Атомдық байланыстың түзілуіне байланысты біртекті материалдардың тұрақты байланысын құрудың технологиялық процесі дәнекерлеу деп аталады. Бұл жағдайда жанасу нүктесінде екі материалдың біреуіне тығыз қосылуы орын алады. Мұндай қосылым ұзақ уақыт бойы қолданылғанына қарамастан, заманауи металды дәнекерлеу, оны жүзеге асыру түрлері мен технологиясы үнемі жетілдірілуде, бұл әртүрлі өнімдерді сенімділік пен сапаны жоғарылатуға мүмкіндік береді.
Бетті дәнекерлеудің ерекшеліктері
Металды дәнекерлеудің бүкіл процесі екі кезеңде жүреді. Біріншіден, материалдардың беттерін атомаралық когезия күштерінің қашықтығы бойынша бір-біріне жақындату керек. Бөлме температурасында стандартты металдар айтарлықтай күшпен қысылғанда да қосыла алмайды. Мұның себебі олардың физикалық қаттылығы болып табылады, сондықтан мұндай материалдарға жақындаған кезде жанасу бетті өңдеу сапасына қарамастан кейбір нүктелерде ғана пайда болады. Дәл беттік ластану материалдардың жабысу мүмкіндігіне айтарлықтай әсер етеді, өйткені табиғи жағдайда қабықшалар, оксидтер және қоспа атомдарының қабаттары әрқашан болады.
Сондықтан бөліктердің жиектері арасында байланыс жасауқысымның нәтижесінде пайда болатын пластикалық деформацияларға байланысты немесе материалдың балқуы жағдайында қол жеткізуге болады.
Металды дәнекерлеудің келесі сатысында біріктірілген беттердің атомдары арасында электронды диффузия жүргізіледі. Демек, жиектер арасындағы интерфейс жойылып, не металлдық атомдық байланыс, не иондық және коваленттік байланыстар (жартылай өткізгіштер немесе диэлектриктер жағдайында) алынады.
Дәнекерлеу түрлерінің классификациясы
Дәнекерлеу технологиясы үнемі жетілдіріліп, әртүрлі болып келеді. Бүгінгі күні металды дәнекерлеудің 20-ға жуық түрі бар, олар үш топқа жіктеледі:
- Қысыммен пісіру механикалық энергияны қолдану арқылы жүзеге асырылады, бұл кезде кристалдар арасындағы байланыс материалды пластикалық деформациялау әдісімен алынған. Нәтижесінде металл ағып кете бастайды, бөлшектерді біріктіру сызығы бойынша қозғалады, онымен ластанған қоспалар қабатын алады. Алдын ала қыздырусыз беттердің деформациялану және қосылу процесі металды суық дәнекерлеу деп аталады. Бұл жағдайда атомаралық байланыстар түзіледі, бұл бөліктердің тығыз қондырылуына әкеледі.
- Фьюзиялық дәнекерлеу өнімдерді қысымсыз қосу арқылы жүзеге асырылады. Мұндай металды дәнекерлеудегі жылу көздері газ жалыны, электр доғасы, сәулелік типті энергия болып табылады. Дәнекерлеу кезінде беттер қызады және балқиды, екі метал мен электрод арасында атомаралық байланыстар түзеді, жалпы дәнекерлеу пулына біріктіріледі. Композицияны салқындату және қатаюдан кейін үздіксіз құйматігіс.
- Металды термомеханикалық пісіру жылу мен қысымды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Материалды біріктіру орны алдымен қыздырылады, содан кейін басылады. Бөлшекті қыздыру оған қажетті пластикалық береді, ал механикалық әсер бұйымның бөліктерін монолитті байланысқа біріктіреді.
Біріктірілген дәнекерлеу
Дәнекерлеудің бұл түрі өндірістік жағдайда да, күнделікті өмірде де кеңінен қолданылады. Металдардың балқыма қосылуы мыналарды қамтиды:
- Доғалық дәнекерлеу. Ол металл мен электрод арасында жоғары температуралы электр доғасын жасау арқылы жасалады.
- Плазма байланысында жылу көзі электр доғасы арқылы жоғары жылдамдықпен өтетін иондалған газ болып табылады.
