Pteh Montaza IV

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    1/86

    Vi{a tehni~ka {kola

    Subotica

    Dr Zoran Ani{i}

    PROIZVODNE TEHNOLOGIJE II-skripta

    TEHNOLOGIJA MONTA@E

    Subotica, 2003.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    2/86

    SADR@AJ IV DELALEPKOVI - ADHEZIVI ...................................................................................................................................1

    FUNKCIJA: 1

    Strukturni adhezivi ..................................................................................................................................2

    IZBOR LEPKA ...............................................................................................................................................7Proizvodne mogu}nosti...........................................................................................................................7Delovi za lepjenje..................................................................................................................................10O~ekivani uslovi primene......................................................................................................................10

    Faktori tro{kova ...........................................................................................................................................11

    Otpaci: .................................................................................................................................................11Brzina procesa: .....................................................................................................................................11[kart .................................................................................................................................................11Nano{enje lepkova: ..............................................................................................................................11Pripremanje povr{ine: ...........................................................................................................................15Lepjive trake osetljive na pritisak: .........................................................................................................17

    POSTUPAK LEMLJENJA............................................................................................................................18Legure za lemjenje:...............................................................................................................................19Neobojeni materijali: .............................................................................................................................20Obojeni metali: ......................................................................................................................................21

    TVRDO LEMJENJE.....................................................................................................................................21

    Tvrdo lemjenje sa plamenikom: ............................................................................................................22Tvrdo lemjenje u pe}i:...........................................................................................................................23Tvrdo lemljenje utapanjem:...................................................................................................................23Otporno tvrdo lemjenje:.........................................................................................................................23Indukciono tvrdo lemljenje: ...................................................................................................................24Metali koji se mogu lemiti:.....................................................................................................................24

    MONTA@A LIVENJEM ................................................................................................................................28

    MONTA@A PRESOVANJEM.......................................................................................................................31

    Spojevi ostvareni zagrevanjem.............................................................................................................31Spojevi ostvareni hla|enjem.................................................................................................................31Spojevi ostvareni plasti~nim deformisanjem.........................................................................................32Aksijalno presovani spojevi...................................................................................................................32Spojevi limova ostvareni savijanjem ivica (pertlovanje)........................................................................32Patentno presovanje (Clinching)...........................................................................................................33

    SPAJANJE PLASTI^NIH MATERIJALA.....................................................................................................35

    Mehani~ko u~vr{}ivanje:.......................................................................................................................35Vezivanje topljenjem: ............................................................................................................................36Zavarivanje vru}im gasom: ...................................................................................................................37Vibraciono zavarivanje:.........................................................................................................................37Rastvorno vezivanje:.............................................................................................................................38Ultrazvu~no zavarivanje:.......................................................................................................................38Indukciono zavarivanje: ........................................................................................................................40Dielektri~no zavarivanje: .......................................................................................................................40

    SPAJANJE KOMPOZITA ............................................................................................................................41

    Mehani~ki pri~vr{}iva~i: ........................................................................................................................41Vezivanje lepkovima: ............................................................................................................................42

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    3/86

    SPAJANJE METALA SA KERAMIKOM......................................................................................................43

    Lemno staklo: ..............................................................................................................................................43

    Sistem metalnog vezivanja:.........................................................................................................................43

    Vatrostalne metalizacije: .......................................................................................................................43Lemljenje aktivnog metala: ...................................................................................................................43

    Direktno hemijsko vezivanje: ................................................................................................................43Direktno vezivanje bakra:......................................................................................................................43

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    4/86

    LEPKOVI - ADHEZIVI

    Intenzivnim razvojem novih materijala, u poslednjoj deceniji, do{lo je do nagle ekspanzijeadheziva po vrstama i primeni u ma{inogradnji sa osnovni ciljem, supstitucije mehani~kihelemenata veze. Pravilna primena adheziva podrazumeva visok nivo poznavanja njihovih

    osnovnih karakteristika, ali i dodatna razmatranja vezana za eksploatacione uslove skolpa(temperatura, vla`nost, vibracije, itd.), jer mogu u potpunosti promeniti/izgubiti polaznekarakteristike.

    FUNKCIJA:Osnovna, mada ne i jedina funkcija adheziva je da spoji delove. Lepkovi prenose optere}enjesa jednog dela na drugi pri znatno ravnomernijoj raspodeli napona nego kod konvencijalnih,mehani~ki ostvarenih veza. Iz ovoga sledi da lepkovi ~esto omogu}avaju ostvarenje veza kojesu ekvivalentne ili ~ak mnogo ja~e po ~vrsto}i od tradicionalnih mehani~ki ostvarenih spojeva, uzistovremeno smanjenje te`ine i ukupnih tro{kova. Lepkom spojene strukture su ravne, izlo`ene

    povr{ine se neizobli~avaju i deformi{u, a konture zadr`avaju svoj oblik, {to nije slu~aj kodprimene drugih tehnika spajanja (npr. zavarivanje, presovanje). Navedene osobine su veomazna~ajne sa funkcionalnog i estetskog stanovi{ta.

    Laki, tanki i krti materijali su pogodni zalepljenje, jer izjedna~ena raspodela naponadozvoljava kori{}enje celokupne ~vrsto}e ikrutosti osnovnog dela, bez deformisanja, {tonije slu~aj kod drugih metoda spajanja.Postupak spajanja lepljenjem ne izazivamehani~ke deformacije ili termi~ka optere}enjana elementima kao pri zakivanju, lokalnomzagrevanju, itd.

    Razli~iti materijali se uz primenu odgovaraju}epripreme povr{ina efikasno spajaju lepkovima.

    Metalni delovi, direktno spojeni, koji bi unormalnim okolnostima korodirali usledme|usobne hemijske reakcije, mogu se za{tititiod korodiranja slojem lepka koji pored spajanjaistovremeno ima ulogu izolatora.

    Temperaturna oscilovanja prisutna u tokueksploatacije proizvoda daje prednost primenilepkova, naro~ito pri spoju elemenata od

    razli~itih materijala. Sloj lepka odgovaraju}edebljine u stanju je da kompenzuje razli~itatermi~ka {irenja elemenata, spre~avaju}i takoo{te}enje ili funkcionalni poreme}aj koji bi mogao Sl. 1nastati primenom krute mehani~ke veze. Lepkovi koji o~vr{}avaju usled delovanja toplote, kao{to su EPOKSIDI i ANAEROBICI, mogu se tako izme{ati da definisanu ~vrsto}u zadr`e u {irokomtemperaturnom intervalu ({irina intervala max. 150C). Izborom temperature o~vr{}avanja lepka,sli~no radnoj temperaturi, mo`e se ubla`iti efekat razli~itog temperaturnog {irenja zalepljenihmaterijala.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    5/86

    Zaptivanje je tako|e karakteristika koja se mo`e ostvariti, pod uslovom da je adhezivkontinualno nanesen i da ga prisutni gasovi ili te~nosti ne razaraju. Primena adheziva je mogu}aumesto tvrdih ili poroznih zaptiva~a.

    Amortizacija ma{inskih struktura izlo`enih mehani~kim vibracijama, cikli~nim optere}enjima iliudarima, mo`e se ostvariti nano{enjem odre|enih vrsta adheziva i time spre~iti nastanak loma.

    Adhezivi se veoma ~esto koriste u sprezi sa mehani~kim elementima veze radi npr. dodatnogzaptivanja rubova ili radi pridr`avanja elemenata u datom polo`aju dok se ne ostvari mehani~kospajanje.

    Ipak, lepljenje nije univerzalan lek za svaku vrstu spajanja. Prisustvo velikog broja adhezivana tr`i{tu, u mnogome ote`ava izbor odgovaraju}eg adheziva za datu aplikaciju u odnosu naizbor mehani~kog sistema spajanja. Ove varijacije tako|e ote`avaju proceduru kontrolisanja: priulasku materijala, u toku nano{enja i spajanja i testiranja zavr{enog proizvoda. Uprkos {to seoperacija nano{enja lepka mo`e automatizovati, zahteva vi{e stru~nih radnika nego kod drugihpostupaka spajanja.

