Permanente Verbindungen: technologischer Prozess und Klassifizierung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Das Andocken von Elementen und Strukturen kann in zwei Hauptgruppen unterteilt werden: lösbare und dauerhafte Verbindungen. Die ersten umfassen diejenigen, die demontiert werden können, ohne die Integrität der Befestigungselemente zu verletzen. Dies sind Verbindungselemente mit Muttern, Bolzen, Stehbolzen, Schrauben, alle Verbindungen mit und ohne Gewinde. Einteilig sind solche, bei deren Demontage die Befestigungselemente brechen müssen.

Dazu gehören: geschweißt, geklebt, genietet, genäht und gelötet. Lösbare und unlösbare Verbindungen sind in bestimmten Branchen weit verbreitet. Im Folgenden werden wir jede der Arten genauer betrachten.

Steckverbindungen

Ihre Ausführung besteht darin, Löcher mit einem etwas größeren Durchmesser als das Befestigungselement (Schraube oder Bolzen) zu bohren. Dies geschieht so, dass in beiden befestigten Teilen genaue Löcher vorhanden sind. Gerade bei Elementen mit vielen Verbindungselementen wird ein Fehler von Bruchteilen eines Millimeters kompensiert. Bei Verwendung von Bolzen und Schrauben für eine zuverlässige Verbindung auf ihnenSetzen Sie die Mutter und die Unterlegscheibe auf.

Der erste wird unter den zweiten gelegt, damit die Verbindung nicht beweglich ist, er verhindert, dass sich die Teile drehen. Es gibt auch einen Federring, der zwei scharfe Zähne hat. Mit ihnen liegt sie am Werkstück und am Teil an und verhindert so ein spontanes Lösen der Mutter.

Schrauben ziehen Teile fest, indem sie selbst Gewinde schneiden. Bei ihrer Verwendung werden keine Muttern und Unterlegscheiben benötigt. Bolzen werden verwendet, wenn ein weiterer an einem massiven Teil befestigt wird. Es hat an beiden Enden ein Gewinde, darunter wird ein Loch in das Werkstück gebohrt, das länger ist als die Gewindelänge des Bolzens.

Ständige Verbindungen

Sie kommen herein:

• geschweißt;
• niet;
• gelötet;
• klebrig.

Solche Arten von einteiligen Verbindungen haben in bestimmten Bereichen der Produktion Anwendung gefunden. Betrachten wir sie einzeln.

Schweißen

Eine Verbindung, die durch interatomare Bindungen zwischen Teilen von Teilen entsteht, wenn sie erhitzt wird, wird als geschweißt bezeichnet.

Dauerhafte Verbindungen, richtig verschweißt, erreichen die nötige Festigkeit, Kostenersparnis und Teilegewicht.

Erwärmungsquellen können sein:

• geschmolzene Schlacke;
• Gasflamme;
• Lichtbogen;
• Plasma;
• Laserstrahl.

Das zu schweißende Metall wird Grundmetall genannt. Und der, der im Bad verwendet wird, ist Füller.

Ein auf diese Weise gehefteter Abschnitt wird als Schweißnaht bezeichnet.

Der Aufbau dauerhafter Verbindungen auf diese Weise kann von den folgenden Arten sein:

• Kontaktschweißen;
• Lichtbogenhandbuch;
• automatischer Tauchlichtbogen und halbautomatisch;
• arc.

Die Naht wird zusätzlich unterteilt in:

• butt;
• überrundet;
• eckig;
• Tee.

Jeder von ihnen kann entweder einseitig oder zweiseitig sein.

Sie werden in diskontinuierliche und kontinuierliche unterteilt. Auch in der Querschnittsform gibt es Unterschiede: normale Naht, konvex oder konkav.

Vorteile:

1. Geringe Kosten für solche einteiligen Verbindungen aufgrund der Einfachheit der Naht und der geringen Arbeitsintensität.
2. Im Vergleich zu anderen Arbeitsweisen relativ leicht.
3. Keine Notwendigkeit, Löcher in das Teil zu bohren, was dem Abschnitt Festigkeit verleiht.
4. Die Automatisierung des Schweißprozesses impliziert seine Dichtheit.

