Category: Ηλεκτροκολλήσεις

Στη συνέχεια εξετάζονται παράμετροι ηλεκτροκόλλησης. Στις παραμέτρους αυτές περιλαμβάνεται η γεωμετρία, η ποιότητα ηλεκτροκόλλησης, η ζώνη θερμοκρασίας και η διάρκεια ζωής με μεθόδους μετεπεξεργασίας.

Γεωμετρία ηλεκτροκόλλησης

Οι συγκολλήσεις μπορούν να προετοιμαστούν γεωμετρικά με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Οι πέντε βασικοί τύποι αρμών συγκόλλησης είναι ο αρμός, η αρθρωτή άρθρωση, ο γωνιακός σύνδεσμος, η ένωση ακμών και η Τ-άρθρωση (μια παραλλαγή αυτής της τελευταίας είναι η σταυροειδής άρθρωση). Άλλες παραλλαγές υπάρχουν επίσης – για παράδειγμα, οι αρθρώσεις διπλής παραγωγής V χαρακτηρίζονται από τα δύο τεμάχια υλικού, κάθε ένα από τα οποία μειώνεται σε ένα κεντρικό σημείο στο μισό του ύψους τους. Οι αρθρώσεις παρασκευής ενός-U και διπλής-U είναι επίσης αρκετά συνηθισμένες – αντί να έχουν ευθείες άκρες όπως οι αρθρώσεις μονής-V και διπλής-V, είναι καμπύλες, σχηματίζοντας το σχήμα ενός U. Βεβαίως υπάρχοιν πολλές παράμετροι ηλεκτροκόλλησης. Οι αρθρώσεις Lap είναι επίσης συνήθως περισσότερο από δύο κομμάτια παχιά ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη διαδικασία και το πάχος του υλικού, πολλά κομμάτια μπορούν να συγκολληθούν μαζί σε μια γεωμετρία άρθρωσης περιτύλιξης στην ηλεκτροκόλληση.

Μέθοδοι συγκόλλησης

Πολλές μέθοδοι συγκόλλησης απαιτούν τη χρήση ενός συγκεκριμένου σχεδιασμού άρθρωσης. για παράδειγμα, η συγκόλληση με αντίσταση, η συγκόλληση δέσμης λέιζερ και η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων εκτελούνται συχνότερα στις αρθρώσεις. Άλλες μέθοδοι συγκόλλησης, όπως η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο μετάλλων, είναι εξαιρετικά ευέλικτες και μπορούν να συγκολλήσουν σχεδόν οποιοδήποτε τύπο συνδέσμου. Ορισμένες διεργασίες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να γίνουν συγκολλήσεις πολλών σταδίων, στις οποίες μία συγκόλληση επιτρέπεται να κρυώσει και στη συνέχεια πραγματοποιείται μια άλλη συγκόλληση πάνω από αυτήν. Αυτό επιτρέπει τη συγκόλληση των παχών τμημάτων που είναι διατεταγμένα σε μια προετοιμασία ενιαίας σύνδεσης V, για παράδειγμα. Στη συνέχεια εξετάζονται περισσότερες παράμετροι ηλεκτροκόλλησης.

Διατομή ενός ηλεκτροκολλημένου αρμού

Η διατομή ενός ηλεκτροκολλημένου αρμού, με το πιο σκούρο γκρι που αντιπροσωπεύει τη ζώνη συγκόλλησης ή σύντηξης, το μέσο γκρι η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και το ελαφρύτερο γκρι το βασικό υλικό. Αυτό καθορίζει σε κάποιο βαθμό ποιές θα είναι οι επόμενες παράμετροι ηλεκτροκόλλησης.

Ζώνη σύντηξης στην ηλεκτροκόλληση

Μετά τη συγκόλληση, στην περιοχή ηλεκτροκόλλησης μπορούν να εντοπιστούν διάφορες διακεκριμένες περιοχές. Η ίδια η ηλεκτροκόλληση ονομάζεται ζώνη σύντηξης – πιο συγκεκριμένα, είναι εκεί όπου το μέταλλο πλήρωσης τοποθετήθηκε κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτροκόλλησης. Οι ιδιότητες της ζώνης σύντηξης εξαρτώνται κυρίως από το χρησιμοποιούμενο μέταλλο πλήρωσης και τη συμβατότητά του με τα βασικά υλικά. Περιβάλλεται από τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, την περιοχή που είχε τη μικροδομή της και τις ιδιότητες που άλλαζε η ηλεκτροκόλληση. Αυτές οι ιδιότητες εξαρτώνται από τη συμπεριφορά του υλικού βάσης όταν υποβάλλονται σε θερμότητα. Το μέταλλο στην περιοχή αυτή είναι συχνά ασθενέστερο από το υλικό βάσης και τη ζώνη σύντηξης και είναι επίσης εκεί όπου εντοπίζονται υπολειμματικές τάσεις.

Ποιότητα ηλεκτροκόλλησης

Η κυανή περιοχή προκύπτει από οξείδωση σε αντίστοιχη θερμοκρασία 600 ° F (316 ° C). Αυτός είναι ένας ακριβής τρόπος για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας, αλλά δεν αντιπροσωπεύει το πλάτος του HAZ. Το HAZ είναι η στενή περιοχή που περιβάλλει αμέσως το συγκολλημένο βασικό μέταλλο.

Αντοχή των συγκολλήσεων

Πολλοί διακριτοί παράγοντες επηρεάζουν την αντοχή των συγκολλήσεων και του υλικού γύρω από αυτά, συμπεριλαμβανομένης της μεθόδου συγκόλλησης, της ποσότητας και της συγκέντρωσης της εισροής ενέργειας, της συγκολλητικότητας του υλικού βάσης, του υλικού πλήρωσης και του υλικού ροής, του σχεδιασμού της άρθρωσης και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ όλων αυτών των παραγόντων. Για να δοκιμαστεί η ποιότητα μιας συγκόλλησης, συνήθως χρησιμοποιούνται καταστρεπτικές ή μη καταστρεπτικές μέθοδοι ελέγχου για να εξακριβωθεί ότι οι συγκολλήσεις είναι απαλλαγμένες από ελαττώματα, έχουν αποδεκτά επίπεδα υπολειπόμενων τάσεων και παραμορφώσεων και έχουν αποδεκτές ιδιότητες ζώνης θερμικής επίδρασης (HAZ). Οι τύποι ελαττωμάτων συγκόλλησης περιλαμβάνουν ρωγμές, παραμορφώσεις, εγκλεισμούς αερίου (πορώδες), μη μεταλλικά εγκλείσματα, έλλειψη σύντηξης, ελλιπή διείσδυση, στρώση δακρύων και υποτιμήσεις.

Προδιαγραφές συγκολλήσεων στη βιομηχανία μεταλλουργίας

Η βιομηχανία μεταλλουργίας έχει θεσπίσει προδιαγραφές και κώδικες για να κατευθύνει τους συγκολλητές, τους επιθεωρητές συγκόλλησης, τους μηχανικούς, τους διαχειριστές και τους ιδιοκτήτες ακινήτων με τη σωστή τεχνική συγκόλλησης, τον σχεδιασμό συγκολλήσεων, τον τρόπο εκτίμησης της ποιότητας των προδιαγραφών διαδικασίας συγκόλλησης, τη συγκόλληση και τον τρόπο εξασφάλισης της ποιότητας μιας εργασίας συγκόλλησης. Μέθοδοι όπως ο οπτικός έλεγχος, η ακτινογραφία, η υπερηχητική δοκιμή, η υπερηχητική απεικόνιση σταδιακής συστοιχίας, η επιθεώρηση διεισδυτικών χρωμάτων, η επιθεώρηση μαγνητικών σωματιδίων ή η βιομηχανική αξονική τομογραφία μπορούν να βοηθήσουν στην ανίχνευση και ανάλυση ορισμένων ελαττωμάτων.

Ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα

Η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ) είναι ένας δακτύλιος που περιβάλλει τη συγκόλληση στην οποία η θερμοκρασία της διαδικασίας συγκόλλησης, σε συνδυασμό με τις καταπονήσεις της άνισης θέρμανσης και ψύξης, μεταβάλλει τις ιδιότητες θερμικής επεξεργασίας του κράματος. Τα αποτελέσματα της συγκόλλησης στο υλικό που περιβάλλει τη συγκόλληση μπορεί να είναι επιζήμια – ανάλογα με τα χρησιμοποιούμενα υλικά και την εισροή θερμότητας της διαδικασίας συγκόλλησης που χρησιμοποιείται, το HAZ μπορεί να έχει διαφορετικό μέγεθος και αντοχή.