    Strukturni adhezivi su adhezivi sa povi{enom ~vrsto}om. Oni daju dodatnu snaguproizvodu koji na koji se nanosi. Ovi adhezivi se koriste za raznovrsne proizvode, odkancelarijskog name{taja pa do automobila. Sedam naj~e{}e kori{}enih strukturnih adhezivasu:

    Epoksidni adhezivi, Akrilni adhezivi, Uretanski adhezivi, Anaerobni adhezivi, Cianoakrilni adhezivi, Vru}i rastop, Silikonski adhezivi.

    Epoksidni lepkovi su najstariji, naj{ire kori{}eni strukturni adhezivi. Nude najve}u zateznu~vrsto}u do 670 MPa ali se tako|e mogu uspe{no modifikovati tako da odgovaraju raznovrsnimzahtevima. Epoksidne veze su tvrde; dobro ispunjavaju rupe uz neznatno skupljanje. Epoksidnilepkovi sporo o~vr{}avaju izuzev kad su zagrevani u pe}i, funkcioni{u samo ispod 230C,zahtevaju preciznu ma{inu za me{anje i relativno su krti.

    HP250 - Deycon

    Epoksidni lepak sa visokim performansama kojio~vr{}ava na sobnoj temperaturi, ima izuzetnu~vrsto}u, dinami~ku i hemijsku otpornost.

    Pasta za popunjavanje rupa, Idealan za vezivanje i zaptivanje, Izvrstna otpornost na spoljne uticaje, Otporan na toplotu do 120C. Sl. 2 Epoksidni adheziv - Devcon

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    6/86

    50ml Mark 5 Sistem za nano{enje

    Efikasan i ekonomi~an metod za nano{enjeDevcon lepila kod popravljanja i monta`e.

    Sadr`i jednostavan pi{tolj Koristi Dev-Pak lepak u umetku od 50-ml Rasprska~ za automatsko me{anje

    komponenata lepka

    Elimini{e prekomerno rasipanje i smanjujevreme u odnosu na ru~no pome{anjedvokomponentnih lepkova Sl. 3 Pistolj za ru~no nano{enje lepka Devcon

    AKRILINI lepkovi podnose vi{e ne~isto}a i manje pripremljene povr{ine nego ostali strukturnilepkovi. Dosti`u ~vrsto}u na smicanje do 410 MPa, nude fleksibilnu vezu, ve}u otpornost protiv

    lju{tenja i ve}u dinami~ku otpornost. Po{to su akrilici dvokomponenti lepkovi, ve{ta~ki vosak senanosi na jednu povr{inu, a o~vr{}iva~ na drugu povr{inu. Tako tretirani delovi se mogu ostaviti inekoliko nedelja bez negativnih efekata. Nakon spajana, radna ~vrsto}a se ostvaruje zanekoliko minuta, a proces o~vr{}ivanja se mo`e odvijati i na sobnoj temperaturi.

    AKRILINI lepkovi imaju jak miris i zapaljivi su.

    Loctite Akrilini lepak

    Razvijeni su za spajanja gde se zahteva otpornost nazatezanje, smicanje i lju{tenje kombinovano samaksimalnim otporom na udare i naprezanja.

    na dodir sa aktivatorom brzo o~vrsnu na sobnojtemperaturi.

    otporan je na rastvara~e, o~vr{}ava se sa aktivatorom Activator 7075-om ~vrsto}u posti`e za minut i formira fleksibilnu vezu i

    u rascepima do 10 mm.

    Razvijen za rad u lo{im temperaturskim okolnostima. Sl. 4 Akrilni lepak - Loctite 325

    URETANSKI lepkovi vezuju propustljive i nepropustljive materijale. ^vrsto}a im je do 150 Mpa,ostaju fleksibilni i na niskim temperaturama. Njihova smicajna ~vrsto}a mo`e dosti}i ~vrsto}uepoksidnih lepkova. Izuzetno su otporni na vodu i vlagu nakon procesa o~vr{}ivanja.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    7/86

    Loctite nudi ~itavi niz jednokomponentne i dvokomponentneuretanskih lepkova za strukturalne spojeve, zaptivanje i oblaganje.

    Loctite Hysol lepkovi pru`aju:

    Dobro lepljenje, Dobre karakteristike te~enja, Slab miris, Pobolj{anu bistrinu, Veliku ~vrsto}u Dugotrajnu vezu

    Sl. 5

    Sl. 6Uretanski lepakHysol U-10FL,Loctite

    Loctite Hysol U-10FL uretanski lepak niske viskoznosti. Jednompome{ani dvokomponentni uretan se o~vrsne na sobnoj temperaturi,formiraju}i veoma ~istu, fleksibilnu vezu sa izuzetnom otporno{}u na

    lju{}enje.Idealan je za spajanje polikarbonata i drugih plasti~nih materijala kao

    i stakla, drva i metala.

    ANAEROBNI lepkovi su jednokomponentni lepkovi koji se lako nanose na povr{inu, ru~no iliautomatizovano i proizvode se u dve vrste. Prva vrsta nudi veliku kohezijsku ~vrsto}u zacilindri~ne sastave i jedan opseg ~vrsto}e za navojne sklopove. Druga vrsta nudi veliku isteznu ismicajnu ~vrsto}u kod glatko povr{inskih sklopova.

    Osnovni tok postupka spajanja podrazumeva istiskivanje kiseonika (odavde dolazi i imeanaerobik-bez vazduha). Ipak ovaj proces se mo`e kombinovati sa drugim uslovima kao {to

    je grejanje, upotreba u~vr{}iva~a ili ultravioletnog svetla kod serijske proizvodnje na monta`nimtrakama.

    ANAEROBNI lepkovi ispunjavaju i otvore/rupe koje su samo 1 mm {irine, pri kori{}enjuodgovaraju}e tehnologije za obezbe|enje nivoa viskoznosti i brzine stvrdnjavanja. Uspe{naprimena ovih lepkova je u temperaturnom intervalu do 150C.

    ANAEROBNI lepkovi

    Razvijeno u Loctite-u, anaerobi~na zaptiva~katehnologija revolucionirala zaptivanje ivica u autoindustriji i u sklapanju te{kih aparata.

    Loctite anaerobi~ni materijali za zaptivanje

    ostaju u te~nom stanju i na vazduhu i po~injuo~vr{}avanje samo kad su zatvoreni izme|u ivicaza spajanje.

    Najbolji su za kori{}enje kod malih me|uprostora.

    Zaptiva~ ivica 509 je jednokomponentananaerobi~ni zaptiva~, srednje ~vrsto}e. O~vr{}avase na sobnoj temperaturi kada se zatvori izme|upovr{ina. Sl. 7

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    8/86

    CIANOAKRILNI lepkovi su sli~ni anaerobnim lepkovima zbog lake primene i adaptibilnosti prilikomproizvodnje na monta`nim linijama. U po~etku su ovi lepkovi posedovali nisku viskoznost,udarnu i topolotnu otpornost uz zna~ajnu osetljivost na vlagu i rastvara~e. Ipak, cianoakrilicinovije generacije su pobolj{ani i u kombinaciji sa elastomerima nude ve}u ~vrsto}u, viskoznost(sve do kategorija gela), otpornost na vlagu, rastvara~e i toplotu. Modificirani tipovi vezujuprakti~no sve tipove povr{ina i obezbe|uju olak{ano rukovanje zbog sporijeg o~vr{}ivanja.

    Ne modifikovani cianoakrilici su jo{ uvek me|u naj{ire kori{}enim veznim materijalima. O~vrsnuse u roku od nekoliko sekundi na sobnoj temperaturi zbog njihove reakcije na malu koli~inuvlage na povr{inama. Ovi lepkovi imaju promenljivu viskoznost i dobru zateznu ~vrsto}u.

