Неразъемные соединения

Неразъемными называют соединения, разъединение которых невозможно без разрушения соединяемых деталей или соединяющего материала. К ним относят заклепочные, сварные, клеевые, паяные соединения, а также соединения с натягом.

Сварка – это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями путем местного или общего нагрева, пластическим деформированием или совместном действии обоих факторов.

Классификация

Выделяется три основных класса сварки по физическим признакам:

I. Термический: дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, ионно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная, литейная.

II. Термомеханический: контактная, диффузионная, индукционно-прессовая, газопрессовая, термокомпенсационная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитнопрессовая, печная.

III. Механический:холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, магнитно-импульсная.

Классификация контактной сварки по технологическим признакам предполагает выделение трех ее типов:

1. По форме сварного соединения: точечная, шовная, стыковая, рельефная, шовно-стыковая, по методу Игнатьева.

2. По роду сварного тока: постоянным, переменным и пульсирующим.

3. По виду источника энергии: конденсаторная, аккумуляторная, энергией, накопленной в магнитном поле, и энергией, накопленной в маховых массах мотор-генераторной системы.

Преимущества сварного соединения

- невысокая стоимость соединения, благодаря малой трудоёмкости и простоте сварного шва;
- сравнительно небольшая масса;
- сечение детали не ослабляется отверстием;
- герметичность автоматизации процесса сварки.

Недостатки сварного соединения
- появление коробления, остаточных напряжений после сварки;
- недостаточная надёжность при вибрационных ударных нагрузках.
- трудность контроля качества;

- квалификация рабочего.

Запрессовка

Соединение деталей за счет упругих деформаций, создаваемых натягом, широко используются в приборостроении, так как простота и надежность сочетается с отсутствием дополнительных крепежных элементов и материалов. В большинстве сборка с натягом выполняется механической запрессовкой. Для этого используют ручные винтовые и рычажные прессы. На них устанавливают приспособления, исключающие перекос деталей при запрессовке.

При сборке с натягом деталей, механическая запрессовка которых затруднительна (установка втулок и валиков в отверстия крупногабаритных корпусов) можно применять охлаждение валика (сухой лед -78ºС, жидкий азот -195ºС) или нагрев охватывающей детали (в электропечах, водяной или масляной ванне) или комбинировано и то и другое. Соединение готово при остывании.

Клепка.

Заклёпочным называется соединение деталей с применением заклёпок – крепёжных деталей из высокопластичного материала, состоящих чаще всего из стержня и закладной головки; конец стержня расклёпывается для образования замыкающей головки.

Достоинства:

- высокая надежность соединения;

- удобство контроля качества клепки;

- повышенная сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам;

- возможность соединения деталей из трудносвариваемых металлов, например из алюминия;

- не дают температурных деформаций;

- детали при разборке не разрушаются.

Недостатки:

- высокая стоимость, так как процесс получения заклепочного шва состоит из большого числа операций (разметка, продавливание или сверление отверстий, нагрев заклепок, их закладка, клепка) и требует применения дорогостоящего оборудования (станки, прессы, клепальные машины).

- детали ослаблены отверстиями;

- высокий шум и ударные нагрузки при изготовлении;

- невозможность соединения деталей сложной конфигурации.

Пайка

Это процесс соединения 2 или нескольких деталей с помощью расплавленного припоя (присадочного материала), tº_пл которого ниже tº_пл материала соединяемых деталей.

· Расширить номенклатуру соединяемых металлов;

· Исключить деформирование деталей;

· Сохранить внутреннюю структуру металла;

· Выполнять внутренний электрический монтаж высокой плотности без повреждения элементов за счет перегрева;

· Производить демонтаж без разрушения собираемых деталей;

· Процесс поддается автоматизации.

Недостатки:

· Ограниченная механическая прочность соединения;

· Значительная стоимость припоя;

· Необходимость специальных мероприятий по ТБ (испарение флюсов, припоя и др.).

Склеивание

Склеивание давно известный способ получения неразъемных соединений, в основе которого положено явление адгезии, то есть способность некоторых веществ прилипать к поверхности других материалов. Широкое промышленное применение склеивание получило после того, как были найдены составы клеев, позволяющие соединять детали из одинаковых и разнородных материалов с достаточно высокой прочностью (специальные и универсальный).

Достоинства склеивания:

1. возможность соединения разнородных материалов, чего нельзя сделать ни сваркой ни пайкой;

2. достаточно высокую прочность соединений, особенно работающих со статическим нагревом;

3. защита шва от воздействия внешней среды.

4. герметичность соединения;

5. не увеличивается масса;

6. снижается трудоемкость выполнения соединения.

Недостатки:

1. Ограниченная прочность соединения, работающего при динамических нагрузках;

2. нестабильность механических и диэлектрических свойств клея во времени;

3. большинство клеев плохо работают при повышенных температурах;

4. многие клеи токсичны;

5. некоторые клеи нельзя хранить, что не всегда удобно.