Η θερμική διάχυση του υλικού βάσης παίζει μεγάλο ρόλο – αν η διάχυση είναι υψηλή, ο ρυθμός ψύξης υλικού είναι υψηλός και το HAZ είναι σχετικά μικρό. Αντίστροφα, η χαμηλή διάχυση οδηγεί σε βραδύτερη ψύξη και σε μεγαλύτερο HAZ. Η ποσότητα θερμότητας που εισάγεται από τη διαδικασία συγκόλλησης παίζει επίσης σημαντικό ρόλο, καθώς οι διεργασίες όπως η συγκόλληση με οξυακετυλένιο έχουν μια μη συγκεντρωμένη εισροή θερμότητας και αυξάνουν το μέγεθος του HAZ. Οι διαδικασίες όπως η συγκόλληση δέσμης λέιζερ δίνουν μια πολύ συγκεντρωμένη, περιορισμένη ποσότητα θερμότητας, με αποτέλεσμα ένα μικρό HAZ.

Διάρκεια ζωής με μεθόδους μετεπεξεργασίας

Η ανθεκτικότητα και η διάρκεια ζωής των δυναμικά φορτωμένων, συγκολλημένων χαλύβδινων δομών προσδιορίζεται σε πολλές περιπτώσεις από τις συγκολλήσεις, ειδικότερα τις μεταβάσεις συγκόλλησης. Μέσω της επιλεκτικής επεξεργασίας των μεταβάσεων με λείανση (λειαντική κοπή), σφυρηλασία με κόλλα, επεξεργασία επιπτώσεων υψηλής συχνότητας κλπ., Η ανθεκτικότητα πολλών σχεδίων αυξάνεται σημαντικά.

Η συγκόλληση με απλά λόγια

Συγκόλληση, τεχνική που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μεταλλικών μερών συνήθως με την εφαρμογή της θερμότητας. Αυτή η τεχνική ανακαλύφθηκε κατά τη διάρκεια των προσπαθειών χειρισμού του σιδήρου σε χρήσιμα σχήματα. Οι συγκολλημένες λεπίδες αναπτύχθηκαν την 1η χιλιετία CE, οι πιο γνωστές από τις οποίες κατασκευάστηκαν από τους αραβικούς οπλισμούς στη Δαμασκό της Συρίας. Η διαδικασία θρυμματισμού σιδήρου για την παραγωγή σκληρού χάλυβα ήταν γνωστή αυτή τη στιγμή, αλλά ο χάλυβας που προέκυψε ήταν πολύ εύθραυστος. Η τεχνική συγκόλλησης-η οποία περιελάμβανε τη διαστρωμάτωση σχετικά μαλακού και σκληρού σιδήρου με υλικό υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, ακολουθούμενη από σφυρηλάτηση σφυρηλάτησης – παρήγαγε μια ισχυρή, σκληρή λεπίδα. Εδώ μπορείτε να μάθετε με απλά λόγια τι είναι η συγκόλληση.

Παπούτσια εργασίας

Τα παπούτσια εργασίας είναι κατασκευασμένα από ειδικό υλικό το οποίο προστατεύει τα πόδια μας για να αποφύγουμε τυχόν προβλήματα κατά τις εργασίες συγκόλλησης. Πολλές φορές έχουμε αναφέρει οτι ταπούτσια εργασίας περιλαμβάνονται στα μέτρα ατομικής προστασίας που πρέπει να λάβει κάποιος όταν εκτελεί τεχνικές εργασίες. Όπως για παράδειγμα εργασίες ηλεκτροκόλλησης η χρήση αλυσοπρίονου, όπου είναι απαραίτητα τα μέσα ατομική προστασίας και τα παπούτσια εργασίας. Στο ηλεκτρονικό μας κατάστημα θα βρείτε μεγάλη γκάμα από παπούτσια εργασίας.

Εξελίξεις στην τεχνολογία συγκολλήσεων

Στη σύγχρονη εποχή η βελτίωση στις τεχνικές παραγωγής σιδήρου, ιδιαίτερα η εισαγωγή χυτοσιδήρου, περιορίζεται η συγκόλληση στον σιδερά και το κοσμηματοπωλείο. Άλλες τεχνικές σύνδεσης, όπως η στερέωση με βίδες ή πριτσίνια, εφαρμόστηκαν ευρέως σε νέα προϊόντα, από τις γέφυρες και τους σιδηροδρομικούς κινητήρες μέχρι τα μαγειρικά σκεύη. Σε αυτό το άρθρο παρουσιάζτηκαν πολλές παράμετροι ηλεκτροκόλλησης. Εδώ κάνουμε μια ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση.

Σε αυτό το άρθρο παρουσιάζονται μέθοδοι συγκόλλησης καθώς και οι σχετικές διαδικασίες. Μάθετε πως γίνονται οι ηλεκτροκολλήσεις και ποια είναι τα απαραίτητα μέσα προστασίας.

Μέθοδοι για τη συγκόλληση

Μερικές από τις συνηθέστερες τρέχουσες μεθόδους συγκόλλησης είναι:

• Θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλο (SMAW), επίσης γνωστή ως “συγκόλληση με ραβδί”.
• Συγκόλληση τόξου βολφραμίου τόξου (GTAW), επίσης γνωστή ως TIG (βολφράμιο, αδρανές αέριο).
• Ηλεκτροσυγκόλληση τόξου αερίου μετάλλου (GMAW), επίσης γνωστή ως MIG (μέταλλο, αδρανές αέριο).
• Ηλεκτροκόλληση με τόξο (FCAW), πολύ παρόμοια με την MIG.
• Υποβρύχια συγκόλληση τόξου (SAW), συνήθως αποκαλούμενη Sub Arc.
• Ηλεκτροσυγκόλληση (ESW), μια εξαιρετικά παραγωγική διαδικασία για παχύτερα υλικά.

Διαδικασίες συγκόλλησης

Μέθοδοι συγκόλλησης υπάρχουν πολλές .Ακολουθούν διαδικασίες συγκόλλησης. Παρουσιάζουμε κάποιες από τςιδιαδικασίες που συνηθίζονται κατά τη συγκόλληση υλικών. Πριν προχωρήσετε μπορείετ να διαβάσετε το σχετικό άρθρο μας ώστε να μάθετε τι είναι η συγκόλληση.

Συγκόλληση με τόξο

Αυτές οι διεργασίες χρησιμοποιούν μια ηλεκτρική τροφοδοσία συγκόλλησης για να δημιουργήσουν και να διατηρήσουν ένα ηλεκτρικό τόξο μεταξύ ενός ηλεκτροδίου και του υλικού βάσης για την τήξη μετάλλων στο σημείο συγκόλλησης. Μπορούν να χρησιμοποιούν είτε συνεχούς ρεύματος (DC) είτε εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), και αναλώσιμα ή μη αναλώσιμα ηλεκτρόδια. Η περιοχή συγκόλλησης προστατεύεται μερικές φορές από κάποιο είδος αδρανούς ή ημι-αδρανούς αερίου, γνωστό ως αέριο θωράκισης. Ενώ μερικές φορές χρησιμοποιείται και υλικό πλήρωσης. Είναι από τις παλαιότερες μεθόδους συγκόλλησης, όπως άλλωστε μπορείτε να διαβάσετε στην ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση.

Τροφοδοτικά για ηλεκτροκολλήσεις

Για την παροχή της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τις διαδικασίες συγκόλλησης τόξου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ποικιλία διαφορετικών τροφοδοτικών. Τα συνηθέστερα τροφοδοτικά συγκόλλησης είναι οι τροφοδοσίες συνεχούς ρεύματος και τα τροφοδοτικά συνεχούς τάσης. Στη συγκόλληση με τόξο, το μήκος του τόξου σχετίζεται άμεσα με την τάση και η ποσότητα εισόδου θερμότητας σχετίζεται με το ρεύμα. Οι σταθερές πηγές τροφοδοσίας ρεύματος χρησιμοποιούνται συχνότερα για διαδικασίες χειροκίνητης συγκόλλησης όπως συγκόλληση τόξου με βολφράμιο και θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο.