    CIANOAKRILNIlepak

    Visoko viskozni, gumom poja~ani cianoakrili~ni lepak koji nudi pove}anuotpornost na temperaturu i pove}anu fleksibilnost.

    Otporan na temperaturu do 135C, Popunjava rupe do 1.3 mm, Lako se nanosi sa automatskom opremom.

    Sl. 8 Cianoakrilni lepkoviZip Grip HV2200

    VRU}I RASTOPI se koriste kod sklapanja nisko naponskih proizvoda, ~ak i od metala. Moguformirati krutu i fleksibilnu vezu, posti`u i do 80% ~vrstine spoja u roku od nekoliko sekundi,mogu vezati propustljive i nepropustlive materijale i naj~e{}e ne zahtevaju pripremjenu povr{inu.Vru}i rastopi nisu osetljivi na vlagu i ve}inu rastvara~a, ali omek{aju na vi{im temperaturama.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    9/86

    Novo dizajnirana serija 960 THERMOPULSEjedinica je visoko performansni industrijski sistem zanano{enje vru}ih rastopa. Kompaktna konstrukcijasa mogu}no{}u pode{avanja pritiska koja snabdeva

    rastopljeni lepak ili do ru~ne pi{tolje ili automatskeglave rastopljenim lepkom.

    Vi{e hladnih ili toplih glava se mogu spojiti u celinu.

    Sl. 9

    Sl. 10 Serija 1900 sistema za vru}i rastop

    Silikonski lepkovi su jedno-komponentni adhezivi i o~vr{}uju se na sobnoj temperaturi. Lakose mogu naneti na povr{inu ru~no ili automatski. @ivotni vek ovog lepka je dug, otporan je na UVzra~enje i uticaj ozona. Ima sposobnost popunjavanja rupa {to ga ~ini idealnim za zaptivanje umnogim aplikacijama.

    Silikoni po~inju proces o~vr{}avanja kad se nanesu na povr{inu i do|u u kontakt sa vlagom izvazduha. Njihova mana je prili~no dugo vreme o~vr{}ivanja i relativno visoki tro{kovi materijala.Rastezna i smicajna ~vrsto}a su prili~no niske. Otpornost protiv lju{tenja i dinami~ka otpornost jedobra.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    10/86

    Silite Silikon RTV

    Visoko-temperaturna silikon guma koja vezuje i zaptiva i na 315C. Koristise za monta`u i popravku cevi koi rade u okolnostima visoke temperature,spajanje keramike.

    O~vr{}ava na sobnoj-temperaturi Prihvatljiv za kori{}enje u mesnoj industriji

    Sl. 11

    IZBOR LEPKA

    kod izbora odgovaraju}eg lepka u obzir se uzimaju slede}e ~injenice:

    Proizvodne mogu}nosti Delovi za lepljenje Okolinu krajnje primene Faktor tro{kova

    Proizvodne mogu}nosti

    Proizvodne mogu}nosti uklju~uju postoje}i ma{inski park, metode rukovanja materijalom imogu}nosti fabrike.

    Postoje}i ma{inski park: In`enjer dizajna bi trebao uzeti u obzir postoje}e proizvodnekapacitete. In`enjer mo`e predlo`iti odgovaraju}u ma{inu za nano{enje, koju zahteva tippotrebnog lepka. Sprejni aparati ili aparati koji istikuju lepak odli~ni su za nano{enje nisko-viskoznih te~nih lepkova. Sa valjkastim aparatima se nanose srednje-viskozni lepkovi. Aparati saloncem odgovaraju za nano{enje visoko-viskoznih lepkova.

    Metodi rukovanja materijalom: Pojam ma{ine se ne svodi samo na aparate za nano{enje.Jako je va`an i metod rukovanja materijalom propisan od strane proizvo|a~a. Na primer, kolikovremena dozvoljava proizvodni proces za lepjenje? Da li rukovanje proizvodom zahteva ve}upolaznu ~vrsto}u spoja nego {to bi normalno bilo potrebno? Ima li vremena za sporijuproizvodnju zbog brzine o~vr{}avanja lepka?

    Mogu}nosti fabrike: proizvodne mogu}nosti uklju~uju vi{e nego samo postoje}i ma{inski parki metode rukovanja materijalom u fabrici. Treba uzeti u obzir i stanje opreme i ve{tinuproizvodnog osoblja.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    11/86

    VRSTE LEPKOVA - ADHEZIVARAZMATRANJE

    OSOBINA Akrilni Cianoakrilni Epoksidi Vru}i rastopi Silikoni Uretani

    Prednosti Dobrafleksibilnost/

    Otpornost naudare

    Odli~nolepjenjegume iplastike

    Raznovrsnimaterijali

    Brzoispunjavanjevelikih rupa

    Odli~naotpornost navisokutemperaturu

    Odli~natvrdo}a/fleksibilnost

    Ograni~enja Potrebanosnovnipremaz

    Slabaotpornostnarastvara~e

    Potrebno jeme{anje

    Lo{a toplotnaotpornost

    Lo{a~vrsto}a

    Osetljivost navlagu

    Otpornost natemperaturu

    Prose~no za ovukategoriju (C)

    Kod najboljihproizvoda C

    -20 do +150

    200

    -20 do +80

    120

    -20 do +80

    135

    -20 do +120

    165

    -20 do+200

    315

    -20 do +120

    150

    Dobar Slab Veoma dobar Dobar Dobar Dobar

    Otpornost naokolinu

    Polarni rastvara~i

    Nepolarnirastvara~i Veoma dobar Dobar Odli~an Dobar Slab Dobar

    Lepljivost zamaterijale

    Metali

    Plastike

    Staklo

    Guma

    Drvo

    Odli~an

    Odgovaraju}i

    Odli~an

    Slab

    Dobar

    Veomadobar

    Odli~an

    Slab

    Veomadobar

    Dobar

    Odli~an

    Odgovaraju}i

    Odli~an

    Odgovaraju}i

    Veoma dobar

    Dobar

    Veoma dobar

    Dobar

    Odgovaraju}i

    Odli~an

    Dobar

    Odgovaraju}i

    Veoma dobar

    Dobar

    Odgovaraju}i

    Dobar

    Veoma dobar

    Dobar

    Dobar

    Odgovaraju}

    Zatezna ~vrsto}a Visoka Visoka Visoka Niska Niska Srednja

    Olju{tuju}a~vsto}a

    Srednja Niska Srednja Srednja Srednja Srednja

    Zatezna ~vrsto}a Visoka Visoka Visoka Niska Niska Srednja

    Fleksibilnost Srednja Niska Niska Visoka Veomavisoka Visoka

    Tvrdo}a Srednje-tvrda Tvrda Tvrda Srednje-tvrda Meka Meka

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    12/86

    VRSTE LEPKOVAANALIZAPROCESA

    Akrilni Cianoakrilni Epoksidi Vru}i rastopi Silikoni Uretani

    Broj komponenti 2 1 2 1 1 2

    Temperaturao~vr{}avanja

    Sobnatemperatura

    Sobnatemperatura

    Sobnatemperatura

    Sobnatemperatura

    Sobnatemperatura

    Sobnatemperatura

    Vremeo~vr{}avanja

    Prose~no

    Minimalno

    10 min.

    30 sec.

    60 sec.

    10 sec.

    35 min.

    3-5 min.

    70 sec.

    20 sec.

    25 min.

    10 min.

    25 min.

    5 min.

    Celokupno vremeo~vr{}avanja

    24 h 24 h 12-24 h 1 h 24 h 24 h

    Ispunjavanjeprostora

    Idealno (mm)Maksimalno (mm)

    0,05 - 0,11

    0,025 0,0760,25

    0,1 0,153,17

    0,05 0,126,1

    0,1 0,156,1

    0,1 0,153,17

    Da li je potrebanaparat za me{anjei nano{enje?

