Lemljenje, lemljenje i zavarivanje

Među brojnim tehnikama SPAJANJA koje primjenjujemo u proizvodnji, poseban naglasak je stavljen na ZAVARIVANJE, LEMLJENJE, LEMLJENJE, LIJEPLJENJE i MEHANIČKU MONTAŽU PO NALAGAMA jer se ove tehnike široko koriste u primjenama kao što su proizvodnja hermetičkih sklopova, proizvodnja proizvoda visoke tehnologije i specijalizirano brtvljenje. Ovdje ćemo se usredotočiti na specijaliziranije aspekte ovih tehnika spajanja jer su one povezane s proizvodnjom naprednih proizvoda i sklopova.

 

 

 

ZAVARIVANJE TALJENJEM: toplinu koristimo za taljenje i spajanje materijala. Toplina se dovodi električnom energijom ili visokoenergetskim zrakama. Vrste zavarivanja taljenjem koje primjenjujemo su ZAVARIVANJE KISIKOM, LUČNO ZAVARIVANJE, ZAVARIVANJE VISOKOENERGETSKIM ZRAKOM.

 

 

 

ZAVARIVANJE U ČVRSTOM STANJU: Spajamo dijelove bez taljenja i taljenja. Naše metode zavarivanja u čvrstom stanju su HLADNO, ULTRAZVUČNO, OTPORNO, TRENJE, EKSPLOZIJSKO ZAVARIVANJE i DIFUZIJSKO LIJEPLJENJE.

 

 

 

LEMLJENJE I LEMLJENJE: Koriste dodatne metale i daju nam prednost rada na nižim temperaturama nego kod zavarivanja, stoga manje strukturno oštećenje proizvoda. Informacije o našem postrojenju za lemljenje koje proizvodi spojeve od keramike u metal, hermetičko brtvljenje, vakuumske prolaze, komponente visokog i ultravisokog vakuuma i kontrolu tekućine  možete pronaći ovdje:Brošura tvornice lemljenja

 

 

 

LIJEPLJENJE: Zbog raznolikosti ljepila koja se koriste u industriji, kao i zbog raznolikosti primjena, imamo posebnu stranicu za to. Za odlazak na našu stranicu o lijepljenju ljepilom kliknite ovdje.

 

 

 

MEHANIČKA MONTAŽA PO NARUDŽBI: Koristimo razne pričvrsne elemente kao što su vijci, vijci, matice, zakovice. Naši pričvršćivači nisu ograničeni na standardne pričvršćivače koji nisu dostupni u prodaji. Dizajniramo, razvijamo i proizvodimo specijalne spojne elemente koji su izrađeni od nestandardnih materijala kako bi mogli zadovoljiti zahtjeve za posebne primjene. Ponekad je poželjna električna ili toplinska nevodljivost, a ponekad vodljivost. Za neke posebne primjene, kupac može poželjeti posebne pričvršćivače koji se ne mogu ukloniti bez uništavanja proizvoda. Ima bezbroj ideja i primjena. Imamo sve za vas, ako nije gotova, možemo to brzo razviti. Za odlazak na našu stranicu o mehaničkom sklapanju kliknite ovdje. Proučimo naše različite tehnike spajanja detaljnije.

 

 

 

ZAVARIVANJE S GORIVIM KISIKOM (OFW): Za proizvodnju plamena za zavarivanje koristimo plin za gorivo pomiješan s kisikom. Kada koristimo acetilen kao gorivo i kisik, to nazivamo oksiacetilensko plinsko zavarivanje. U procesu izgaranja plina s kisikom odvijaju se dvije kemijske reakcije:

 

C2H2 + O2 ------» 2CO + H2 + Toplina

 

2CO + H2 + 1,5 O2--------» 2 CO2 + H2O + Toplina

 

Prva reakcija disocira acetilen na ugljični monoksid i vodik pri čemu se proizvodi oko 33% ukupne proizvedene topline. Drugi gore navedeni proces predstavlja daljnje izgaranje vodika i ugljikovog monoksida uz proizvodnju oko 67% ukupne topline. Temperature u plamenu su između 1533 i 3573 Kelvina. Važan je postotak kisika u plinskoj smjesi. Ako je sadržaj kisika veći od polovice, plamen postaje oksidacijsko sredstvo. Ovo je nepoželjno za neke metale, ali je poželjno za druge. Primjer kada je oksidirajući plamen poželjan su legure na bazi bakra jer stvara pasivni sloj preko metala. S druge strane, kada je sadržaj kisika smanjen, potpuno izgaranje nije moguće i plamen postaje redukcijski (naugljičujući) plamen. Temperature u redukcijskom plamenu su niže i stoga je prikladan za postupke poput lemljenja. Drugi plinovi također su potencijalna goriva, ali imaju neke nedostatke u odnosu na acetilen. Povremeno isporučujemo dodatni metal u zonu zavarivanja u obliku šipki za punjenje ili žice. Neki od njih obloženi su topilom kako bi se usporila oksidacija površina i tako zaštitio rastaljeni metal. Dodatna prednost koju nam daje prašak je uklanjanje oksida i drugih tvari iz zone zavara. To dovodi do jačeg povezivanja. Varijanta plinskog zavarivanja kisikom je PLINSKO ZAVARIVANJE PRI TLAKU, gdje se dvije komponente zagrijavaju na svojoj površini pomoću plinskog gorionika s oksiacetilenom i nakon što se površina počne topiti, gorionik se povlači i primjenjuje se aksijalna sila da se dva dijela pritisnu zajedno dok se sučelje ne učvrsti.