Επειδή διατηρούν ένα σχετικά σταθερό ρεύμα, ακόμη και όταν η τάση ποικίλει. Αυτό είναι σημαντικό επειδή στη χειροκίνητη συγκόλληση μπορεί να είναι δύσκολο να κρατηθεί το ηλεκτρόδιο τελείως σταθερό και ως εκ τούτου, το μήκος του τόξου και συνεπώς η τάση τείνουν να κυμαίνονται. Οι σταθερές τάσεις τροφοδοσίας διατηρούν την τάση σταθερή και μεταβάλλουν το ρεύμα και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται συχνότερα για αυτοματοποιημένες διαδικασίες συγκόλλησης. Όπως για παράδειγμα συγκόλληση με τόξο αερίου, συγκόλληση τόξου με συγκόλληση με τόξο και συγκόλληση με βύθιση με βύθιση. Ακολουθούν και άλλες μέθοδοι συγκόλλησης.

Μέθοδοι συγκόλλησης με σετ καλωδίων

Και εδώ χρειάζονται τα σετ καλωδίων. Σε αυτές τις διεργασίες, το μήκος τόξου διατηρείται σταθερό. Καθώς οποιαδήποτε διακύμανση στην απόσταση μεταξύ του σύρματος και του υλικού βάσης διορθώνεται γρήγορα από μια μεγάλη αλλαγή στο ρεύμα. Για παράδειγμα, εάν το καλώδιο και το υλικό βάσης είναι πολύ κοντά, το ρεύμα αυξάνεται ραγδαία. Γεγονός που με τη σειρά του προκαλεί την αύξηση της θερμότητας και την άκρη του καλωδίου να λειώσει, επιστρέφοντάς την στην αρχική απόσταση διαχωρισμού του. Εδώ χρειάζονται τα σετ καλωδίων.

Τύποι ρεύματος στην ηλεκτροκόλληση

Ο τύπος ρεύματος που χρησιμοποιείται παίζει σημαντικό ρόλο στην ηλεκτροκόλληση τόξου. Επίσης οι διεργασίες αναλώσιμων ηλεκτροδίων, όπως η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο και η συγκόλληση τόξου με μέταλλο αερίου, γενικά χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα. Αλλά στην ηλεκτροκόλληση το ηλεκτρόδιο μπορεί να φορτιστεί είτε θετικά είτε αρνητικά.

Κατά τη συγκόλληση, η θετικά φορτισμένη άνοδος θα έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση θερμότητας. Και ως αποτέλεσμα, η αλλαγή της πολικότητας του ηλεκτροδίου επηρεάζει τις ιδιότητες συγκόλλησης. Εάν το ηλεκτρόδιο είναι θετικά φορτισμένο, το βασικό μέταλλο θα είναι θερμότερο. Αυξάνοντας τη διείσδυση συγκόλλησης και την ταχύτητα συγκόλλησης. Εναλλακτικά, ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο έχει ως αποτέλεσμα πιο αβαθείς ηλεκτροκολλήσεις.

Ηλεκτροκόλληση

Εμβαθύνουμε στην ηλεκτροκόλληση. Οι διεργασίες μη καταναλώσιμων ηλεκτροδίων, όπως η ηλεκτροκόλληση με τόξο βολφραμίου, μπορούν να χρησιμοποιούν είτε τον τύπο συνεχούς ρεύματος, είτε το εναλλασσόμενο ρεύμα. Ωστόσο, με το συνεχές ρεύμα, επειδή το ηλεκτρόδιο δημιουργεί μόνο το τόξο και δεν παρέχει υλικό πλήρωσης. Στην ηλεκτροκόλληση ένα θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο προκαλεί ρηχές συγκολλήσεις, ενώ ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο κάνει βαθύτερες συγκολλήσεις. Το εναλλασσόμενο ρεύμα κινείται γρήγορα μεταξύ αυτών των δύο, με αποτέλεσμα συγκολλήσεις μέσης διείσδυσης.

Ένα μειονέκτημα του AC, το γεγονός ότι το τόξο πρέπει να αναφλεγεί μετά από κάθε μηδενική διασταύρωση, έχει αντιμετωπιστεί με την εφεύρεση ειδικών μονάδων ισχύος που παράγουν ένα σχήμα τετραγωνικού κύματος αντί του κανονικού ημιτονοειδούς κύματος. Επιτρέποντας ταχείες μηδενικές διασταυρώσεις και ελαχιστοποιώντας τις επιπτώσεις του προβλήματος. Εδώ μπορείτε ναν επιλέξετε ανάμεσα σε πάρα πολλά εργαλεία για ηλεκτροκολλήσεις.

Διαδικασίες

Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους συγκόλλησης τόξου είναι η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο (SMAW). Μέθοδος που είναι επίσης γνωστή ως συγκόλληση με τόξο (MMAW) ή συγκόλληση με ραβδιά. Το ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιείται για να χτυπήσει ένα τόξο μεταξύ του υλικού βάσης και της αναλώσιμης ράβδου ηλεκτροδίων. Τόξο το οποίο είναι κατασκευασμένο από υλικό πληρώσεως (συνήθως χάλυβα). Και καλύπτεται με ροή που προστατεύει την περιοχή συγκόλλησης από την οξείδωση και τη μόλυνση με την παραγωγή αερίου διοξειδίου του άνθρακα (CO2) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης. Ο ίδιος ο πυρήνας του ηλεκτροδίου δρα ως υλικό πλήρωσης, καθιστώντας περιττό το ξεχωριστό υλικό πληρώσεως.

Διαδικασία ηλεκτροσυγκόλλησης

Η διαδικασία ηλεκτροσυγκόλλησης είναι ευπροσάρμοστη και μπορεί να πραγματοποιηθεί με σχετικά φθηνό εξοπλισμό, καθιστώντας την κατάλληλη για να ψωνίσει τις εργασίες και την εργασία στον τόπο. Ένας χειριστής μπορεί να καταφέρει να είναι αρκετά ικανός με μια μέτρια ποσότητα εκπαίδευσης και μπορεί να επιτύχει την κυριότητα με την εμπειρία.

Οι χρόνοι συγκόλλησης είναι μάλλον αργές, καθώς τα αναλώσιμα ηλεκτρόδια πρέπει συχνά να αντικαθίστανται και επειδή η σκωρία, το υπόλειμμα από τη ροή, πρέπει να απομακρυνθεί μετά τη συγκόλληση. Επιπλέον, η διαδικασία περιορίζεται γενικά στη συγκόλληση σιδηρούχων υλικών. Αν και ειδικά ηλεκτρόδια έχουν καταστήσει δυνατή τη συγκόλληση χυτοσιδήρου, νικελίου, αλουμινίου, χαλκού και άλλων μετάλλων .

Ατομική προστασία

Η ατομική προστασία περιλαμβάνει όλα εκείνα τα μέτρα που πρέπει να λαμβάνουμε για να προστατέψουμε τη σωματική μας ακεραιότητα όταν εκτελούμε τεχνικές εργασίες. Βεβαίως η συγκόλληση είναι μία από εκείνες τις τεχνικές εργασίες οι οποίες απαιτούν να λάβουμε μέτρα για την ατομική μας προστασία. Ακολούθως η ατομική προστασία περιλαμβάνει παπούτσια εργασίες, φόρμες εργασίας, μπουφάν, μάσκες προστασίας καθώς επίσης και γυαλιά και ωτοασπίδες.

Οι ηλεκτροκολλήσεις είναι εργασίες οι οποίες βάζουν σε κίνδυνο πρώτα από όλα τα μάτια και το πρόσωπο και για αυτό απαιτούνται μάσκες προστασίας. Επίσης πάρα πολύ χρήσιμες είναι και οι φόρμες εργασίας για τη συνολική προστασία του σώματός μας. Εδώ θα βρείτε συγκεντρωμένα όλα τα μέτρα για την ατομική προστασία.

Διάγραμμα περιοχής τόξου και συγκόλλησης

Διάγραμμα περιοχής τόξου και συγκόλλησης, σε θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλο.