    Ne Ne Da Da Ne Da

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    13/86

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    14/86

    Osetljivost lepka na temperaturu je veoma va`na osobina pri njihovom izboru jer mo`ebiti jedno od najstro`ijih ograni~enja. Dok neki lepkovi mogu podneti temperature i do 370C,ve}ina njih je ograni~ena da se koristi ispod 90C. Ve}ina visoko-temperaturnih lepkova zahtevaposebne procedure u pe}i, mada se neki stvrdnu i na sobnoj temperaturi. Ako neki lepak nijeformulisan za kori{}enje na visokoj temperaturi, njegova snaga znatno opada u takvimokolnostima. Niske temperature }e mnoge vrste lepljenja dovesti do krutog i napetog stanja u

    unutra{njosti veze.-Izlo`enost vlagi: Uzima u obzir vodu i vlagu kao i izlo`enost lepkova rastvara~ima.

    Drugi detalji razmatraju pitanja fleksibilnosti, stabilnosti protiv starenja i estetike; naprimer kakvi su zahtevi veze u smislu fleksibilnosti? A `ivotni tok? Kakva boja je potrebna i kojinivo povr{inskog sjaja?

    Faktori tro{kova

    Faktori tro{kova upore|uju tro{kove lepjenog spoja sa ostalim vrednostima proizvodnogprocesa. Ako vi{e lepjenih sistema odgovaraju zahtevanim uslovima ali zna~ajno se razlikuju u

    ceni, jo{ detaljnije analize bi mogli odrediti stvarnu vrednost veze po jedinici. Obuhva}enikriterijumi uklju~uju otpad, brzinu procesa, {kart, pakovanje, pouzdanost, pristupa~nost iservisiranje.

    -Otpaci:

    Otpaci koi se ra~unaju po jednom spoju pove}avaju tro{kove i uti~u na aparate. Izbor sredstvaza ~i{}enje smanjuje prelazno vreme i tako pove}ava iskori{}enost proizvodnih ma{ina.

    -Brzina procesa:

    Ako jedan lepak obezbe|uje ve}u proizvodnu brzinu od drugog onda se ova vrednost ura~unavau odnos tro{kovi/vrednosti.

    -[kart:[kartovi su deo `ivota i jedan odre|eni procenat je prihvatljiv. Ako jedan sistem lepljenja nuditakve osobine koje smanjuju koli~inu {karta, mogu se smanjiti po~etni tro{kovi i tako pove}atiprihod.

    Uzimaju}i u obzir i tro{kove pakovanja- konzistenciju proizvoda, pouzdanost delova, dostupnostproizvodu i snabdeva~evu mogu}nost servisne podr{ke-mogu}e je izra~unati ukupne tro{koveprimene metode lepljenja.

    Nano{enje lepkova:

    Lepak no`emo naneti sa bilo kakvom spravom za nano{enje te~nih sredstava, kao {to su~etka, {patula, {pahtla, utapanje, sprejom, zavesom, pi{toljem za pretapanje ili ~etkom.

    Me|utim, proizvodna linija zahteva automatski ili poluautomatski aparat za raspodelu lepka kojimo`e lepiti ta~kasto, linijski ili kapljasto. Ve}ina ozbiljnih dizajnera ne}e razmatrati vrstu lepilabez razmatranja i odgovaraju}eg metoda za nano{enje.

    Oblaganje potapanjem ili sprejom mo`e se koristiti za ravne povr{ine, ali je naro~itopodoban za konturne delove. ^etka se {iroko koristi za nano{enje te~nih i tanko-slojnih lepila.Oprema je jednostavna, gubitci su minimalni i ograni~ene povr{ine konturnih oblika se moguoblo`iti bez razmazivanja. Ipak, velike brzine proizvodnje i jednoobrazne debljine lepka se te{komogu posti}i.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    15/86

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    16/86

    AST je specializovani proizvo|a~ za merenje,pome{anje i nano{enje poliuretanskih lepkova isilikonskih pena. Konturno nano{enje lepka naj~e{}ese koristi za zaptivanje. Osobine opreme, prednosti imogu}nosti:

    Dinami~ko pome{anje dvokomponentnih lepkova

    Automatsko ~i{}enje aparata

    Automatsko dopunjivanje rezervoara

    Pumpe za preno{enje materijala

    Robot sa 3 i 6 stepeni slobode kretaja

    Mogu}nost kontrolisanja temperature lepka

    Brzina nano{enja lepka od 0.5 - 60.0 g/sec

    Mogu}nost memorisanja max. 999 programa

    Lako kompjutersko upravljanje

    Slika 18. Aparat za konturno nano{enje lepka, od firme Adhesive Sistems Technology

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    17/86

    Osobine opreme, prednosti imogu}nosti:

    Jedno i vi{e komponentnisistemi

    Obrtni stolovi

    Infracrvene pe}i

    Prenosiva~i

    Palette

    Prese

    Roboti za preme{tanje i

    postavljanje i{}enje povr{ine

    Sve sa pneumatskimvo|enjem

    Sistemi sa 3 ili 6 stepenislobode kretanja

    AST mo`e projektovati, proizvoditi, integrisati i staviti upogon kompletnu liniju za nano{enje lepka.

    Slika 19. Projektovani sistem za nano{enje lepka, od firme Adhesive Sistems Technology

    a) b)

    Slika 20. Niskoprofilna a), i vertikalna b) glava za rasprskanje lepka,od firme Adhesive Sistems Technology

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    18/86

    Pripremanje povr{ine:

    Neizbe`no je pripremanje povr{ine za postizanje dobre ~vrsto}e spoja, sa bilo kojimlepkom. Stepen pripreme zavisi od tipa delova za vezivanje, hemijske osobine lepka i zahtevane~vrsto}e veze. Uop{teno, {to je ve}a zahtevana ~vrsto}a, to su kompleksniji postupci presklapanja.

    Me|u pripremne postupke pre sklapanja ubrajamo ~i{}enje, nagrizanje i hemijskupromenu stanja povr{ine. Obavezno je da sve povr{ine moraju biti ~iste, {to zahteva uklanjanjeulja, masti, r|e, ljuske i sredstva kori{}enog kod livenja sa rastvara~em, hemijskim ili abrazivnimsredstvima. Za delove koji }e biti izlo`eni samo blagim uticajima sredine i umerenimoptere}injima, dovoljno je samo ~i{}enje povr{ine. Me|utim za povr{ine tretirane nekimsredstvom, ~esto je neophodno hemijski promeniti stanje povr{ine delova za lepjenje, da bi seformirao molekularni me|u-sloj sa ve}im hemijskim afinitetom prema lepku koji se koristi.~vrstina i pouzdanost veze se zna~ajno pove}avaju naro~ito u okolnostima koji lo{e uti~u na spoj.

    Ispod je dat konkretan primer proizvo|a~a sredstva za ~i{}enje povr{ina.

    Slika 21. Vrste proizvoda za ~i{}enje povr{ina, od firme Loctite

    -Metali: U ve}ini slu~ajeva brisanje sa rastvara~em ili ~i{~enje sa parom odgovaraju aliza postizanje ve}e ~vrsto}e i dugotrajnije pouzdanosti potrebno je hemijsko tretiranje.Tretiranje

    je razli~ito za svaki metal ali svaki put je potrebno kori{}enje jakog oksionog rastvora koji stvarajedan ~vrsto vezani sloj metal-oksida na povr{ini. Ve}ina lepkova ovako obezbe|uje ve}u~vrsto}u veze nego kad bi ga koristili na ~istoj metalnoj povr{ini.

    Ispod je dat konkretan primer sredstva za ~i{}enje metalnih povr{ina.