- Шлак дәнекерлеу балқытылған ағынды (шлакты) электр тогымен қыздыру арқылы жүзеге асырылады.
- Лазерлік байланыстыру металл бетін лазер сәулесімен өңдеу арқылы жүзеге асады.
- Электрондық сәулемен дәнекерлеуде түйіспе электр өрісінің әсерінен вакуумде қозғалатын электрондардың кинетикалық энергиясымен қызады.
- Металдарды газбен пісіру оттегі мен газдың жануы кезінде пайда болатын от ағынымен қосылу нүктесін қыздыруға негізделген.
Доғалық дәнекерлеу қосылысы
Доғалық дәнекерлеу машинада шағын кернеу болған кезде үлкен номиналды мәнге ие ток көзін пайдалануды қамтиды. Трансформатор бір уақытта металға қосыладыдайындама және дәнекерлеу электроды.
Металды электродпен дәнекерлеу нәтижесінде электр доғасы пайда болады, соның арқасында біріктірілетін дайындамалардың шеттері балқиды. Доғаның әрекет ету аймағында шамамен бес мың градус температура пайда болады. Мұндай қыздыру кез келген металды балқыту үшін жеткілікті.
Біріктірілетін бөлшектердің металын және электродты балқыту кезінде дәнекерлеу бассейні пайда болады, онда барлық адгезия процестері жүреді. Қож балқыған композицияның бетіне көтеріліп, арнайы қорғаныс қабығын құрайды. Металды доғалық дәнекерлеу процесінде электродтардың екі түрі қолданылады:
- балқымайтын;
- балқу.
Тұтынылмайтын электродты пайдаланған кезде электр доғасының аймағына арнайы сымды енгізу қажет. Тұтынылатын электродтардың дәнекерлеуі дербес қалыптасады. Мұндай электродтардың құрамына арнайы қоспалар қосылады, олар доғаның шығуына және оның тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік бермейді. Бұл иондану дәрежесі жоғары элементтер болуы мүмкін (калий, натрий).
Доғаны қосу әдістері
Доғалық дәнекерлеу үш жолмен жүзеге асырылады:
- Қолмен әдіс. Бұл жағдайда барлық біріктіру қадамдары қарапайым электр доғалық дәнекерлеу арқылы қолмен орындалады.
- Жартылай автоматты металды дәнекерлеу тиімдірек. Бұл әдіспен дәнекерлеу қолмен жасалады, ал толтырғыш сым автоматты түрде беріледі.
- Автоматты дәнекерлеу қадағаланадыоператор, ал барлық жұмыс дәнекерлеу машинасымен орындалады.
Газбен дәнекерлеу технологиясы
Дәнекерлеудің бұл түрі әртүрлі металл конструкцияларын тек өнеркәсіптік кәсіпорындарда ғана емес, сонымен қатар үйде де қосуға мүмкіндік береді. Металды дәнекерлеу технологиясы өте күрделі емес, жану кезінде газ қоспасы толтырғыш сыммен толтырылған бетінің шеттерін ерітеді. Салқындату кезінде тігіс кристалданады және материалдардың берік және сенімді байланысын жасайды.
Газбен дәнекерлеудің көптеген жағымды жақтары бар:
- Әртүрлі бөліктерді желіден тыс қосу мүмкіндігі. Оның үстіне бұл жұмыс қуатты қуат көзін қажет етпейді.
- Қарапайым және сенімді газ дәнекерлеу жабдығын тасымалдау оңай.
- Реттелетін дәнекерлеу процесін жүргізу мүмкіндігі, өйткені оттың бұрышын және бетті қыздыру жылдамдығын қолмен өзгерту оңай.
Бірақ мұндай жабдықты пайдаланудың кемшіліктері де бар:
- Жылытылған аймақ үлкен аумаққа ие, ол бөліктің көршілес элементтеріне теріс әсер етеді.
- Дәнекерлеу процесін автоматтандыру мүмкін емес.
- Қауіпсіздік шараларын қатаң сақтау қажеттілігі. Газ қоспасымен жұмыс істеу жарылыс қаупінің жоғары дәрежесіне ие.
- Сапалы қосылу үшін металдың қалыңдығы 5 мм-ден аспауы керек.