1. Ροή επίστρωσης
2. Rod
3. Ασπίδα αερίου
4. Σύντηξη
5. Βασικό μέταλλο
6. Συγκολλήστε μέταλλο
7. Στερεοποιημένη σκωρία

Συγκόλληση με τόξο αερίου (GMAW)

Η συγκόλληση με τόξο αερίου (GMAW), επίσης γνωστή ως μέταλλο με αδρανές αέριο ή με συγκόλληση MIG, είναι μια ημιαυτόματη ή αυτόματη διαδικασία που χρησιμοποιεί μια συνεχή τροφοδοσία σύρματος ως ηλεκτρόδιο και ένα αδρανές ή ημι-αδρανές μείγμα αερίων για την προστασία της συγκόλλησης από μόλυνση . Δεδομένου ότι το ηλεκτρόδιο είναι συνεχές, οι ταχύτητες συγκόλλησης είναι μεγαλύτερες για το GMAW από ό, τι για το SMAW. Ακολουθούν άλλες δυο μέθοδοι συγκόλλησης.

Συγκόλληση με τόξο (FCAW)

Μια σχετική διαδικασία, η συγκόλληση με τόξο (FCAW), χρησιμοποιεί παρόμοιο εξοπλισμό, αλλά χρησιμοποιεί σύρμα αποτελούμενο από ηλεκτρόδιο χάλυβα που περιβάλλει υλικό πλήρωσης κόνεων. Το καλώδιο αυτό είναι ακριβότερο από το συνηθισμένο συμπαγές καλώδιο και μπορεί να παράγει καπνούς και / ή σκωρία, αλλά επιτρέπει ακόμα υψηλότερη ταχύτητα συγκόλλησης και μεγαλύτερη διείσδυση μετάλλων.

Συγκόλληση με αδρανές αέριο (TIG)

Η συγκόλληση τόξου με βολφράμιο με αέριο (GTAW) ή συγκόλληση με αδρανές αέριο (TIG) είναι μια χειροκίνητη διαδικασία συγκόλλησης που χρησιμοποιεί ηλεκτρόδιο βολφραμίου, αδρανές ή ημι-αδρανές αέριο και ένα ξεχωριστό υλικό πλήρωσης. Ιδιαίτερα χρήσιμη για τη συγκόλληση λεπτών υλικών. Αυτή η μέθοδος χαρακτηρίζεται από σταθερό τόξο και συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας. Αλλά απαιτεί σημαντική ικανότητα χειριστή και μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε σχετικά χαμηλές ταχύτητες.

Σε αυτό το άρθρο παρουσιάστηκαν πολλές μέθοδοι συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή στην Ελληνική αγορά.

Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση είναι το αντικείμενο του άρθρου που διαβάζετε αυτή τη στιγμή. Καλό είναι να γνωρίζουμε τον τρόπο που χρησιμοποιήθηκαν ιστορικα οι μέθοδοι συγκόλλησης και ηλεκτροκόλλησης. Ώστε να έχουμε μια ευρύτερη αντίληψη των εργαλείων που χρησιμοποιούμε.

Συγκόλληση το 1800

Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση ξεκινώντας δυο αιώνες πίσω. Το 1800, ο Sir Humphry Davy ανακάλυψε το ηλεκτρικό τόξο “short-pulse” και παρουσίασε τα αποτελέσματά του το 1801. Ξεκινώντας από το 1802, ο ρωσικός επιστήμονας Vasily Petrov δημιούργησε το συνεχές ηλεκτρικό τόξο. Και στη συνέχεια δημοσίευσε το «Νέα των Γαλβανο-βολταϊκών πειραμάτων» το 1803, όπου περιέγραψε τα πειράματα που διεξήχθησαν το 1802.

Αυτή η εργασία ήταν η περιγραφή μιας σταθερής εκκένωσης τόξου και η ένδειξη της πιθανής χρήσης της για πολλές εφαρμογές, η μία είναι η τήξη μετάλλων . Το 1808, ο Davy, ο οποίος αγνοούσε το έργο του Petrov, ανακαλύπτει και πάλι το συνεχές ηλεκτρικό τόξο . Αργότερα, το 1881-82 οι εφευρέτες Nikolai Benardos (ρωσικά) και Stanisław Olszewski (Πολωνικά) δημιούργησαν την πρώτη μέθοδο συγκόλλησης με τόξοΗ μέθοδος αυτή είναι γνωστή ως συγκόλληση τόξου άνθρακα χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια άνθρακα. Εδώ δείχνουμε τι είναι η συγκόλληση.

Πρόοδος στη συγκόλληση

Οι προόδοι στη συγκόλληση τόξου συνεχίστηκαν με την εφεύρεση των μεταλλικών ηλεκτροδίων στα τέλη του 18ου αιώνα από έναν Ρώσο Νικολάι Σλαγιάνοφ (1888) και έναν Αμερικανό, C.L. Coffin (1890). Συνεχίζουμε την ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση παρουσιάζοντας νέε ανακαλύψεις και νέες τεχνολογικές προόδους. Περίπου το 1900, ο Α. Ρ. Strohmenger απελευθέρωσε ένα επιχρισμένο ηλεκτρόδιο μετάλλου στη Βρετανία, το οποίο έδωσε ένα πιο σταθερό τόξο. Το 1905, ο Ρώσος επιστήμονας Βλαντιμίρ Μίτκεβιτς πρότεινε τη χρήση τριφασικού ηλεκτρικού τόξου για συγκόλληση. Η εναλλασσόμενη ρεύμα συγκόλλησης επινοήθηκε από τον C. J. Holslag το 1919, αλλά δεν έγινε δημοφιλής για άλλη μια δεκαετία.

Αντοχή στη συγκόλληση

Η αντοχή στη συγκόλληση αναπτύχθηκε επίσης κατά τις τελευταίες δεκαετίες του 19ου αιώνα. Παρουσιάζουμε την Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση με τα πρώτα διπλώματα ευρεσιτεχνίας να πηγαίνουν στον Elihu Thomson το 1885. Ο οποίος παρήγαγε περαιτέρω πρόοδο τα επόμενα 15 χρόνια. Η συγκόλληση Thermite εφευρέθηκε το 1893, και περίπου εκείνη την εποχή μια άλλη διαδικασία.

Συγκόλληση με οξυγόνο

Αναφερόμαστε βέβαια  στη  συγκόλληση με οξυγόνο. Δηλαδή συγκόλληση με οξυγονοκίνητο καύσιμο, έγινε καθιερωμένη. Το ακετυλένιο ανακαλύφθηκε το 1836 από τον Edmund Davy, αλλά η χρήση του δεν ήταν πρακτική στη συγκόλληση μέχρι το 1900, όταν αναπτύχθηκε ένας κατάλληλος πυρσός. Αρχικά, η συγκόλληση με οξυγόνο ήταν μία από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους συγκόλλησης λόγω της φορητότητάς της και του σχετικά χαμηλού κόστους. Καθώς ο 20ός αιώνας προχώρησε, ωστόσο, έπεσε υπέρ της βιομηχανικής εφαρμογής.

Ήταν σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί με συγκόλληση με τόξο, καθώς έγιναν πρόοδοι σε μεταλλικά καλύμματα (γνωστά ως ροή). Η ροή που καλύπτει το ηλεκτρόδιο προστατεύει κυρίως το υλικό βάσης από ακαθαρσίες, αλλά επίσης σταθεροποιεί το τόξο και μπορεί να προσθέσει συστατικά κραμάτων στο μέταλλο συγκόλλησης. Εδώ θα βρείτε επιλεγμένα εργαλεία οξυγόνου.

Συγκόλληση στη γέφυρα του Μαουτζίσε

Ο Α ‘Παγκόσμιος Πόλεμος προκάλεσε μεγάλη αύξηση στη χρήση συγκολλήσεων, με τις διάφορες στρατιωτικές δυνάμεις να προσπαθούν να προσδιορίσουν ποιες από τις πολλές νέες διαδικασίες συγκόλλησης θα ήταν καλύτερες. Οι Βρετανοί χρησιμοποίησαν κατά κύριο λόγο συγκόλληση τόξου, ακόμη και την κατασκευή ενός πλοίου, το “Fullagar” με ένα συγκολλημένο κύτος.