    Metal Prep 90 Primer

    Stvara hemijski osnovni sloj (primer) i kondicionerkoji pobolj{ava dugoro~nu izdr`ljivost metakrilatnihlepkova kad se koriste na povr{ini aluminijuma iliner|aju}eg ~elika.

    ^isti metal pre vezivanja

    Brzo-su{enje

    Obezbe|uje odli~nu otpornost nakorodiranje na mestu spajanja

    Slika 22. Sredstvo za ~i{}enje metalnih povr{ina, od firme 'Devcon'

    Firma Loctite nudi ~itav niz visoko-efektivnih,univerzalnih ili specijalnih ~ista~a i sredstava zanagrizanje. Postoje proizvodi i na bazi vode i na bazirastvara~a koji ne sadr`e komponente, koje o{te}uju ozon.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    19/86

    -Keramika i staklo: na ovim povr{inama se retko koriste hemijska tretiranja. Naj~e{}e jedovoljno i kori{}enje rastvara~a ili sinteti~kog sredstva za ~i{}enje.

    Ispod je dat konkretan primer.

    Brzo reaguju}i profesionalni-poja~iva~ki ~ista~ koji otklanja masti i ne~isto}e sa stakla,hroma, aluminijuma, ner|aju}eg ~elika i sa emajliranih povr{ina. Ne sadr`i ODC.

    Slika 23. Sredstvo za ~i{}enje keramike i stakla, od firme 'Loctite

    '

    -Termoplasti~ni materijali: kod ve}ine materijala koji se omek{avaju pri dejstvu visokihtemperatura, mogu}e je koristiti posebno odre|enu vrstu lepka. Izbor vrste lepka zavisi od

    hemijskih osobina termoplasti~nog materijala. Na primer, polistireni se lako mogu lepiti salepkom koji ima jaka dejstva rastvaranja, polietilen sa vru}im rastopom a savitljiv PVC sacianoakrilatima.

    Ispod je dat konkreta primer.

    isti i polira povr{ine akrili~ne plastike, staklenih vlakana, emajliranih povr{ina,keramike, ner|aju}eg ~elika, stakla- sve bez ogrebotina. Formira jedan {tit kojine propu{ta vodu i anti-stati~an je. Ne sadr`i ODC.

    Slika 24. Sredstvo za ~i{}enje povr{ine termoplasti~nih materijala, od firme 'Loctite'

    Kod ve}ine materijala koji su osetljivi na visoku temperaturu vi{a ~vrsto}a veze se takomo`e posti}i ako se pre lepljenja povr{ine hemijski polarizuju. Polarizovane povr{ine stvaraju

    jake hemijske veze sa raznovrsnim lepkovima. ^ak i flourkarbon-polimeri, za {ta se naj~e{}eni{ta ne lepi, lako se mogu vezati sa epoksidima po{to mu je povr{ina tretirana sa rastvoromnatrijumske kiseline. Raznovrsni postupci povr{inskog tretiranja kao {to su oksiduju}i plamen, iutapanje u oksiduju}u kiselinu se koriste kod razli~itih plasti~nih povr{ina.

    Svaki materijal koji je osetljiv navisoku temperaturu zahteva dobro ~i{}enje povr{ine iblago nagrizanje. Na povr{ini plastike prisutni su agensi kao posledice livenja, maziva iplastifikatori koji }e spre~iti vezivanje lepka za povr{inu, ako ih ne uklonimo.

    -Termoset materijali (koji o~vrsnu na povi{enoj temperaturi): kod kori{}enja epoksidnih,fenol, poliesterskih, silikonskih i dialil-ftalat materijala dovoljno je kori{}enje rastvara~a i blagognagrizanja za uklanjanje otiska prstiju, agenasa kao posledice livenja i ostalih prljav{tina.Me|utim za postizanje dobre veze, neophodno je izabrati odgovaraju}i lepak za svaki materijalkoji se spaja.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    20/86

    Mehani~ko nagrizanje povr{ine, kao {to je peskiranje ili kori{}enje pe{~anog mlazaponekad mo`e biti najadekvatniji metod pripremanja povr{ine. Ovaj metod pored toga {to dobroo~isti povr{inu, malo je i nagrize {to pobolj{ava kvalitet spoja. Kod anaerobika, kad se koristekod vij~anih sklopova, se oslanjaju na povezivanje sa mikroskopsko hrapavim povr{inama.

    Pripremu povr{ine je mogu}e izostaviti ako se koriste akrili~ni lepkovi koji se baziraju natehnologiji reaktivnih-fluida. Ovi lepkovi sadr`e takve elemente koji prodiru kroz povr{inski sloj ineposredno se vezuju za metal. Na povr{inu delova koji se lepe prvo se nanosi osnovni sloj,potom se dodaje lepak i na kraju se pri~vrste delovi jedan uz drugi.

    Lepjive trake osetljive na pritisak:

    Lepkovi na bazi gume i akrila ~estose koriste kod industrijskog lepljenja. Unekim slu~ajevima koriste se i silikonskelepljive trake. Preduslov za kori{}enjelepljivih traka je da poznajemo karakteristikepovr{ina koje se lepe i da znamo kakvim }e

    spoja{njim uticajuma delovi biti izlo`eni.

    Slika 25. Izvedbe lepljivih traka

    -Lepljive trake na bazi gume: koriste se u slu~ajevima kada delovi ne}e biti izlo`enieksremno visokim temperaturama. U kratkom roku posti`u krajnju ~vrsto}u spoja. Koriste se zapovremeno spajanje, kao na primer kod montiranja gumenih i fotopolimernih plo~a koje se poslezavr{ene proizvodnje skidaju. Tako|er se mogu koristiti kod stalnih spojeva kao kod montiranjakuka. Lepljive trake na bazi gume pru`aju ja~u po~etnu vezu nego ve}ina lepkova na bazi akrila,i pru`aju bolju i dugoro~niju vezu nego lepkovi kao {to su polietilen i polipropilen.

    -Lepkovi na bazi akrila: pokazuju dobru spojnu vezu pri {irokoj temperaturskoj skali,

    podnose vlagu, otporniji su na UV zra~enje od gumenih lepkova i pri tome njihovo kori{}enje jejednostavnije. Razlikujemo dve vrste . Kod prve vrste na obe strane penastog nosa~a se nanosilepak na bazi akrila; jedan za{titni sloj razdvaja dva sloja lepljive trake koji se uklanja prekori{}enja. Druga vrsta nema nosa~, nego samo tanak sloj lepka na bazi akrila, koji je osetljiv napritisak, izme|u jednog ili dva silikonom presvu~enog skidaju}eg sloja.

    Penaste lepljive trake se koriste kada su mogu}a relativna kretanja dva dela koja selepe, ili su povr{ine za lepljenje nepravilne. Pena ispunjava nepravilnosti pove}avaju}i istovre-meno povr{inu koja se lepi. Naj{ire kori{}ene vrste penastog lepka su poliuretani i polivinil-hlorid. Poliuretan- i polietilen- pene su va`ne kod ugradnje sprava. Vinil pene se koriste za{iroku upotrebu. Mora da se obratiti pa`nja kod izbora lepka koji je otporan na plastifikuju}umigraciju pojedinih mekih vinilnih materijala. Svaki tip nosa~a se koristi u debljinama od 7.6 mmdo 3.2 mm.

    Prenosne lepljive trake, koji nemaju nosa~e, koriste se tamo gde su barem jedna ili dvepovr{ine fleksibilne i relativno glatke. Ovi proizvodi obezbe|uju tanak profil lepka tamo gde sezahteva lep izgled krajnjeg proizvoda. Lepkovi na bazi akrila obezbe|uju veliku koheziju i otpornisu na vlagu i rastvara~e. Debljine prenosnih traka se kre}u od 0.025mm do 0.05 mm. Poslelepljenja trake za jednu povr{inu, skidamo za{titni sloj i spajamo sa drugim delom spoja.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    21/86

    -Silikonske lepljive trake osetljive na pritisak: veoma su otporne na visoke temperaturskerazlike od -35C do 260C bez rizika da }e se ukrutiti ili omek{ati. Ovaj temperaturski interval jesuprotstavljen onome koji je dozvoljen kod kori{}enja lepkova na bazi akrila (od -10C do120C). Kao i lepkovi na bazi gume , silikoni se isto tako mogu koristiti na nisko- i visokoenergetskim povr{inama i hemijski su inertni.