Қждәнекерлеу
Байланыстың бұл түрі дәнекерлеуді алудың принципті жаңа тәсілі болып саналады. Дәнекерленетін бөлшектердің беттері сым мен негізгі металдың балқуынан асатын температураға дейін қызатын шлакпен жабылған.
Бастапқы кезеңде дәнекерлеу доғалық дәнекерлеуге ұқсас. Содан кейін, сұйық шлактың дәнекерленген бассейні пайда болғаннан кейін доғаның жануы тоқтайды. Бөлшектің шеттерін одан әрі балқыту ток ағыны кезінде бөлінетін жылу есебінен жүзеге асырылады. Металл дәнекерлеудің бұл түрінің ерекшелігі - процестің жоғары өнімділігі және дәнекерлеудің сапасы.
Қысыммен дәнекерлеу қосылысы
Металл беттерін механикалық деформация арқылы біріктіру көбінесе өнеркәсіптік өндірісте жүзеге асырылады, өйткені бұл технология қымбат жабдықты қажет етеді.
Қысыммен дәнекерлеуге мыналар кіреді:
- Металл бөлшектерді ультрадыбыстық қондыру. Ультрадыбыстық жиіліктің тербелісімен орындалады.
- Суық дәнекерлеу. Ол үлкен қысым жасау арқылы екі бөліктің атомаралық байланысы негізінде жүзеге асырылады.
- Ұстау әдісі. Ежелгі заманнан белгілі. Материал пеште қызады, содан кейін механикалық немесе қолмен соғу арқылы дәнекерленеді.
- Газ қысымымен дәнекерлеу. Ұсталық әдіске өте ұқсас, жылыту үшін тек газ жабдығы пайдаланылады.
- Электр қосылымына хабарласыңыз. Бұл ең танымал түрлердің бірі болып саналады. Мұндай дәнекерлеу кезінде металды қыздыру ол арқылы электр тогын өткізу арқылы жүзеге асырылады.
- Диффузиялық дәнекерлеуде металға түсетін қысым күші төмен, бірақ қосылыстың жоғары қыздыру температурасы қажет.
Дәнекерлеу
Мұндай дәнекерлеу кезінде біріктірілетін беттер екі электрод арасында болады. Пресстің әсерінен электродтар бөліктерді қысады, содан кейін кернеу қолданылады. Дәнекерлеу орны токтың өтуімен қызады. Дәнекерлеу нүктесінің диаметрі толығымен электродтың контакт алаңының өлшеміне байланысты.
Біріктірілетін бөлшектерге қатысты электродтардың орналасуына байланысты контактілі дәнекерлеу бір жақты немесе екі жақты болуы мүмкін.
Ұқсас принцип бойынша жұмыс істейтін қарсылық дәнекерлеуінің көптеген түрлері бар. Оларға мыналар жатады: түйіспелі дәнекерлеу, тігісті дәнекерлеу, конденсатормен дәнекерлеу.
Қауіпсіздік
Дәнекерлеу жабдығымен жұмыс істеу оператордың денсаулығына қауіпті көптеген факторлармен байланысты. Жоғары температура, жарылғыш орта және зиянды химиялық түтіндер адамнан қауіпсіздік шараларын қатаң сақтауды талап етеді:
- Барлық электр жабдықтары мен құрылғылары дұрыс жерге тұйықталған және оқшауланған болуы керек.
- Құрғақ комбинезон мен қолғаппен жұмыс істеу керек. Бет пен көздің терісін қорғау үшін қара әйнегі бар масканы қолдануды ұмытпаңыз.
- Дәнекерлеушінің жұмыс орнында дәрі қобдишасы мен өрт сөндіргіш болуы керек.
- Дәнекерлеу жұмыстары жүргізілетін бөлме жақсы желдетілуі керек.
- Жұмысты жанғыш заттарға жақын жерде орындауға болмайды.
- Газ бөтелкелерін қараусыз қалдырмаңыз.
Металл дәнекерлеудің көптеген түрлері бар, олардың біреуін дәнекерлеуші жабдықтың болуына және жұмыстың қажетті нәтижесіне қол жеткізу мүмкіндігіне қарай таңдауды шешеді. Дәнекерлеуші құрылғыны және белгілі бір жабдықта жұмыс істеу принциптерін білуі керек.