Η συγκόλληση με τόξο εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στα αεροσκάφη κατά τη διάρκεια του πολέμου, καθώς κατασκευάστηκαν με τη διαδικασία κάποιες γερμανικές ατράκτους αεροπλάνων. Αξίζει επίσης να σημειωθεί η πρώτη συγκολλημένη οδική γέφυρα στον κόσμο, η γέφυρα Maurzyce που σχεδιάστηκε από τον Stefan Bryła του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Lwów το 1927 και χτίστηκε κατά μήκος του ποταμού Słudwia κοντά στο Łowicz της Πολωνίας το 1928.

Τεχνολογία αυτόματης συγκόλλησης

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1920, έγιναν σημαντικές πρόοδοι στην τεχνολογία συγκόλλησης. Συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής αυτόματης συγκόλλησης το 1920, όπου το σύρμα ηλεκτροδίου τροφοδοτούταν συνεχώς. Το αέριο θωράκισης έγινε θέμα που έλαβε μεγάλη προσοχή, καθώς οι επιστήμονες προσπάθησαν να προστατεύσουν τις συγκολλήσεις από τις επιδράσεις του οξυγόνου και του αζώτου στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον το πορώδες και η ευθραυστότητα ήταν τα κύρια προβλήματα και οι λύσεις που αναπτύχθηκαν περιελάμβαναν τη χρήση υδρογόνου, αργού και ηλίου ως ατμόσφαιρες συγκόλλησης.

Κατά τη διάρκεια της επόμενης δεκαετίας, επιτρέπονται περαιτέρω πρόοδοι για τη συγκόλληση δραστικών μετάλλων όπως το αλουμίνιο και το μαγνήσιο. Αυτό σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στην αυτόματη συγκόλληση. Το εναλλασσόμενο ρεύμα και τις ροές τροφοδοτούσαν μια σημαντική επέκταση της συγκόλλησης τόξου κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1930 και στη συνέχεια κατά τη διάρκεια του Β Παγκοσμίου Πολέμου. Το 1930, κυκλοφόρησε το πρώτο εμπορικό πλοίο, το οποίο ήταν συγκολλημένο, το M / S Carolinian.

Νέες  μέθοδοι συγκόλλησης

Στα μέσα του αιώνα εφευρέθηκαν πολλές νέες μέθοδοι συγκόλλησης. Το 1930, ο Kyle Taylor ήταν υπεύθυνος για την απελευθέρωση των συγκολλήσεων, η οποία σύντομα έγινε δημοφιλής στη ναυπηγική και την κατασκευή. Η βύθιση συγκολλήσεων τόξου εφευρέθηκε το ίδιο έτος και εξακολουθεί να είναι δημοφιλής σήμερα. Το 1932 ένας Ρώσος, Κονσταντίν Κρένοφ τελικά υλοποίησε την πρώτη υποβρύχια συγκόλληση με ηλεκτρικό τόξο. Τελικά η συγκόλληση τόξου αερίου βολφραμίου, μετά από δεκαετίες ανάπτυξης, επιτέλους τελειοποιήθηκε το 1941 και ακολούθησε συγκόλληση τόξου αερίου μετάλλου το 1948, επιτρέποντας τη γρήγορη συγκόλληση μη σιδηρούχων υλικών, αλλά απαιτώντας δαπανηρά αέρια θωράκισης.

Θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλα

Η θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλα αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950, χρησιμοποιώντας ένα αναλώσιμο ηλεκτρόδιο επικαλυμμένο με ροή και γρήγορα έγινε η πιο δημοφιλής διαδικασία συγκόλλησης με τόξο. Το 1957, ξεκίνησε η διαδικασία συγκόλλησης μέσω τόξου, όπου το αυτοδιαχειριζόμενο ηλεκτρόδιο σύρματος μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με αυτόματο εξοπλισμό. Εδώ παρουσιάζουμε εξειδικευμένα εργαλεία για ηλεκτροκολλήσεις tig.

Με αποτέλεσμα πολύ μεγάλες ταχύτητες συγκόλλησης και το ίδιο έτος εφευρέθηκε η συγκόλληση τόξου πλάσματος. Η συγκόλληση με ηλεκτροσυγκόλληση εισήχθη το 1958 και ακολούθησε η ξαδέλφη της, ηλεκτροσυγκόλληση, το 1961. Το 1953, ο Σοβιετικός επιστήμονας Ν. Φ. Καζακόφ πρότεινε τη μέθοδο σύνδεσης διάχυσης.

Ηλεκτροκόλληση

Άλλες πρόσφατες εξελίξεις στην ηλεκτροκόλληση περιλαμβάνουν την ανακάλυψη του 1958 της ηλεκτροκόλλησης με δέσμη ηλεκτρονίων. Τεχνικές ηλεκτροκόλλησης οι οποίες καθιστούν δυνατή τη βαθιά και στενή συγκόλληση μέσω της συμπυκνωμένης πηγής θερμότητας. Μετά την εφεύρεση του λέιζερ το 1960, η ηλεκτροκόλληση δέσμης λέιζερ ξεκίνησε αρκετές δεκαετίες αργότερα και αποδείχθηκε ιδιαίτερα χρήσιμη στην αυτοματοποιημένη συγκόλληση υψηλής ταχύτητας.

Η μαγνητική παλμική συγκόλληση (MPW) χρησιμοποιείται βιομηχανικά από το 1967. Επιπλέον η συγκόλληση τριβής αναδεύτηκε το 1991 από τον Wayne Thomas στο Ινστιτούτο Συγκόλλησης (TWI, UK) και βρήκε εφαρμογές υψηλής ποιότητας σε όλο τον κόσμο. Όλες αυτές οι τέσσερις νέες διαδικασίες εξακολουθούν να είναι αρκετά δαπανηρές λόγω του υψηλού κόστους του απαραίτητου εξοπλισμού, γεγονός που περιορίζει τις εφαρμογές τους. Εδώ είναι διαθέσιμα τα πλέον σύγχροαν εργαλεία για την ηλεκτροκόλληση.

Τι είναι η συγκόλληση για όσους δεν γνωρίζουν.  Σε αυτό το άρθρο παρουσιάζουμε με απλά λόγια τι είναι η συγκόλληση. Παραμένουμε σε ένα επιφανειακό επίπεδο ανάλυσης ώστε το άρθρο μας να είναι κατανοητό και σε όσους δεν είναι ειδικοί στα εργαλεία ή στη συγκόλληση και ακόμα περισσότερο στην ηλεκτροκόλληση.

Εισαγωγή στη συγκόλληση

Ας δούμε τι είναι η συγκόλληση ξεκινώντας με μαι σύντομη εισαγωγή σε αυτή.Η συγκόλληση είναι μια διαδικασία κατασκευής ή γλυπτικής που συνδέει υλικά, συνήθως μέταλλα ή θερμοπλαστικά. Χρησιμοποιώντας υψηλή θερμότητα για να λιώσει τα μέρη μαζί και να τους αφήσει να κρυώσουν προκαλώντας σύντηξη. Η συγκόλληση διακρίνεται από τις τεχνικές μετεωρισμού μετάλλου χαμηλότερης θερμοκρασίας, όπως η συγκόλληση και η συγκόλληση, οι οποίες δεν τήκουν το βασικό μέταλλο.

Ηλεκτροκόλληση

Εκτός από την τήξη του βασικού μετάλλου, κατά την ηλεκτροκόλληση τυπικά προστίθεται ένα υλικό πληρώσεως στον σύνδεσμο για να σχηματίσει μια δεξαμενή τετηγμένου υλικού (η δεξαμενή συγκόλλησης) που ψύχεται για να σχηματίσει μια άρθρωση. Η οποία, με βάση τη διαμόρφωση ηλεκτροκόλλησης (άκρη, πλήρης διείσδυση, φιλέτο κλπ. .), μπορεί να είναι ισχυρότερη από το βασικό υλικό (βασικό μέταλλο). Επίσης η πίεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με τη θερμότητα ή από μόνη της για την παραγωγή ηλεκτροκολλήσεως. Η συγκόλληση απαιτεί επίσης μια μορφή ασπίδας για την προστασία των μετάλλων ή των τετηγμένων μετάλλων από το να μολυνθούν ή να οξειδωθούν. Εδώ μπορείτε να μάθετε περισσότερα για ηλεκτροκολλήσεις.