Fehler:

1. Das Auftreten von Verformungen und Verwerfungen nach der durchgeführten Arbeit sowie das Auftreten von Eigenspannungen.
2. Widersteht leichten Vibrationen und Stößen.
3. Schwierigkeiten bei der Qualitätskontrolle.
4. Arbeiter, die Teile durch Schweißen dauerhaft verbinden, müssen geschult sein und ihre Qualifikation bestätigen.

Löten

Teile im Lötverfahren werden durch Einbringen verbundenzusätzliches Lotmetall. Außerdem sollte die Schmelztemperatur des Lotes geringer sein als die der zu fügenden Teile. Nach diesem Kriterium werden Lote unterschieden:

• besonders schmelzbar. Ihr erforderlicher Schmelzpunkt beträgt nur 145 Grad;
• weich oder schmelzbar. Betriebstemperatur nicht höher als 450 Grad Celsius;
• hart oder mittel schmelzend. Ihr Schmelzpunkt reicht von 450 bis 600 Grad;
• Hochtemperatur oder hochschmelzend. Solche Metalle schmelzen bei Temperaturen über 600 Grad Celsius.

Lötmittel

Je nach Komponente werden sie unterteilt in:

• Zinn-Blei (PIC);
• Zinn (PO);
• Zink (PC);
• Silber (PSr);
• Kupfer-Zink (PMC, Messing).

Die meisten Lötarbeiten werden mit Zinn-Blei-Material in POS-Qualität durchgeführt. Sie werden in der Regel in Form von Draht, Bändern oder Zweigen hergestellt.

Vor dem Löten sind die Oberflächen gut zu reinigen. Damit sie nicht oxidieren, wird ein spezielles Flussmittel verwendet. Diese Substanz verhindert die Bildung von Oxiden und reinigt die Oberflächen von Teilen davon, trägt zu einer besseren Verteilung des Lots bei. Eine bestimmte Art von Flussmittel ist für eine bestimmte Temperatur geeignet, oberhalb derer es nicht mehr funktioniert und verbrennt.

Nieten

Dies sind Verbindungen, die mit einem speziellen Teil - einem Niet - hergestellt werden. Es hat einen Stamm und einen Kopf. Der Prozess des Erh altens dauerhafter Verbindungen erfolgt aufgrund der Bildung vondas andere Ende des Teils des Schließkopfs wird durch Zusammendrücken des Endes der Stange erh alten. Ein solches Design ist völlig bewegungslos und gleichzeitig einteilig. Es hat nicht die Fähigkeit, Teile relativ zueinander zu verschieben.

Verwenden Sie diese Befestigung für Teile mit geringer Dicke, hauptsächlich Plattenmaterialien, oder wenn die Verwendung hoher Temperaturen aufgrund möglicher Verformung der Teile nicht akzeptabel ist. Wenn die Nieten nebeneinander liegen, bilden sie eine Nietnaht.

Das Material der Elemente muss mit dem Material der Befestigungsteile übereinstimmen, da es sonst aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zu elektrochemischer Korrosion kommen kann. Nietköpfe sind rund, versenkt, halbversenkt und flach.

Vorteile

Die Vorteile dieser Verbindung:

1. Die Fähigkeit, hohen Vibrations- und Stoßbelastungen standzuh alten, die über die Möglichkeiten des Schweißens hinausgehen.
2. Einsatz in Materialien möglich, die nicht schweißbar sind oder der Prozess sehr lang ist.
3. Keine Anwendung hoher Temperaturen beim Fügen.

Nachteile

Dazu gehören folgende Punkte:

1. Hoher Metallverbrauch für die geleistete Arbeit.
2. Erhöhung des Gewichts der Struktur.
3. Hohe Arbeitsintensität.
4. Herstellbarkeit des Prozesses ist gering.

Klebstoff

Um starke einteilige Verbindungen zu erh alten, reicht es aus, die Teile mit einem Klebstoff zu verbinden. Die Wirkung erfolgt durch die Bildung von Bindungen auf intermolekularer Ebene der Oberfläche des verbundenen Teils und des FilmsKleber.