 

 

 

LUČNO ZAVARIVANJE: Koristimo električnu energiju za stvaranje luka između vrha elektrode i dijelova koji se zavaruju. Napajanje može biti AC ili DC dok su elektrode potrošne ili nepotrošne. Prijenos topline kod elektrolučnog zavarivanja može se izraziti sljedećom jednadžbom:

 

H / l = ex VI / v

 

Ovdje je H unos topline, l je duljina zavara, V i I su primijenjeni napon i struja, v je brzina zavarivanja i e je učinkovitost procesa. Što je veća učinkovitost "e", to se dostupnija energija korisnije koristi za taljenje materijala. Unos topline također se može izraziti kao:

 

H = ux (Volumen) = ux A xl

 

Ovdje je u specifična energija taljenja, A presjek zavara, a l duljina zavara. Iz gornje dvije jednadžbe možemo dobiti:

 

v = ex VI / u A

 

Varijanta elektrolučnog zavarivanja je SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW) koja čini oko 50% svih industrijskih procesa i procesa zavarivanja za održavanje. ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE (ŠTAPNO ZAVARIVANJE) izvodi se tako da se vrhom obložene elektrode dodirne radni predmet i brzo povuče na udaljenost dovoljnu za održavanje luka. Ovaj postupak nazivamo i zavarivanjem štapićima jer su elektrode tanke i duge štapiće. Tijekom procesa zavarivanja, vrh elektrode se topi zajedno sa svojom prevlakom i osnovnim metalom u blizini luka. Mješavina osnovnog metala, metala elektrode i tvari iz obloge elektrode skrućuju se u području zavara. Premaz elektrode deoksidira i osigurava zaštitni plin u području zavara, štiteći ga od kisika iz okoline. Stoga se postupak naziva zavarivanje zaštićenim metalnim lukom. Koristimo struje između 50 i 300 ampera i razine snage općenito manje od 10 kW za optimalnu izvedbu zavarivanja. Važan je i polaritet istosmjerne struje (smjer toka struje). Ravni polaritet gdje je obradak pozitivan, a elektroda negativan poželjan je kod zavarivanja limova zbog plitkog prodiranja, a također i za spojeve s vrlo širokim razmacima. Kada imamo obrnuti polaritet, tj. elektroda je pozitivna, a obradak negativan, možemo postići dublje prodiranje zavara. S izmjeničnom strujom, budući da imamo pulsirajuće lukove, možemo zavarivati debele presjeke koristeći elektrode velikog promjera i maksimalne struje. SMAW metoda zavarivanja prikladna je za debljine obradaka od 3 do 19 mm, pa čak i više koristeći tehnike višestrukog prolaza. Trosku nastalu na vrhu zavara potrebno je ukloniti žičanom četkom, kako ne bi došlo do korozije i kvarova na području zavara. To naravno povećava troškove elektrolučnog zavarivanja zaštićenim metalom. Unatoč tome, SMAW je najpopularnija tehnika zavarivanja u industriji i popravcima.

 

 

 

ZAVARIVANJE POTROŠNIM LUKOM (SAW): U ovom procesu mi štitimo zavareni luk korištenjem granuliranih materijala za pražnjenje kao što su vapno, silicij, kalcijev fluorid, mangan oksid….itd. Granulatni prašak dovodi se u zonu zavara gravitacijskim protokom kroz mlaznicu. Topilo koje prekriva rastaljenu zonu zavara značajno štiti od iskrenja, dima, UV zračenja… itd. i djeluje kao toplinski izolator, dopuštajući tako toplini da prodre duboko u radni komad. Nestopljeni fluks se obnavlja, obrađuje i ponovno koristi. Zavojnica golog materijala koristi se kao elektroda i dovodi se kroz cijev do područja zavara. Koristimo struje između 300 i 2000 ampera. Postupak zavarivanja pod praškom (SAW) ograničen je na horizontalne i ravne položaje i kružne varove ako je tijekom zavarivanja moguća rotacija kružne strukture (kao što su cijevi). Brzine mogu doseći 5 m/min. SAW postupak prikladan je za debele ploče i rezultira visokokvalitetnim, žilavim, duktilnim i ujednačenim zavarima. Produktivnost, odnosno količina zavarenog materijala nanesenog po satu je 4 do 10 puta veća u usporedbi s SMAW postupkom.