Πηγές ενέργειας για τη συγκόλληση

Τι είναι η συγκόλληση και πιέςοι πηγές ενέργειας. Για τη συγκόλληση μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές διαφορετικές πηγές ενέργειας, όπως μια φλόγα αερίου (χημική), ένα ηλεκτρικό τόξο (ηλεκτρικό), ένα λέιζερ, μια δέσμη ηλεκτρονίων, η τριβή και ο υπέρηχος. Ενώ συχνά μια βιομηχανική διεργασία, η συγκόλληση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πολλά διαφορετικά περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του ανοικτού αέρα, του νερού και του εξωτερικού χώρου. Η συγκόλληση είναι επικίνδυνη επιχείρηση και απαιτούνται προφυλάξεις για την αποφυγή εγκαυμάτων, ηλεκτροπληξίας, βλάβης της όρασης, εισπνοής δηλητηριωδών αερίων και καπνών και έκθεσης σε έντονη υπεριώδη ακτινοβολία.

Συγκόλληση μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα

Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα, η μόνη διαδικασία συγκόλλησης ήταν η συγκόλληση σφυρηλασίας. Την οποία οι σιδηρουργοί είχαν χρησιμοποιήσει για χιλιετίες για να ενώσουν το σίδερο και το χάλυβα με θέρμανση και σφυρηλάτηση. Η συγκόλληση με τόξο και η συγκόλληση με οξυγόνο συγκαταλέγονταν στις πρώτες διαδικασίες που αναπτύχθηκαν στα τέλη του αιώνα και ακολούθησε σύντομη συγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση. Εδώ μπορείτε να προμηθευθείτε εργαλεία οξυγόνου.

Πρόοδος στην τεχνολογία συγκόλλησης

Η τεχνολογία συγκόλλησης προχώρησε γρήγορα στις αρχές του 20ου αιώνα, καθώς οι παγκόσμιοι πόλεμοι οδήγησαν στη ζήτηση για αξιόπιστες και φθηνές μεθόδους σύνδεσης. Μετά από τους πολέμους, αναπτύχθηκαν πολλές σύγχρονες τεχνικές συγκόλλησης. Συμπεριλαμβανομένων χειροκίνητων μεθόδων όπως η θωράκιση συγκόλλησης με τόξο. Τώρα μια από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους συγκόλλησης καθώς και οι ημιαυτόματες και αυτόματες διαδικασίες. Όπως η συγκόλληση τόξου με μέταλλο αερίου, η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο, η ροή – συγκόλληση με τόξο και ηλεκτροσυγκόλληση. Στο κατάστημά μας θα βρείτε πολλά εργαλεία για συγκόλληση.

Iδέες για ηλεκτροκολλήσεις

Οι εξελίξεις συνεχίστηκαν με την εφεύρεση της συγκόλλησης δέσμης λέιζερ, συγκόλλησης με δέσμη ηλεκτρονίων, συγκόλληση με μαγνητικό παλμό και συγκόλληση τριβής ανάδευσης στο δεύτερο μισό του αιώνα. Σήμερα, η επιστήμη συνεχίζει να προχωράει. Η συγκόλληση με ρομπότ είναι συνηθισμένη σε βιομηχανικά περιβάλλοντα και οι ερευνητές συνεχίζουν να αναπτύσσουν νέες μεθόδους συγκόλλησης και να αποκτούν μεγαλύτερη κατανόηση της ποιότητας συγκόλλησης. Εδώ θα βρείτε ιδέες για ηλεκτροκολλήσεις mig.

Ετυμολογία για τον όρο συγκόλληση

Ο όρος “συγκόλληση” είναι αγγλικής προέλευσης, με ρίζες από τη Σκανδιναβία. Συχνά συγχέεται με την παλαιά αγγλική λέξη weald, που σημαίνει “μια δασική περιοχή”, αλλά αυτή η λέξη τελικά μεταμορφώθηκε στη σύγχρονη εκδοχή, “άγρια”. Η παλαιά αγγλική λέξη για τη συγκόλληση σιδήρου ήταν η samod (για να φέρει μαζί) ή samodwellung (για να φέρει μαζί ζεστό, με “ζεστό” περισσότερο που σχετίζεται με κόκκινο-ζεστό ή οδυνηρή οργή, σε αντίθεση με samodfæst, “να συνδεθεί μαζί με σχοινί ή συνδετήρες “). [1] Ο όρος “συγκόλληση” προέρχεται από το μεσαίο αγγλικό ρήμα “καλά” (wæll; plural / present tense: wælle) ή “welling” (wællen), που σημαίνει: “να ζεσταθεί” (μέχρι τη μέγιστη δυνατή θερμοκρασία). “να φέρει σε βράση”.

Η σύγχρονη λέξη συγκόλληση

Η σύγχρονη λέξη ήταν πιθανότατα προερχόμενη από το παρελθόν-τεταμένη συμμετοχή, “welled” (wællende), με την προσθήκη του “d” για το σκοπό αυτό είναι κοινή στις γερμανικές γλώσσες των Γωνιών και των Σαξωνών. Καταγράφηκε για πρώτη φορά στα αγγλικά το 1590, από μια έκδοση της χριστιανικής Βίβλου που αρχικά μεταφράστηκε στα αγγλικά από τον John Wycliffe τον δέκατο τέταρτο αιώνα. Η αρχική εκδοχή, από τον Ησαΐα 2: 4, λέει, “… ο θείος να μοιράζει τα σμήνη τους σε μετοχές …” (θα χτυπήσουν μαζί τα σπαθιά τους σε αρσενικά), ενώ η έκδοση του 1590 άλλαξε σε “.. “(θα συγκολλήσουν μαζί τα σπαθιά τους σε plowshares), υποδηλώνοντας ότι αυτή η συγκεκριμένη χρήση της λέξης πιθανότατα έγινε δημοφιλής στα αγγλικά κάποια στιγμή μεταξύ των περιόδων αυτών [2].

Από που προέρχεται η λέξη

Η λέξη προέρχεται από την παλαιά σουηδική λέξη valla, που σημαίνει “να βράσει”. Η Σουηδία ήταν ένας μεγάλος εξαγωγέας σιδήρου κατά τη διάρκεια του Μεσαίωνα και πολλές άλλες ευρωπαϊκές γλώσσες χρησιμοποίησαν διαφορετικές λέξεις αλλά με το ίδιο νόημα για να αναφερθούν στη συγκόλληση σιδήρου, όπως η ιλλυρική βερύτι, το τουρκικό καϊναμάκ (να βράσει) , Grison (Ελβετία) bulgir (για να βράσει), ή το Λετονικό (Λετονικό) πριονίδι (για συγκόλληση ή συγκόλληση, που προέρχεται από wdrit, να βράσει). Στη σουηδική όμως λέξη αναφέρεται μόνο η ένωση μετάλλων όταν συνδυάζεται με τη λέξη για το σίδηρο (järn), όπως στην valla järn (κυριολεκτικά: να βράσει το σίδερο). Η λέξη μάλλον εισήλθε στα αγγλικά από το σουηδικό εμπόριο σιδήρου ή πιθανώς εισήχθη με χιλιάδες οικισμούς Βίκινγκ που έφθασαν στην Αγγλία πριν και κατά τη διάρκεια της εποχής των Βίκινγκ, καθώς περισσότερες από τις μισές από τις συνηθέστερες αγγλικές λέξεις στην καθημερινή χρήση είναι σκανδιναβικές καταγωγής.

Ιστορία της ηλεκτροκόλλησης

Ας δούεμ τώρα την ιστορία της ηλεκτροκόλλησης. Εξετάζουμε παραδείγματα που χρησιμοποιήθηκε ηλεκτροκόλληση κατα τους προηγούμενους αιώνες. Διαβάστε επίσης το άρθρο μας που αναφέρεται σε ηλεκτρονικές μάσκες για ηλεκτροκολληση.