Die Anwendung dieser Methode findet sich in Strukturen aus verschiedenen Materialien. Auch im Brückenbau und in der Luftfahrt kommt die klebstoffbasierte Befestigung zum Einsatz. Die H altbarkeit einer solchen Verbindung und ihre Qualität hängen von der Vorbereitung der Oberflächen der Teile und der Art der Belastung ab, die auf sie einwirken wird. Es ist notwendig, die Oberflächen von Rost- und Fettflecken zu reinigen und die Stellen dann mit Sandpapier zu behandeln.

Auf eine Verklebung von schub- oder rotatorisch belasteten Teilen mit kleiner Fügefläche kann verzichtet werden. Dies führt zu einem Kraftverlust. Teile, die gegeneinander verschoben oder auf Zug beansprucht werden, sind besser zu verkleben.

Vorteile der Klebemethode:

1. Auf diese Weise können Sie beliebige Zuschnitte und Strukturen verbinden, unabhängig von Form, Gewicht oder Material.
2. Hohe Korrosionsbeständigkeit.
3. Dichtheit, die es Ihnen ermöglicht, mit Rohrleitungen zu arbeiten.
4. Verursacht keine Verformung der Teile.
5. Es entsteht keine Stresskonzentration.
6. Zuverlässige Leistung bei Vibrationsbelastung.
7. Kostengünstige Verbrauchsmaterialien.
8. Einteilige Klebeverbindungen machen die Struktur nicht schwerer.

Nachteil:

1. Geringe Festigkeit, besonders unter Abzugslast.
2. Zerbrechlich, einige Klebstoffe können altern.
3. Geringe thermische Belastbarkeit.
4. Viele Verbindungen müssen vor der Verwendung einer langen Exposition unterzogen werden.
5. Verpflichtende Einh altung von Sicherheitsmaßnahmen.

Ständige Polyethylen-Stahl-Verbindung

Einteilige Polyethylen-Stahl-Verbindungen werden häufig zum Verbinden von Stahl- und modernen Polyethylenrohren verwendet.

Es ermöglicht Ihnen, Kunststoff- und Metallrohre sicher aneinander zu befestigen und die notwendigen Armaturen für Verstopfung zu installieren. Um eine untrennbare Struktur herzustellen, werden nach einem bestimmten Standard hergestellte Polyethylenrohre verwendet.

Eine einteilige Stahlverbindung (PE-Stahl-Adapter) wird durch Schweißen eines Abzweigrohrs aus einem Metallprofil mit einem Polyethylenprofil erh alten. Diese Methode kann als Stopfen an Gas- und Wasserleitungen von Hauptnetzen verwendet werden.

Solche festen Rohrverbindungen werden an Gasleitungen von Wohngebäuden montiert. Sie sind häufig in Kesselanlagen zu finden. Die Verwendung von Stahlrohrleitungen in unserer Zeit wird zunehmend durch ein Analogon von Polyethylen ersetzt. Dies liegt an dem offensichtlichen Vorteil von Kunststoffrohren gegenüber Metallrohren. Daher werden sie immer häufiger eingesetzt. Die einteilige Polyethylen-Stahl-Verbindung ist so zuverlässig, dass sie kaum Wartung erfordert.

Es wird direkt in den Boden ohne die Verwendung von Brunnen installiert. Die Installation erfolgt durch Stumpfschweißen oder Thermistor. Die einteilige Polyethylen-Stahl-Verbindung kann mit oder ohne Verstärkungshülse ausgeführt werden. Dieser Teil verleiht dem Adapter die Fähigkeit, hohem Druck und einer Dauerbelastung von 1 MPa standzuh alten. Ein Adapter ohne Kupplung kann einer Belastung von nicht mehr als 0,6 standh altenMPa. Die Verbindung von Metall mit Polyethylen kann über Gewinde oder über verschiedene Flansche erfolgen.

Also haben wir die wichtigsten Verbindungstypen, ihre Vor- und Nachteile betrachtet.