 

 

 

Drugi postupak elektrolučnog zavarivanja, odnosno PLINSKO LUČNO ZAVARIVANJE (GMAW) ili alternativno poznato kao METALNO ZAVARIVANJE INERTNIM PLINOM (MIG) temelji se na tome da je područje zavara zaštićeno vanjskim izvorima plinova kao što su helij, argon, ugljični dioksid… itd. U metalu elektrode mogu biti prisutni dodatni deoksidansi. Potrošna žica dovodi se kroz mlaznicu u zonu zavarivanja. Proizvodnja koja uključuje željezne i neželjezne metale izvodi se plinskim elektrolučnim zavarivanjem (GMAW). Produktivnost zavarivanja je oko 2 puta veća od SMAW procesa. Koristi se automatizirana oprema za zavarivanje. Metal se u ovom procesu prenosi na jedan od tri načina: "Prijenos raspršivanjem" uključuje prijenos nekoliko stotina malih metalnih kapljica u sekundi od elektrode do područja zavara. S druge strane, u "globularnom prijenosu" koriste se plinovi bogati ugljičnim dioksidom, a kuglice rastaljenog metala pokreću električni luk. Struje zavarivanja su visoke, a prodiranje zavara dublje, brzina zavarivanja veća nego kod prijenosa sprejom. Stoga je globularni prijenos bolji za zavarivanje težih dijelova. Konačno, u metodi "Kratkog spoja", vrh elektrode dodiruje rastaljenu kupku za zavarivanje, stvarajući kratki spoj dok se metal brzinom većom od 50 kapljica/sekundi prenosi u pojedinačnim kapljicama. Niske struje i naponi se koriste uz tanju žicu. Korištene snage su oko 2 kW, a temperature relativno niske, što ovu metodu čini prikladnom za tanke listove manje od 6 mm debljine.

 

 

 

Još jedna varijanta postupka LUČNOG ZAVARIVANJA TALJENOM ŽZGROM (FCAW) je sličan plinskom elektrolučnom zavarivanju, osim što je elektroda cijev ispunjena praškom. Prednosti korištenja elektroda s fluksom s jezgrom su u tome što proizvode stabilnije lukove, daju nam mogućnost poboljšanja svojstava metala zavarivanja, manje krtu i fleksibilnu prirodu njegovog fluksa u usporedbi s SMAW zavarivanjem, poboljšane konture zavarivanja. Samozaštićene elektrode sa jezgrom sadrže materijale koji štite zonu zavara od atmosfere. Koristimo oko 20 kW snage. Kao i GMAW proces, FCAW proces također nudi mogućnost automatizacije procesa za kontinuirano zavarivanje i ekonomičan je. Različiti kemijski sastavi metala zavara mogu se razviti dodavanjem raznih legura u jezgru topitelja.

 

 

 

Kod ELEKTROPLINSKOG ZAVARIVANJA (EGW) zavarivamo komade postavljene rub uz rub. Ponekad se naziva i SUČEONO ZAVARIVANJE. Metal za zavarivanje stavlja se u zavarenu šupljinu između dva komada koji se spajaju. Prostor je zatvoren s dvije vodeno hlađene brane kako se rastopljena troska ne bi izlijevala. Brane se pomiču prema gore mehaničkim pogonima. Kada se izradak može okretati, možemo koristiti i tehniku elektroplinskog zavarivanja za obodno zavarivanje cijevi. Elektrode se uvode kroz cijev kako bi se održao kontinuirani luk. Struje mogu biti oko 400 Ampera ili 750 Ampera, a razine snage oko 20 kW. Inertni plinovi koji potječu iz elektrode s punjenom jezgrom ili vanjskog izvora pružaju zaštitu. Koristimo elektroplinsko zavarivanje (EGW) za metale kao što su čelici, titan… itd. debljine od 12 mm do 75 mm. Tehnika je dobra za velike strukture.

 

 

 

Ipak, u drugoj tehnici koja se zove ZAVARIVANJE ELEKTROTROSKOM (ESW) luk se pali između elektrode i dna izratka i dodaje se prašak. Kada rastaljena troska dođe do vrha elektrode, luk se gasi. Energija se neprekidno dovodi kroz električni otpor rastaljene troske. Možemo zavariti ploče debljine između 50 mm i 900 mm pa čak i veće. Struje su oko 600 ampera dok su naponi između 40 – 50 V. Brzine zavarivanja su oko 12 do 36 mm/min. Primjene su slične elektroplinskom zavarivanju.