Ηλεκτροκόλληση στη  σιδερένια στύλο του Δελχί της Ινδίας

Η ιστορία της σύνδεσης των μετάλλων χρονολογείται αρκετές χιλιετίες. Τα πρώτα παραδείγματα προέρχονται από το Χάλκινο και το Σιδηρουργείο στην Ευρώπη και τη Μέση Ανατολή. Ο αρχαίος Έλληνας ιστορικός Ηρόδοτος δηλώνει στις Ιστορίες του 5ου αιώνα π.Χ. ότι ο Γλαύκος της Χίου “ήταν ο άνθρωπος που εφευρέθηκε με μοναδικό τρόπο τη σιδερένια συγκόλληση”. Η συγκόλληση χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή της σίδερης στήλης του Δελχί, που ανεγέρθηκε στο Δελχί της Ινδίας περίπου το 310 μ.Χ. και ζυγίζει 5.4 μετρικούς τόνους.

Συγκόλληση στο Μεσαίωνα

Ο Μεσαίωνας έφερε πρόοδο στη συγκόλληση σφυρηλασίας, κατά την οποία οι σιδηρουργοί χτύπησαν το θερμαινόμενο μέταλλο επανειλημμένα μέχρι να γίνει η συγκόλληση. Το 1540, ο Vannoccio Biringuccio δημοσίευσε το De la pirotechnia, το οποίο περιλαμβάνει περιγραφές της επιχείρησης σφυρηλάτησης. Οι αναγεννησιακοί τεχνίτες ήταν ειδικευμένοι στη διαδικασία και ο κλάδος συνέχισε να αναπτύσσεται κατά τους επόμενους αιώνες.

Ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης παρουσιάζονται σε αυτό το άρθρο.  Οι περιπτώσεις αυτές περιλαμβάνουν συγκόλληση από γυαλί και πλαστικό, συγκόλληση με γυαλί καθώς και συγκόλληση με πλαστικό.

Συγκόλληση από γυαλί και πλαστικό

Τα γυαλιά και ορισμένοι τύποι πλαστικών είναι συνήθως συγκολλημένα υλικά. Σε αντίθεση με τα μέταλλα, τα οποία έχουν ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης, τα γυαλιά και τα πλαστικά έχουν ένα εύρος τήξης, που ονομάζεται μετάβαση από γυαλί. Όταν θερμαίνεται το στερεό υλικό μετά από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού (Tg) σε αυτό το εύρος, γενικά γίνεται πιο μαλακό και πιο εύκαμπτο. Όταν διασχίζει το εύρος, πάνω από τη θερμοκρασία τήξης γυαλιού (Tm), θα γίνει ένα πολύ παχύ, αργόστροφο, παχύρευστο υγρό, μειώνοντας αργά το ιξώδες όσο αυξάνεται η θερμοκρασία.

Συνήθως, αυτό το ιξώδες υγρό θα έχει πολύ μικρή επιφανειακή τάση σε σύγκριση με τα μέταλλα, καθιστώντας κολλώδη, ταφική προς μέλι ομοιομορφία, έτσι ώστε η συγκόλληση μπορεί συνήθως να πραγματοποιηθεί με απλή πίεση δύο λιωμένων επιφανειών μαζί. Τα δύο υγρά θα αναμειχθούν γενικά και θα συνδεθούν στην πρώτη επαφή. Κατά την ψύξη μέσω της υαλώδους μετάβασης, το συγκολλημένο τεμάχιο στερεοποιείται ως ένα στερεό κομμάτι άμορφου υλικού. Στη συνέχεια εξετάζουμε και νέες ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης.

Συγκόλληση με γυαλί

Η συγκόλληση με γυαλί είναι μια συνηθισμένη πρακτική κατά την εκτόξευση γυαλιού. Αποτελεί μια από τςι ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης. Χρησιμοποιείται πολύ συχνά στην κατασκευή φωτισμού, πινακίδων νέον, flashtubes, επιστημονικού εξοπλισμού, καθώς και την κατασκευή πιάτων και άλλων γυάλινων αντικειμένων. Χρησιμοποιείται επίσης κατά τη χύτευση γυαλιού για τη σύνδεση των μισών καλουπιών γυαλιού, κάνοντας αντικείμενα όπως μπουκάλια και βάζα.

Το γυαλί συγκόλλησης επιτυγχάνεται με τη θέρμανση του γυαλιού μέσω της υαλώδους μετάβασης, μετατρέποντάς το σε μια παχιά, διαμορφώσιμη, υγρή μάζα. Η θέρμανση πραγματοποιείται συνήθως με αέριο ή οξυγόνο ή με καμίνι, επειδή οι θερμοκρασίες τήξης γυαλιού συχνά είναι αρκετά υψηλές. Αυτή η θερμοκρασία μπορεί να ποικίλει, ανάλογα με τον τύπο του γυαλιού. Για παράδειγμα, το γυαλί μολύβδου γίνεται συγκολλητικό υγρό στους 870 ° C περίπου και μπορεί να συγκολληθεί με ένα απλό φακό προπανίου.

Γυαλί χαλαζία

Από την άλλη πλευρά, στην επόμενη από τις ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης το γυαλί χαλαζία πρέπει να θερμανθεί στους 1.650 ° C, αλλά γρήγορα να χάσει το ιξώδες και τη δυνατότητα σχηματισμού του, αν υπερθερμανθεί, οπότε πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας πυροσβεστήρας οξυγόνου. Μερικές φορές ένας σωλήνας μπορεί να συνδεθεί στο γυαλί, επιτρέποντάς του να εμφυσάται σε διάφορα σχήματα, όπως βολβοί, μπουκάλια ή σωλήνες. Όταν δύο τεμάχια υγρού γυαλιού πιέζονται μαζί, συνήθως συγκολλούνται πολύ εύκολα. Η συγκόλληση μιας λαβής σε μια κανάτα μπορεί συνήθως να γίνει με σχετική ευκολία.

Ωστόσο, κατά τη συγκόλληση ενός σωλήνα σε άλλο σωλήνα, χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός φουσκώματος και αναρρόφησης και πίεσης και έλξης για να εξασφαλιστεί καλή σφράγιση, να διαμορφωθεί το γυαλί και να διατηρηθεί η επιφανειακή τάση από το να κλείσει ο σωλήνας. Μερικές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ράβδος πλήρωσης, αλλά συνήθως όχι.

Προδιαγραφές ιαι τη συγκόλληση γυαλιού

Επειδή το γυαλί είναι πολύ εύθραυστο στη στερεά του κατάσταση, είναι συχνά επιρρεπές σε ρωγμές κατά τη θέρμανση και την ψύξη, ειδικά εάν η θέρμανση και η ψύξη είναι ανομοιογενείς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ευθραυστότητα του γυαλιού δεν επιτρέπει την ανώμαλη θερμική επέκταση. Το γυαλί που έχει συγκολληθεί συνήθως θα πρέπει να ψύχεται πολύ αργά και ομοιόμορφα μέσω της υαλώδους μετάβασης, σε μια διαδικασία που ονομάζεται ανόπτηση, για να ανακουφίσει τις εσωτερικές καταπονήσεις που δημιουργούνται από μια κλίση θερμοκρασίας.

Τύποι γυαλιού και πως συγκολούνται

Υπάρχουν πολλοί τύποι γυαλιού, και είναι συνηθισμένο να συγκολλούνται χρησιμοποιώντας τους ίδιους τύπους. Τα διαφορετικά γυαλιά έχουν συχνά διαφορετικούς ρυθμούς θερμικής διαστολής, γεγονός που μπορεί να τους προκαλέσει ρωγμές κατά την ψύξη όταν συμβαίνουν διαφορετικά. Για παράδειγμα, ο χαλαζίας έχει πολύ χαμηλή θερμική διαστολή, ενώ το γυαλί από ασβέστιο έχει πολύ μεγάλη θερμική διαστολή. Κατά τη συγκόλληση διαφορετικών ποτηριών μεταξύ τους, είναι συνήθως σημαντικό να ταιριάζουν απόλυτα οι συντελεστές θερμικής διαστολής τους, ώστε να διασφαλιστεί ότι δεν θα προκύψουν ρωγμές. Επίσης, ορισμένα γυαλιά απλά δεν θα αναμιχθούν με άλλα, επομένως δεν είναι δυνατή η συγκόλληση μεταξύ ορισμένων τύπων.