    Postoje dve vrste lepkova na bazi silikona. Silikon nanet na sloj polimera se koristi koduplitanja, oblaganja i zaptivanja. Silikoni se primenjuju kao prenosni lepkovi gde se akrilniprenosni slojevi ne mogu koristiti.

    POSTUPAK LEMLJENJA

    Za spajanje metala lemljenjem, koriste se legure, koji se tope ispod 470C. Otopljeni lemispunjava prostor izme|u povr{ina koje se spajaju, zalepi se za povr{ine i o~vrsne. Tipi~ni koracilemjenja su:

    ^i{}enje veze ^i{}enje metala Dodavanje topitelja (flux) i Stvaranje toplote i lema

    Lemjenje se naj~e{}e primenjuje kod elektri~nih i elektronskihaparata. ^esto se koristi i kod zaptivanja limenih kanti iradijatora.

    Automatizovana oprema lemjenja proizvodi visoko-kvalitetne veze uz relativno niske tro{kove.

    Slika 26. Topitelj (flux) za lemljenje

    Komponente koje odre|uju izbor metode zagrevanja: Tro{ak proizvodnje potrebne toplote koji }e dovesti sklop do temperature lemjenja Efektivnost u dovo|enju veze na temperaturu lemjenja Osetljivost sklopa na temperaturu Mogu}nost automatizacijeIspod su date slike aparata za lemljenje.

    Slika 27. Aparat za lemjenje Slika 28. Pi{tolj za lemjenje Slika 29. Ru~ni gasni pi{tolj za zagrevanje

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    22/86

    Legure za lemjenje:

    Najve}a grupa legura za lemljenje su kalaj-olovo legure. Ovi lemovi se mogu koristiti save}inom sredstva za ~i{}enje osnovnih metala, topitelja(flux), metoda zagrevanja i mogu spojitive}inu metala. Preporu~uje se ~isto}a veze od 0.05mm do 0.01mm.

    Lem sa najve}om temperaturom topljenja u ovoj grupi, 5A, je odgovaraju}i tamo gde

    radna temperatura sklopa mo`e dosti}i 170C. Naj~e{}e kori{}eni kalaj-olovo lemovi imajuklasifikaciju od 35A do 50A. Pru`aju optimalne osobine lemjenja i dobru ~vrsto}u na radnojtemperaturi ispod 140C. 60A lem je delimi~no odgovaraju}e za delikatne elektroni~ne delovekoji su osetljivi na temperaturu. Lemovi sa ve}om koli~inom kalaja, kao {to su 70A, mogu sekoristiti za lemjenje cinka. Gde u sklopu lemjenja mo`e biti prisutna vla`nost, trebalo bi sekoristiti 95%cink / 5%aluminijum lem.

    Kalaj-olovo-antimon legure se koriste u istim slu~ajevima kao kalaj-olovo lemovi. Nepreporu~uje se njihvo kori{}enje na aluminiumu, cinku ili galvanizovanom ~eliku. Dodavanjeantimona (do max. 6%) umesto kalaja, pove}ava ~vrsto}u i ne uti~e na vla`nost ili karakteristike te~ljivosti. Preporuke u vezi ~isto}e spoja su iste kao kod kalaj-olovo lemjenja.

    Kalaj-antimon lem (95% kalaj) ima najbolje elektri~ne osobine od kori{}enih legura zalemljenje. Ima jaku ~vrsto}u i na temperaturama sve do 170C i pru`a izuzetno dobrekarakteristike te~enja.

    Kalaj-srebro legura ima iste karakteristike kao kalaj-antimon lem i koristi se za radovekod delikatnih instrumenata i na mestima gde se zahteva velika ~vrsto}a.

    Kalaj-cink legure se uglavnom koriste kod lemljenja aluminijumaprvenstveno tamo gdese zahteva niska temperatura lemljenja.

    Olovo-srebro lemovi imaju veliku zateznu-, smicajnu ~vrsto}u i ~vrsto}u protiv puzanja do180C. Osobine zamora materijala su bolje nego kod onih legura za lemljenje koje ne sadr`esrebro. Olovo-srebro lemovi imaju vrlo lo{e karakteristike vla`ljivosti, ~ak i korodiraju u vla`nojatmosferi. Dodavanjem 1% kalaja umesto srebra pove}ava se vla`nost i te~ljivost i smanjuje seosetljivost na korodiranje. Kad se dodaje kalaj, koli~ina srebra bi se trebala ograni~iti na 1.5% dase spre~i izdvajanje.

    Kadmium-cink lemovi se koriste za spajanje aluminijuma sa aluminijumom ili nekimdrugim metalom. Odgovaraju kod aplikacija gde radna temperatura mo`e dosti}i 200C ili vi{e.

    Cink-aluminijum lemovi su specijalno dizajnirani za lemjenje aluminijuma. Pru`aju veliku~vrsto}u spoja i dobru otpornost na korodiranje. 95% cink 5%aluminijum lem se koristi beztopitelja (flux) za ultrazvu~no lemjenje razmenjiva~a toplote.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    23/86

    Indium lemovi se koriste u specialnim slu~ajevima kao kod kriogeni~nih proizvoda(koriste se na jako niskim temperaturama). 50%indium 50%kalaj legure su odgovaraju}e zalemjenje stakla sa staklom i stakla sa metalom.

    Topljive legure za lemjenje sadr`e bizmut, koristimo ih kad se lemjenje mora obaviti

    ispod 180C. Ovi lemovi puze ako su pod du`im optere}enjem iznad sobne temperature. Lemovikoji sadr`e vi{e bizmuta se te`e prilago|avaju brzom lemjenju i te{ko kvase osnovni materijal.

    Ispod su date slike lemova i aparata za nano{enje topitelja.

    Slika 30. Lem u formi `ice, {ipke i zrna Slika 31. Digitalni aparat za nano{enje

    Neobojeni materijali:

    Ve}ina neobojenih metala i njihove legure se mogu lemiti. Neki zahtevaju specijalnelemove ili topitelje i pa`ljivo kontrolisani metod proizvodnje.

    Lemjenje aluminijuma se razlikuje od lemljenja ostalih metala u nekoliko slu~ajeva.

    Aluminijum formira ~vrsti vatrostalni oksid, stoga je kori{}enje reaktivnog topitelja obaveznoosim kod ultrazvu~nog lemljenja.

    Lemljenje aluminijuma zahteva specijalnu tehniku za dobijanje te~nog stanja u nekimspojevima. Sastav lema je va`niji kod aluminijuma nego kod ostalih metala zbog galvanskekorozije {to mo`e prouzrokovati katastrofalne neuspehe.

    Legure livenog aluminijuma se ne mogu lemiti. Lemovi sa mnogo cinka se koriste kodsklopova kovanog-aluminijuma. Kalaj-olovo lemovi se ne preporu~uju zbog njihove slabeotpornosti na koroziju.

    Bakar je jedan od najlak{e lemjivih metala. Skoro svi lemovi i topitelji se mogu koristiti,izbor prvenstveno zavisi od primene.

    Ve}ina legura na bazi bakra se mogu dobro lemiti. Me|utim legure koje sadr`e berilijum,silikon ili aluminijum zahtevaju kori{}enje kiselinskog topitelja. Bakar-cink legure (mesing) se nebi smele lemiti sa kalaj-antimonom ili kalaj-olovo-antimonom, lemovima koji sadr`e vi{e od 1%antimona ili 0.02% arzena.