 

 

 

Jedan od naših procesa nepotrošive elektrode, PLINSKO LUČNO ZAVARIVANJE VOLFRAMOM (GTAW) također poznato kao VOLFRAMOVO ZAVARIVANJE INERTNIM PLINOM (TIG) uključuje opskrbu dodatnim metalom pomoću žice. Za tijesne spojeve ponekad ne koristimo dodatni metal. U TIG postupku ne koristimo fluks, već argon i helij za zaštitu. Volfram ima visoko talište i ne troši se u postupku TIG zavarivanja, stoga se mogu održavati konstantna struja kao i razmaci luka. Razine snage su između 8 i 20 kW i struje od 200 Ampera (DC) ili 500 Ampera (AC). Za aluminij i magnezij koristimo izmjeničnu struju za njihovu funkciju čišćenja oksida. Kako bismo izbjegli kontaminaciju volframove elektrode, izbjegavamo njezin kontakt s rastaljenim metalima. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) posebno je koristan za zavarivanje tankih metala. GTAW zavari su vrlo visoke kvalitete s dobrom završnom obradom površine.

 

 

 

Zbog veće cijene plinovitog vodika, tehnika koja se rjeđe koristi je ZAVARIVANJE ATOMSKIM VODIKOM (AHW), gdje stvaramo luk između dvije volframove elektrode u zaštitnoj atmosferi strujanja plinovitog vodika. AHW je također postupak zavarivanja nepotrošljivom elektrodom. Dvoatomski plin vodik H2 razlaže se u svoj atomski oblik u blizini luka zavarivanja gdje su temperature veće od 6273 Kelvina. Dok se raspada, apsorbira veliku količinu topline iz luka. Kada atomi vodika udare u zonu zavara koja je relativno hladna površina, oni se rekombiniraju u dvoatomski oblik i oslobađaju pohranjenu toplinu. Energija se može mijenjati promjenom udaljenosti obratka do luka.

 

 

 

U drugom procesu nepotrošive elektrode, PLAZMA LUČNO ZAVARIVANJE (PAW) imamo koncentrirani plazma luk usmjeren prema zoni zavara. Temperature dosežu 33 273 Kelvina u PAW. Gotovo jednak broj elektrona i iona čini plazma plin. Niskostrujni pilot luk pokreće plazmu koja se nalazi između volframove elektrode i otvora. Radne struje su općenito oko 100 Ampera. Može se unijeti dodatni metal. Kod zavarivanja plazma lukom, zaštita se postiže vanjskim zaštitnim prstenom i korištenjem plinova kao što su argon i helij. Kod zavarivanja plazma lukom, luk može biti između elektrode i obratka ili između elektrode i mlaznice. Ova tehnika zavarivanja ima prednosti u odnosu na druge metode veće koncentracije energije, dublje i uže mogućnosti zavarivanja, bolje stabilnosti luka, veće brzine zavarivanja do 1 metar/min, manja toplinska izobličenja. Općenito koristimo plazma zavarivanje za debljine manje od 6 mm, a ponekad i do 20 mm za aluminij i titan.

 

 

 

VISOKOENERGETSKO ZAVARIVANJE: Druga vrsta metode zavarivanja taljenjem sa zavarivanjem elektronskim snopom (EBW) i laserskim zavarivanjem (LBW) kao dvije varijante. Ove tehnike su od posebne vrijednosti za naš rad u proizvodnji visokotehnoloških proizvoda. Kod zavarivanja elektronskim snopom, elektroni velike brzine udaraju u obradak i njihova se kinetička energija pretvara u toplinu. Uski snop elektrona lako putuje u vakuumskoj komori. Općenito, koristimo visoki vakuum u zavarivanju e-zrakom. Mogu se zavarivati ploče debljine do 150 mm. Nisu potrebni zaštitni plinovi, fluks ili materijal za punjenje. Elektronski topovi imaju kapacitet od 100 kW. Mogući su duboki i uski zavari s visokim omjerima širine i visine do 30 i malim zonama utjecaja topline. Brzine zavarivanja mogu doseći 12 m/min. Kod zavarivanja laserskim snopom kao izvor topline koristimo lasere velike snage. Laserske zrake od samo 10 mikrona s velikom gustoćom omogućuju duboko prodiranje u obradak. Uz zavarivanje laserskim snopom mogući su omjeri dubine i širine čak 10. Koristimo i pulsne i lasere s kontinuiranim valovima, s prvim u primjenama za tanke materijale, a potonji uglavnom za debele izratke do otprilike 25 mm. Razine snage su do 100 kW. Zavarivanje laserskim snopom nije prikladno za optički jako reflektirajuće materijale. Plinovi se također mogu koristiti u procesu zavarivanja. Metoda zavarivanja laserskom zrakom dobro je prikladna za automatizaciju i proizvodnju velikih količina i može ponuditi brzine zavarivanja između 2,5 m/min i 80 m/min. Jedna velika prednost koju ova tehnika zavarivanja nudi je pristup područjima gdje se druge tehnike ne mogu koristiti. Laserske zrake mogu lako putovati do takvih teških područja. Nije potreban vakuum kao kod zavarivanja elektronskim snopom. Zavarivanjem laserskom zrakom mogu se dobiti zavari dobre kvalitete i čvrstoće, niskog skupljanja, niske deformacije, niske poroznosti. Laserskim se zrakama može lako manipulirati i oblikovati pomoću optičkih kabela. Tehnika je stoga vrlo prikladna za zavarivanje preciznih hermetičkih sklopova, elektroničkih paketa… itd.