Συγκόλληση γυαλιού σε μέταλλα και κεραμικά

Το γυαλί μπορεί επίσης να συγκολληθεί σε μέταλλα και κεραμικά, αν και με μέταλλα η διαδικασία είναι συνήθως μεγαλύτερη προσκόλληση στην επιφάνεια του μετάλλου αντί για συγχώνευση των δύο υλικών. Ωστόσο, ορισμένα γυαλιά συνήθως δεσμεύονται μόνο σε ορισμένα μέταλλα. Για παράδειγμα, ο μόλυβδος συνδέεται εύκολα με χαλκό ή μολυβδαίνιο, αλλά όχι με αλουμίνιο. Τα ηλεκτρόδια βολφραμίου χρησιμοποιούνται συχνά στον φωτισμό αλλά δεν συνδέονται με το γυαλί χαλαζία, επομένως το βολφράμιο συχνά διαβρέχεται με τετηγμένο βοριοπυριτικό γυαλί, το οποίο συνδέεται με βολφράμιο και χαλαζία.

Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε όλα τα υλικά να έχουν παρόμοιους συντελεστές θερμικής διαστολής για να αποφευχθεί η ρωγμή τόσο όταν το αντικείμενο ψύχεται όσο και όταν θερμαίνεται ξανά. Ειδικά κράματα χρησιμοποιούνται συχνά για το σκοπό αυτό, εξασφαλίζοντας ότι οι συντελεστές της επέκτασης ταιριάζουν, και μερικές φορές οι λεπτές, μεταλλικές επιστρώσεις μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα μέταλλο για να δημιουργήσουν έναν καλό δεσμό με το γυαλί.

Συγκόλληση με πλαστικό

Τα πλαστικά γενικά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, οι οποίες είναι “θερμοσκληρυνόμενες” και “θερμοπλαστικές”. Ένα θερμοσκληρυνόμενο είναι ένα πλαστικό στο οποίο μια χημική αντίδραση θέτει τους μοριακούς δεσμούς μετά την πρώτη διαμόρφωση του πλαστικού, και τότε οι δεσμοί δεν μπορούν να σπάσουν και πάλι χωρίς να υποβαθμιστεί το πλαστικό. Τα θερμοσκληρυνόμενα δεν μπορούν να λειωθούν, επομένως, όταν το θερμοσκληρυνόμενο έχει ρυθμίσει, είναι αδύνατο να το συγκολλήσετε. Παραδείγματα θερμοσκληρυντών περιλαμβάνουν εποξικά, σιλικόνη, βουλκανισμένο καουτσούκ, πολυεστέρα και πολυουρεθάνη. Καλό είναι να λαμβάνουμε τα κατάλληλα μέτρα για την ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση.

Ηλεκτροκόλληση με θερμοπλαστικά

Τα θερμοπλαστικά, αντίθετα, σχηματίζουν μακρές μοριακές αλυσίδες, οι οποίες συχνά είναι συσπειρωμένες ή συνυφασμένες, σχηματίζοντας μια άμορφη δομή χωρίς κρυσταλλική σειρά μακράς σειράς. Μερικά θερμοπλαστικά μπορεί να είναι πλήρως άμορφα, ενώ άλλα έχουν μερικώς κρυσταλλική / εν μέρει άμορφη δομή. Τόσο τα άμορφα όσο και τα ημικρυσταλλικά θερμοπλαστικά έχουν μια υαλώδη μετάβαση, πάνω από την οποία μπορεί να συμβεί συγκόλληση, αλλά τα ημικρυσταλλικά έχουν επίσης ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης το οποίο είναι πάνω από την υαλώδη μετάβαση.

Πάνω από αυτό το σημείο τήξης, το παχύρευστο υγρό θα γίνει υγρό ελεύθερης ροής (βλέπε ρεολογική συγκόλληση για θερμοπλαστικά). Παραδείγματα θερμοπλαστικών περιλαμβάνουν πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο, πολυστυρόλιο, πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) και φθοροπλαστικά όπως Teflon και Spectralon.

Θερμοπλαστικό ηλεκτροκόλλησης

Το θερμοπλαστικό ηλεκτροκόλλησης είναι πολύ παρόμοιο με το γυαλί ηλεκτροκόλλησης. Το πλαστικό πρώτο πρέπει να καθαριστεί και στη συνέχεια να θερμανθεί μέσα από τη γυάλινη μετάβαση, μετατρέποντας τη συγκόλληση-διεπαφή σε ένα παχύ, παχύρευστο υγρό. Δύο θερμαινόμενες διασυνδέσεις μπορούν στη συνέχεια να πιεστούν μαζί, επιτρέποντας στα μόρια να αναμιχθούν μέσω διαμοριακής διάχυσης, συνδέοντάς τα ως ένα.

Στη συνέχεια, το πλαστικό ψύχεται μέσω της υαλώδους μετάβασης, επιτρέποντας τη στερεοποίηση της ηλεκτροκόλλησης. Μια ράβδος πλήρωσης μπορεί συχνά να χρησιμοποιηθεί για ορισμένους τύπους αρθρώσεων. Οι κύριες διαφορές μεταξύ γυαλιού ηλεκτροκόλλησης και πλαστικού είναι οι τύποι μεθόδων θέρμανσης, οι πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες τήξης και το γεγονός ότι τα πλαστικά θα καούν εάν υπερθερμανθούν. Εδώ παρουσιάζουμε μεγάλη γκάμα από επιλεγμένα εργαλεία που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτροκολλήσεις.

Μέθοδοι έχουν σχεδιαστεί για τη θέρμανση πλαστικού

Πολλές διαφορετικές μέθοδοι έχουν σχεδιαστεί για τη θέρμανση πλαστικού σε συγκολλητή θερμοκρασία χωρίς καύση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν φούρνοι ή ηλεκτρικά εργαλεία θέρμανσης για την τήξη του πλαστικού. Η υπερηχητική, η λέιζερ ή η τριβή είναι άλλες μέθοδοι. Τα αντιστατικά μέταλλα μπορούν να εμφυτευθούν στο πλαστικό, τα οποία ανταποκρίνονται στην επαγωγική θέρμανση. Κάποια πλαστικά θα αρχίσουν να καίγονται σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από τη μετάβαση τους σε γυαλί, επομένως η συγκόλληση μπορεί να πραγματοποιηθεί με την εμφύσηση ενός θερμού, αδρανούς αερίου πάνω στο πλαστικό, την τήξη του ενώ παράλληλα με την προστασία του από το οξυγόνο. Εδώ μπορείτε να ενημερωθείτε για τη συγκόλληση στη μεταλλουργία.

Ηλεκτροκόλληση με χημιούς διαλύτες

Πολλά θερμοπλαστικά μπορούν επίσης να ηλεκτροκολληθούν χρησιμοποιώντας χημικούς διαλύτες. Όταν τοποθετηθεί σε επαφή με το πλαστικό, ο διαλύτης θα αρχίσει να το μαλακώνει, φέρνοντας την επιφάνεια σε ένα παχύ, υγρό διάλυμα. Όταν δύο λειωμένες επιφάνειες πιέζονται μαζί, τα μόρια στο διάλυμα αναμιγνύονται, συνδέοντάς τα ως ένα. Επειδή ο διαλύτης μπορεί να διαπεράσει το πλαστικό, ο διαλύτης εξατμίζεται έξω από την επιφάνεια του πλαστικού, προκαλώντας την απομάκρυνση του συγκολλητικού από το διάλυμα και την στερεοποίηση.

Ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης για την ηλεκτροκόλληση διαλυτών

Μια κοινή χρήση για την ηλεκτροκόλληση διαλυτών είναι η σύνδεση σωλήνων PVC ή ABS (ακρυλονιτριλίου βουταδιενίου στυρολίου) κατά τη διάρκεια των υδραυλικών εγκαταστάσεων ή για τη συγκόλληση στυρολίου και πλαστικών από πολυστυρόλιο στην κατασκευή μοντέλων. Είναι ίσως η συνιθέστερη από τις ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης. Η ηλεκτροκόλληση με διαλύτες είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική σε πλαστικά όπως το PVC που καίγονται σε ή κάτω από τη μετάβαση σε γυαλί, αλλά μπορεί να είναι αναποτελεσματικά σε πλαστικά όπως το Teflon ή το πολυαιθυλένιο που είναι ανθεκτικά στη χημική αποσύνθεση.