    Nikal i visoko niklovane legure se mogu lemiti ili same sa sobom ili za neki drugi lemjivimetal. ^isti nikal i legure kao {to su Monel, K Monel, Permanikal i Duranikal se mogu lemiti saneorganskim topiteljima. Legure kao {to su Inconel, Incoloy, Inconel X i Nimonic 75 se te{komogu lemiti.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    24/86

    Vremenom-stare}i materijali bi se trebali lemiti posle starenja. Temperatura nastala prilemjenju ne}e omek{ati materijale kao {to su Duranikal, K Monel i Inconel X koji su se ve}totalno ostareli. Relativno visoko-kalajni lemovi kao {to je 60%kalaj 40%olovo ili 50%kalaj 50%olovo, koriste se za lemjenje visoko-nikalske legure.

    Lemljenje cinka nije te{ko. Naj~e{}e se koriste cink-hloridni topitelji, koji sadr`e malohlorovodoni~ne solne kiseline. Pod pritiskom liveni cink obi~no sadr`i aluminijum i drugelegiraju}e elemente zbog kojih se te{ko leme. Moraju se tretirati kao da su aluminijumske legure.

    Obojeni metali:

    Na lemljivost ~elika uti~u njegovi legiraju}i sastojci. Nisko-legirani se najlak{e lemi. Blagokorozivni topitelji su neophodni pri lemjenju. Srednje-ugljeni~ni ~elik (0.30 to 0.45% C) se re|emo`e lemiti nego nisko-ugljeni~ni ~elik (0.30% C ili manje). Zbog toga su povr{inske pripremekriti~nije. Visoko-ugljeni~ni ~elici (preko 0.45% C) se retko leme. Vru}i alkalni ~ista~, zale|enkiselinskim potapanjem uop{teno daje dobro lemjivu povr{inu. Za olak{anje proizvodnje ovimetali se mogu oblo`iti sa lemom za postizanje otpornosti protiv korozije i potpoma`e spajanjena terenu.

    Ner|aju}i ~elici se mogu spajati sa komercijalno dostupnim olovo-kalajnim lemom, ali seuz to moraju koristiti korozivni ner|aju}i-~eli~ni pra{kovi. Ako je lemjeni spoj nedostupan i topiteljse ne mo`e otkloniti posle sklapanja, unapred izvr{eno kalajisanje delova je neophodno. Livenogvo`|e se ne bi trebalo lemiti.

    U kriti~nim slu~ajevima, uklju~uju}i i one za proizvodnju nuklearnih proizvoda, dizajneri bitrebali voditi ra~una o tome da nema {tetne reakcije izme|u osnovnog metala i kori{}enog lema.

    TVRDO LEMJENJE

    Tvrdim lemjenjem se spajaju delovi tako {to ih zagrevamo na temperaturu vi{u od 450Ci dodajemo metal ~ija je temperatura topljenja ispod temperature topljenja osnovnog materijala.

    Metal za dodavanje se uliva u spoj pomo}u kapilarnog privla~enja. Ispod su date slike metala zadodavanje.

    Slika 32. Izvedbe metala za dodavanje

    Tvrdo lemjenje ima nekoliko prednosti. Mogu se spojiti razli~iti metali. Sklopovi se mogutvrdo lemiti u bez-naponskim okolnostima. Slo`eni sklopovi se mogu tvrdo lemiti u nekolikokoraka, kori{}enjem metala za dodavanje sa ni`om ta~kom temperature lemljenja. Mogu sespojiti materijali razli~ite debljine, kao {to su liveni i kovani metali. Nemetali se tako|e moguspojiti sa metalima ako su nemetali oblo`eni. Metalur{ke osobine osnovnog materijala nisuozbiljno poreme}ene i tvrdo lemjeni spojevi zahtevaju malu ili ne zahtevaju zavr{nu obradu.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    25/86

    Tvrdo lemjenje se tipi~no vr{i sa plamenikom ili u pe}i. Ostali metodi su potapanje,otporno i indukciono tvrdo lemjenje.

    Tvrdo lemjenje sa plamenikom:

    Primenom ove metode spajamo relativnomale sklopove koji su od materijala koji ne oksidiraju

    na temperaturi tvrdog lemjenja ili se mogu za{tititi odoksidacije sa pra{kom(flux). Naj~e{}e kori{}enimetali za dodavanje su aluminijum-silikonske legure,legure na bazi srebra i bakar cink legure. Topitelj(flux) je potreban kod kori{}enja ovih metala zadodavanje, osim kad se koristi za{titna atmosfera.Samo-tope}e (self-fluxing) bakar-fosforne legure setako|e koriste. Ovaj metod lemljenja se vr{i navazduhu i naj~e{}e je kori{}eni proces tvrdoglemljenja.

    Tvrdo lemjenje sa plamenikom se vr{i ru~no,

    dr`e}i gasni plamenik sa kiseonik- gorivome{avinom, koriste}i razna goriva. Me|utim postojei automatizovane ma{ine koji koriste unapredpostavljene topitelje kao i unapred postavljenimaterijal za dodavanje u formi paste ili `ice.

    Lemljenje sa plamenikom i ma{inskolemljenje se uglavno koriste kod pravljenjapreklopjenih spojeva u oblasti od 0.25mm do6.35mm debljine. Spojevi se mogu brzo zalemiti alibrzina opada pove}avanjem debljine materijala.

    S

    lika 33. Proces lemljenja sa plamenikom1)gotov proizvod, 2)fiksiranje,3),4)zagrevanje,

    5)hla|enje

    Ispod su date slike proizvoda i postupka lemljenja plamenom.

    Slika 34. Izra|eni delovi Slika 35. Postavljanje u aparat Slika 36. Zagrevanje plamenom

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    26/86

    Tvrdo lemjenje u pe}i:

    Ovaj metod je prakti~an kada jeproizvod samo pri~vr{}uju}i ili se mo`e unapredsastaviti i postaviti u dr`a~; ukoliko se materijal,sa kojim se lemi, mo`e dovesti u dodir saspojem, i ako delovi mogu izdr`ati izjedna~enozagrevanje. Ovaj metod je prilago|en zaproizvonju kompletnih tvrdih lemova, i nezahteva visoku ve{tinu operatera. Unapredzapra{eni(fluxed)ili o~i{}eni delovi, sa unapredpostavjenim metalom za dodavanje na spoj, sezagrevaju u pe}i. Tvrdo lemljenje se mo`eobaviti u pe}i sa vazduhom u prisustvu topitelja,mada je potrebna za{titna atmosfera.

    Slika 37. Izgled pakovanja topitelja (flux)

    Vrsta zahtevane atmosfere zavisi od kori{}enog materijala koji se lemi i metala koji se

    dodaje.Osnovni metali sa lako redukuju}im oksidima mogu se tvrdo lemiti u atmosferi zapaljivih

    prirodnih gasova ili u razlo`enom amonijaku. Suvi hidrogen, sna`no redukujuju}e sredstvo, semo`e koristiti kod tvrdog lemjenja ve}ine ner|aju}ih ~elika i mnogo legura na bazi nikla, kobalta i~elika.

    Legure otporne na toplotu sa visokom ~vrsto}om koje sadr`e zna~ajnu koli~inualuminijuma ili titanijuma se ~esto leme u vakumu da bi se spre~ilo pojavljivanje oksida kojispre~ava vla`enje i te~enje metala za dodavanje. Delovi koji su napravljeni od ovakvih osnovnihmetala mogu se oblo`iti da bi se spre~ila oksidacija tokom tvrdog lemljenja. Oblo`eni delovi semogu lemiti u vakuumu ili u kontrolisanoj atmosferi.