 

 

 

Pogledajmo naše tehnike ZAVARIVANJA U ČVRSTOM STANJU. HLADNO ZAVARIVANJE (CW) je postupak u kojem se umjesto topline primjenjuje pritisak pomoću matrica ili valjaka na dijelove koji se spajaju. Kod hladnog zavarivanja, barem jedan od spojnih dijelova mora biti duktilan. Najbolji rezultati postižu se s dva slična materijala. Ako su dva metala koja se spajaju hladnim zavarivanjem različita, možemo dobiti slabe i lomljive spojeve. Metoda hladnog zavarivanja vrlo je prikladna za meke, duktilne i male izratke kao što su električni priključci, rubovi spremnika osjetljivi na toplinu, bimetalne trake za termostate… itd. Jedna varijanta hladnog zavarivanja je spajanje valjkom (ili zavarivanje valjkom), gdje se pritisak primjenjuje kroz par valjaka. Ponekad izvodimo zavarivanje valjka na povišenim temperaturama za bolju međufaznu čvrstoću.

 

 

 

Još jedan postupak zavarivanja čvrstog stanja koji koristimo je ULTRAZVUČNO ZAVARIVANJE (USW), gdje su obradaci podvrgnuti statičkoj normalnoj sili i oscilirajućim smičnim naprezanjima. Oscilirajuća posmična naprezanja primjenjuju se kroz vrh sonde. Ultrazvučno zavarivanje koristi oscilacije s frekvencijama od 10 do 75 kHz. U nekim primjenama kao što je zavarivanje šava, koristimo rotirajući disk za zavarivanje kao vrh. Smična naprezanja primijenjena na izratke uzrokuju male plastične deformacije, razbijaju oksidne slojeve, onečišćenja i dovode do spajanja čvrstog stanja. Temperature uključene u ultrazvučno zavarivanje daleko su ispod temperatura tališta za metale i ne dolazi do fuzije. Često koristimo postupak ultrazvučnog zavarivanja (USW) za nemetalne materijale poput plastike. U termoplastici, temperature ipak dosežu točke taljenja.

 

 

 

Još jedna popularna tehnika, u ZAVARIVANJU TRANJEM (FRW) toplina se stvara trenjem na sučelju izradaka koji se spajaju. Kod zavarivanja trenjem jedan od obradaka držimo nepomičnim dok se drugi obradak drži u učvršćenju i okreće se konstantnom brzinom. Radni komadi se tada dovode u kontakt pod djelovanjem aksijalne sile. Površinska brzina rotacije kod zavarivanja trenjem u nekim slučajevima može doseći 900 m/min. Nakon dovoljnog međupovršinskog kontakta, rotirajući obradak se naglo zaustavlja i aksijalna sila se povećava. Zona zavara općenito je usko područje. Tehnika zavarivanja trenjem može se koristiti za spajanje čvrstih i cjevastih dijelova izrađenih od raznih materijala. Neki bljesak se može razviti na sučelju u FRW, ali ovaj bljesak se može ukloniti sekundarnom strojnom obradom ili brušenjem. Postoje varijante postupka zavarivanja trenjem. Na primjer, "zavarivanje trenjem inercije" uključuje zamašnjak čija se rotacijska kinetička energija koristi za zavarivanje dijelova. Zavar je završen kada se zamašnjak zaustavi. Rotirajuća masa se može mijenjati, a time i rotacijska kinetička energija. Druga varijanta je "linearno zavarivanje trenjem", gdje se linearno recipročno gibanje nameće barem jednoj od komponenti koje treba spojiti. Kod linearnog tarnog zavarivanja dijelovi ne moraju biti kružni, mogu biti pravokutni, kvadratni ili drugog oblika. Frekvencije mogu biti u desecima Hz, amplitude u milimetarskom rasponu, a tlakovi u desecima ili stotinama MPa. Konačno, "zavarivanje trenjem s miješanjem" je nešto drugačije od druga dva gore objašnjena. Dok se kod zavarivanja trenjem uz inerciju i linearnog zavarivanja trenjem zagrijavanje sučelja postiže trenjem trljanjem dviju dodirnih površina, kod metode zavarivanja trenjem s miješanjem treće tijelo se trlja o dvije površine koje se spajaju. Rotirajući alat promjera 5 do 6 mm dovodi se u kontakt sa spojem. Temperature se mogu povećati do vrijednosti između 503 i 533 Kelvina. Dolazi do zagrijavanja, miješanja i miješanja materijala u spoju. Koristimo zavarivanje trenjem s miješanjem na raznim materijalima uključujući aluminij, plastiku i kompozite. Varovi su jednolični, a kvaliteta je visoka s minimalnim porama. Kod zavarivanja trenjem s miješanjem ne stvaraju se pare ili prskanje, a proces je dobro automatiziran.

