється, а інший приводиться в обертання відносно їх спільної осі з одночасним додатком притискної сили. Ця техніка використовує явище повзучості та дифузії частинок у місці з’єднання матеріалів у твердому стані. Під час виконаної роботи ми отримуємо енергію, яка перетворюється на тепло, необхідне для нагрівання поверхонь з’єднаних металів до температури, близької до температури плавлення даного матеріалу. Ми регулюємо температуру за допомогою енергії, отриманої завдяки силі тиску відповідно до співвідношення: більша сила тиску = більший вихід енергії = вища температура. Після отримання необхідної пластичності в результаті тертя з'єднані об'єкти знерухомлюються, а потім піддаються зусиллю затиску, в більшості випадків більшому, ніж сила затиску, яка використовується в процесі нагрівання контактних поверхонь. Метод зварювання тертям з'явився відносно недавно, тому що в другій половині минулого століття, сьогодні він масово використовується в металургійній промисловості, зокрема у великосерійних виробництвах, таких як, наприклад, інструменти, автомобільні деталі або алюмінієві диски. Ця технологія постійно перевіряється та вдосконалюється, завдяки чому знаходить нові та більш широкі застосування.
ПАЯННЯ
Це процес, відмінний від зварювання, де елементи з’єднуються без їх плавлення. Розплавляємо лише сполучну речовину. Матеріал, який використовується для склеювання, повинен мати нижчу температуру плавлення, ніж температура плавлення деталей, що спаюються. Найбільш часто використовуваним з’єднувальним матеріалом у процесі пайки є флюс і припій. Важливою і характерною особливістю цієї техніки є зазор між елементами пайки, який називається зазором припою, а також його капілярні властивості. Тобто здатність рідкого припою заповнювати щілину тісно пов’язана з внутрішнім тиском щілини та тиском навколишнього середовища. Ширина зварювального зазору має найбільший вплив на капілярність, крім щільності та в'язкості припою та поверхневого натягу. Якщо в процесі з’єднання виникає некапілярний розрив або скошування з’єднаних елементів, ця операція називається зварюванням твердим припоєм. Ми поділяємо пайку на два способи через температуру, яка використовується в цьому процесі. М'яка пайка, де з'єднання відбувається при температурі не вище 450 ° С, і пайка твердим припоєм, де процес відбувається при температурах вище 450 ° С. Пайка — одна з найпопулярніших і найстаріших технік з’єднання матеріалів, відома вже 5 тис. років до н.е. В археології ми маємо багато прикладів артефактів у вигляді прикрас або ювелірних виробів, виготовлених із дорогоцінних металів із застосуванням цієї технології. Сьогодні, окрім зварювання, найпоширенішим способом з’єднання є пайка. Ми використовуємо його у випадку металів і неметалів, таких як кераміка, скло, графіт і багато інших, не тільки в однорідних з’єднаннях, але також і в з’єднанні структурно різних матеріалів.
СКЛІЮВАННЯ
Це процес з’єднання однакових і різнорідних матеріалів із застосуванням неметалічної речовини як сполучного у вигляді клею. Вибір правильного клею є особливо важливим технологічним фактором, оскільки він визначає функціональність з’єднання, завдяки значному впливу на механічну міцність з’єднання, стійкість до високих температур, еластичність з’єднання та його довговічність у несприятливих умовах зовнішнього середовища. Для отримання правильного з'єднання необхідно враховувати тип матеріалів, що з'єднуються в даному технологічному процесі, враховуючи тип конструкції та її призначення, а також вплив умов експлуатації на роботу з'єднання. Першим етапом склеювання є правильна підготовка з’єднуваних елементів, від якої залежить якість і характеристики з’єднання. Важливим елементом в процесі склеювання є спосіб нанесення клею, незалежно від того, виконується це вручну або механічно. Важлива відповідна товщина нанесеного клейового шару та його рівномірний розподіл на з’єднуваних поверхнях. Спосіб нанесення клею вибирається на основі таких його властивостей, як в'язкість, консистенція і час використання. Залежно від типу клею та його застосування ми наносимо його на одну або обидві поверхні, з’єднані точками, лініями, швами або поверхнею. Останнім елементом в процесі склеювання є затвердіння. Це залежить від типу використовуваного клею та може бути результатом фізичного процесу або хімічної реакції з використанням тепла чи ультрафіолетового випромінювання. При зміцненні важливі такі фактори: час, температура, тиск і іммобілізація з'єднуваних елементів.