 

 

 

OTPORNSKO ZAVARIVANJE (RW): Toplina potrebna za zavarivanje proizvodi se električnim otporom između dva obratka koja se spajaju. U otpornom zavarivanju ne koriste se topilice, zaštitni plinovi niti potrošne elektrode. Jouleovo zagrijavanje odvija se kod otpornog zavarivanja i može se izraziti kao:

 

 

 

H = (Kvadrat I) x R xtx K

 

 

 

H je proizvedena toplina u džulima (watt-sekundama), I struja u Amperima, R otpor u Ohmima, t je vrijeme u sekundama kroz koje teče struja. Faktor K je manji od 1 i predstavlja dio energije koji nije izgubljen zračenjem i kondukcijom. Struje u postupcima otpornog zavarivanja mogu doseći razine do 100 000 A, ali naponi su obično od 0,5 do 10 volti. Elektrode su obično izrađene od legura bakra. I slični i različiti materijali mogu se spajati otpornim zavarivanjem. Postoji nekoliko varijacija za ovaj proces: "Otporno točkasto zavarivanje" uključuje dvije nasuprotne okrugle elektrode koje dodiruju površine preklopnog spoja dvaju listova. Pritisak se primjenjuje dok se struja ne isključi. Grumen zavara je općenito do 10 mm u promjeru. Otporno točkasto zavarivanje ostavlja blago obojene tragove udubljenja na mjestima zavarivanja. Točkasto zavarivanje je naša najpopularnija tehnika otpornog zavarivanja. U točkastom zavarivanju koriste se različiti oblici elektroda kako bi se dosegla teška područja. Naša oprema za točkasto zavarivanje je CNC kontrolirana i ima više elektroda koje se mogu koristiti istovremeno. Druga varijanta "otporno zavarivanje" izvodi se elektrodama s kotačićima ili valjcima koje proizvode kontinuirane točkaste zavare kad god struja dosegne dovoljno visoku razinu u ciklusu izmjenične struje. Spojevi proizvedeni otpornim zavarivanjem nepropusni su za tekućine i plinove. Brzine zavarivanja od oko 1,5 m/min normalne su za tanke ploče. Moguće je primijeniti povremene struje tako da se točkasti zavari proizvode u željenim intervalima duž šava. U "otpornom projekcijskom zavarivanju" utiskujemo jednu ili više izbočina (rupica) na jednoj od površina izratka koje treba zavariti. Ove projekcije mogu biti okrugle ili ovalne. Visoke lokalne temperature postižu se na tim reljefnim mjestima koja dolaze u dodir s dijelom za spajanje. Elektrode vrše pritisak da stisnu te izbočine. Elektrode u otpornom projekcijskom zavarivanju imaju ravne vrhove i vodom su hlađene legure bakra. Prednost otpornog projekcijskog zavarivanja je naša mogućnost većeg broja zavarivanja u jednom potezu, a time i produljeni životni vijek elektrode, mogućnost zavarivanja ploča različitih debljina, mogućnost zavarivanja matica i vijaka na ploče. Nedostatak otpornog projekcijskog zavarivanja je dodatni trošak utiskivanja udubljenja. Još jedna tehnika, u "flash welding" toplina se stvara iz luka na krajevima dva izratka kada oni počnu uspostavljati kontakt. Ova se metoda također može alternativno smatrati elektrolučnim zavarivanjem. Temperatura na međupovršini raste, a materijal omekšava. Primjenjuje se aksijalna sila i nastaje zavar na omekšanom području. Nakon što je brzo zavarivanje završeno, spoj se može strojno obraditi za bolji izgled. Kvaliteta zavara dobivena brzim zavarivanjem je dobra. Razine snage su od 10 do 1500 kW. Flash zavarivanje je prikladno za spajanje od ruba do ruba sličnih ili različitih metala do promjera 75 mm i limova debljine između 0,2 mm do 25 mm. "Lučno zavarivanje klinova" vrlo je slično brzom zavarivanju. Svornjak kao što je vijak ili šipka s navojem služi kao jedna elektroda dok se spaja na radni komad kao što je ploča. Za koncentriranje generirane topline, sprječavanje oksidacije i zadržavanje rastaljenog metala u zoni zavara, oko spoja se postavlja jednokratni keramički prsten. Konačno, "udarno zavarivanje" još jedan postupak otpornog zavarivanja, koristi kondenzator za opskrbu električnom energijom. U udarnom zavarivanju snaga se ispušta unutar milisekundi vremena vrlo brzo razvijajući visoku lokaliziranu toplinu na spoju. Široko koristimo udarno zavarivanje u industriji proizvodnje elektronike gdje se mora izbjegavati zagrijavanje osjetljivih elektroničkih komponenti u blizini spoja.

 

 

 

Tehnika koja se zove EKSPLOZIJSKO ZAVARIVANJE uključuje detonaciju sloja eksploziva koji se stavlja preko jednog od obratka koji se spajaju. Vrlo visok pritisak koji se vrši na obradak stvara turbulentno i valovito sučelje i dolazi do mehaničkog međusobnog spajanja. Čvrstoća veze kod eksplozivnog zavarivanja je vrlo visoka. Zavarivanje eksplozijom je dobra metoda za oblaganje ploča različitim metalima. Nakon oblaganja, ploče se mogu valjati u tanje dijelove. Ponekad koristimo zavarivanje eksplozijom za širenje cijevi tako da se čvrsto zatvore na ploču.

 

 

 

Naša posljednja metoda u domeni čvrstog spajanja je DIFUZIJSKO LIJEPLJENJE ili DIFUZIJSKO ZAVARIVANJE (DFW) u kojem se dobar spoj postiže uglavnom difuzijom atoma preko sučelja. Određena plastična deformacija na sučelju također doprinosi zavarivanju. Uključene temperature su oko 0,5 Tm, gdje je Tm temperatura taljenja metala. Čvrstoća veze kod difuzijskog zavarivanja ovisi o tlaku, temperaturi, vremenu kontakta i čistoći dodirnih površina. Ponekad koristimo metale za punjenje na sučelju. Toplina i tlak su potrebni u difuzijskom lijepljenju i dobivaju se električnim otporom ili peći i vlastitim utezima, prešom ili drugim. Difuzijskim zavarivanjem mogu se spajati slični i različiti metali. Proces je relativno spor zbog vremena koje je potrebno atomima da migriraju. DFW se može automatizirati i naširoko se koristi u proizvodnji složenih dijelova za zrakoplovnu, elektroničku i medicinsku industriju. Proizvedeni proizvodi uključuju ortopedske implantate, senzore, konstrukcijske elemente za zrakoplovstvo. Difuzijsko lijepljenje može se kombinirati sa SUPERPLASTIČNIM OBLIKOVANJEM za izradu složenih limenih struktura. Odabrana mjesta na pločama prvo se spajaju difuzijom, a zatim se nevezana područja šire u kalup pomoću pritiska zraka. Zrakoplovne konstrukcije s visokim omjerom krutosti i težine proizvode se ovom kombinacijom metoda. Kombinirani postupak difuzijskog zavarivanja/superplastičnog oblikovanja smanjuje broj potrebnih dijelova eliminirajući potrebu za pričvrsnim elementima, što rezultira ekonomičnim i vrlo preciznim dijelovima s malim stresom i kratkim rokovima isporuke.

 

 

 

LEMLJENJE: Tehnike tvrdog lemljenja uključuju niže temperature od onih potrebnih za zavarivanje. Međutim, temperature lemljenja su više od temperatura lemljenja. Kod tvrdog lemljenja dodatni metal se postavlja između površina koje se spajaju i temperature se podižu do temperature taljenja dodatnog materijala iznad 723 Kelvina, ali ispod temperature taljenja izradaka. Rastaljeni metal ispunjava tijesno prianjajući prostor između izradaka. Hlađenje i naknadno skrućivanje metala punila rezultira jakim spojevima. Kod lemljenog zavarivanja dodatni metal se taloži na spoj. U zavarivanju tvrdim lemljenjem koristi se znatno više dodatnog metala nego kod tvrdog lemljenja. Oksiacetilenski plamenik s oksidirajućim plamenom koristi se za taloženje dodatnog metala pri lemljenju. Zbog nižih temperatura kod tvrdog lemljenja, problemi u zonama pod utjecajem topline kao što su savijanje i zaostala naprezanja su manji. Što je manji razmak kod tvrdog lemljenja, to je veća posmična čvrstoća spoja. Međutim, maksimalna vlačna čvrstoća postiže se pri optimalnom razmaku (vršna vrijednost). Ispod i iznad ove optimalne vrijednosti, vlačna čvrstoća kod tvrdog lemljenja opada. Tipični razmaci kod tvrdog lemljenja mogu biti između 0,025 i 0,2 mm. Koristimo razne materijale za lemljenje različitih oblika kao što su perfe, prah, prstenovi, žica, trake…..itd. i može proizvesti ove izvedbe posebno za vaš dizajn ili geometriju proizvoda. Također određujemo sadržaj materijala za lemljenje prema vašim osnovnim materijalima i primjeni. Često koristimo topioce u operacijama tvrdog lemljenja kako bismo uklonili neželjene slojeve oksida i spriječili oksidaciju. Kako bi se izbjegla naknadna korozija, topitelji se općenito uklanjaju nakon operacije spajanja. AGS-TECH Inc. koristi različite metode lemljenja, uključujući:

 

- Lemljenje plamenikom

 

- Lemljenje u peći

 

- Indukcijsko lemljenje

 

- Otporno lemljenje

 

- Lemljenje potapanjem

 

- Infracrveno lemljenje

 

- Difuzijsko lemljenje

 

- Visokoenergetska zraka

 

Naši najčešći primjeri lemljenih spojeva izrađeni su od različitih metala dobre čvrstoće kao što su karbidna svrdla, umetci, optoelektronička hermetička pakiranja, brtve.

 

 

 

LEMLJENJE: Ovo je jedna od naših najčešće korištenih tehnika gdje lem (dodatni metal) ispunjava spoj kao kod tvrdog lemljenja između tijesno prianjajućih komponenti. Naši lemovi imaju talište ispod 723 Kelvina. U proizvodnim operacijama koristimo i ručno i automatizirano lemljenje. U usporedbi s lemljenjem, temperature lemljenja su niže. Lemljenje nije baš prikladno za primjenu pri visokim temperaturama ili visokoj čvrstoći. Za lemljenje koristimo bezolovne lemove kao i legure kositar-olovo, kositar-cink, olovo-srebro, kadmij-srebro, cink-aluminij pored ostalih. Kao talilo za lemljenje koriste se i nekorozivne smole, kao i anorganske kiseline i soli. Za lemljenje metala slabe sposobnosti lemljenja koristimo posebne topioce. U primjenama gdje moramo lemiti keramičke materijale, staklo ili grafit, prvo obložimo dijelove odgovarajućim metalom za veću sposobnost lemljenja. Naše popularne tehnike lemljenja su:

 

-Reflow ili pasta za lemljenje

 

-Valno lemljenje

 

-Lemljenje u peći

 

-Lemljenje plamenikom

 

- Indukcijsko lemljenje

 

-Lemljenje željezom

 

- Otporno lemljenje

 

- Lemljenje potapanjem

 

-Ultrazvučno lemljenje

 

-Infracrveno lemljenje

 

Ultrazvučno lemljenje nudi nam jedinstvenu prednost pri čemu se eliminira potreba za topiteljima zbog efekta ultrazvučne kavitacije koji uklanja oksidne filmove s površina koje se spajaju. Reflow i valovito lemljenje naše su industrijski izvanredne tehnike za proizvodnju velikih količina u elektronici i stoga ih vrijedi detaljnije objasniti. U reflow lemljenju koristimo polukrute paste koje sadrže čestice metala za lem. Pasta se nanosi na spoj postupkom sita ili šablona. Kod tiskanih ploča (PCB) često koristimo ovu tehniku. Kada se električne komponente postave na te jastučiće iz paste, površinska napetost održava poravnate pakete za površinsku montažu. Nakon postavljanja komponenti, zagrijavamo sklop u peći tako da se odvija lemljenje reflowom. Tijekom ovog procesa, otapala u pasti isparavaju, fluks u pasti se aktivira, komponente se prethodno zagrijavaju, čestice lema se tope i vlaže spoj, a na kraju se PCB sklop polako hladi. Naša druga popularna tehnika za veliku količinu proizvodnje PCB ploča, naime valovito lemljenje, oslanja se na činjenicu da rastaljeno lemljenje mokri metalne površine i stvara dobre veze samo kada je metal prethodno zagrijan. Stojeći laminarni val rastaljenog lema najprije se generira pomoću pumpe, a prethodno zagrijani i prethodno fluksirani PCB-ovi se prenose preko vala. Lem kvasi samo izložene metalne površine, ali ne kvasi IC polimerna pakiranja niti polimerom presvučene ploče. Mlaz tople vode velike brzine ispuhuje višak lema sa spoja i sprječava premošćivanje između susjednih vodova. U valovitom lemljenju paketa za površinsku montažu prvo ih lijepimo na tiskanu ploču prije lemljenja. Opet se koristi prosijavanje i šabloniranje, ali ovaj put za epoksid. Nakon što su komponente postavljene na njihova ispravna mjesta, epoksid se stvrdnjava, ploče se okreću i provodi se valovito lemljenje.