    Tvrdo lemljenje utapanjem:Ovaj metod se koristi kod monta`e aluminijumskih materijala po{to temperaturu

    rastopljenog lema mo`emo kontrolisati. Liveno kupanje slu`i kao sredstvo za zagrevanje i kaotopitelj (fluks). Jednoli~no zagrevanje do temperature potrebne za tvrdo lemljenje se brzoposti`e. Delovi moraju biti o~i{}eni, montirani u opremu koja ih pri~vr{}uje za vreme lemljenja.Obi~no su delovi unapred zagrejani pre utapanja a ostaci moraju biti odstranjeni posle lemljenjada bi se spre~ila korozija.

    Brzina proizvodnje i efikasnost su dobri, brzina zagrevanja je velika, i na ovaj na~inmnogi spojevi mogu biti spojeni odjednom. Kori{}enje liveno metalnog kupanja je ograni~eno namale `ice (od 0,13mm do 5.1 mm), na listove metala, i na opremu koja mo`e biti umo~ena unisko zagrejani kotao.

    Otporno tvrdo lemjenje:

    Koristi se uglavnom kada se radi o spajanju malih delova i kada je elektri~naprovodljivost delova za spajanje visoka kao i kod spajanja elektri~nih kontakta za dr`a~e tihkontakata. Toplota se stvara zbog otpornosti spojenih delova na elektri~nu struju. Ma{ine zaotporno lemjenje su ~esto kori{}ene. Otporno lemljenje se najvi{e koristi kod specijalnihspajanja, gde toplota mora biti ograni~ena na oblast bez pregrejavanja ostalih okolnih delova.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    27/86

    Indukciono tvrdo lemljenje:

    Zagrejava radne delove na taj na~in {to izaziva visoku frekvenciju struje u metalu. Ovatehnika se koristi kada ceo sklop treba da bude zagrejan ili ako bi toplota negativno uticala naneki deo sklopa. Po{to se radni deo zagreva selektivno sa kalemom, induktivno tvrdo lemljenjesmanjuje ne`eljena iskrivljenja delova ili prekaljenost. Induktivno zagrevanje brzo dovodispojeve do temperature tvrdog lemljenja.

    Metali koji se mogu lemiti:

    ^elici sa malim % ugljenika i niskolegirani ~elici su za tvrdo lemljenje sa srebrom ili sajednom vrstom legure bakra koja slu`i kao metal za dodavanje. Me{avina na bazi nikla seponekad koristi kod nano{enja metala gde se tra`i ve}a otpornost prema koroziji ili kodvisokolegiranih materijala.

    Za neke niskolegirane ~elike predlo`eno tretiranje sa toplotom mora da bude dobrorazmotreno i u zavisnosti od toga biramo metal za dodavanje. Ponekad se izabere metal zadodavanje da bi tvrdo lemljenje i tretiranje sa toplotom bile kombinovane. Mo`e da do|e dodekarbonizacije i do porasta zrna ako se nisko-legirani ~elici pregreju za vreme tvrdog lemljenja.Zbog toga bi trebalo koristiti kratki lemljeni ciklus.

    Ner|aju}i ~elik mo`e biti tvrdo lemljen u atmosferi suvog hidrogena ili u vakumu. Ta~karose vazduha mora biti sa~uvana na -15oC ili ni`e da bi izbegli stvaranje hlornog oksida. Naumerenim temperaturama tvrdog lemljenja, ner|aju}i ~elik se mo`e bakljeno tvrdo lemiti navazduhu ako se koristi topitelj (flux).

    Austentitne legure (serije ner|aju}eg ~elika AISI 200 i 300 koji se ne mogu kaliti) sudobra garnitura za tvrdo lemljenje. Vrsta 200 mo`e da bude plamenom- ili u pe}i lemljeno sasrebrom, bakrom ili sa dodatnim metalom na bazi nikla. Tvrdo lemljenje se vr{i u pe}i iznad

    760oC u suvoj hidrogenskoj atmosferi. Kod tvrdog lemljenja nestabilnih vrsta kao {tosuje vrste302 i 304 mo`e se pojaviti talog od karbida na granicama zrna ako je sklop predugo dr`an na

    temperaturi izme|u 425 i 815oC. Ovaj problem se ne javlja ako su stabilizovane vrste (321 i

    347) ili serija 300 od ~elika sa malim% ugljenika i varijacije kao {to je 304L i 316L tvrdo lemljeni.Vrsta 200 od ner|aju}eg ~elika mo`e biti lemljena u hidrogenskoj atmosferi, ako je ta~ka

    rose odr`ana veoma nisko da bi izbegli stvaranje mangan-oksida, koji smanjuje sposobnostvla`nosti. Hromium-nikal ~elici ne smeju biti stegnuti za vreme tvrdog lemljenja, da ne bi nastale pukotine.

    Ner|aju}i ferritni ~elik mo`e da predstavlja problem zbog me|usklopne korozije kada jetvrdo lemljen plamenikom sa legurom na bazi srebra i topiteljem. Ova korozija se mo`e izbe}iako koristimo dodatni metal na bazi srebra koji sadr`i male koli~ine nikla.

    Ner|aju}i martenzitni ~elici su lako lemljivi. Treba da se koristi dodatni metal da bi ciklustvrdog lemljenja bio kompatibilan sa zahtevanim tretiranjem toplote. Ovi ~elici moraju biti izlo`enitoploti ili posle tvrdog lemljenja ili kao deo ciklusa tvrdog lemljenja.

    Atmosferski o~eli~eni ner|aju}i ~elici mogu biti tvrdo lemljeni u suvoj hidrogenskojatmosferi ako legure ne sadr`e procenljivu koli~inu aluminijuma ili titanijuma, jer onda trebajubiti tvrdo lemljeni u vakumu ili pak povr{ina ~lanova za spajanje traba da bude elektri~nogalvanizovana da bi dozvolili kontrolisanu temperaturu tvrdog lemljenja.

    Aluminijumske legure obi~no mogu biti tvrdo lemljene. Trebamo biti pa`ljivi jer sutemperature topljenja samo malo ve}e od onih {to se koriste kod legure tvrdog lemljenja. Pe},

    indukcija ili oprema za utapano tvrdo lemljenje treba da ima preciznu kontrolu do 10oC. Tvrdolemljenje plamenikom se mo`e koristiti ali je za to potrebna znatna ve{tina rukovaoca.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    28/86

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    29/86

    Super legure na bazi gvo`|a i nikla su najuspe{nije lemljivi u vakumu tako {to koristimododatne metale na bazi nikla ili dodatne metale na bazi plemenitih metala. Ove legure mogu bitigalvanizirane niklom i tvrdo lemljene u atmosferi suvog vodonika, ali ja~ina ovih spojeva jeobi~no slabija od onih {to nastaju u vakuumu. Dodatni metali i ciklus koji se koristi za lemljenjeovih superlegura moraju biti selektovani da bi izbegli prekomerne metalur{ke reakcije izme|uosnovnih i dodatnih metala.

    Ispod su dati tabelarni prikazi osobine materijala za dodavanje, po klasifikacijama proizvo|a~a'Fusion Incorporated' :

    Materijali za dodavanje kod tvrdog lemljenja Srebra

    Sastav LegureBrojSpajanja Ag Cu Zn Cd Ni Sn

    TemperaturaTe~nosti

    SpecifikacijeAWS A5.8

    1000 45 15 16 24 1145 F 619C

    BAg1

    1050 50 15.5 16.5 18 1175 F635

    C BAg1a

    1100 35 26 21 18 1295 F701

    CBAg2

    1120 30 27 23 20 1310 F 710C

    BAg2a

    1130 19.5 32.5 35.5 12.5 1375 F 746C

    1200 50 15.5 15.5 16 3 1270 F 688C

    BAg3

    Metali za Dodavanje kod Tvrdog Lemljenja Aluminijuma

    Nominalne kompozicijelegura

    Broj Spajanja

    Al Si Zn Cu

    Temperaturate~nosti

    Specifikacije

    1040 76 10 10 4 1040 F 560 C Alum. Assn. 4245

    1070 88 12 1080 F 582 C AWS BAISi-4

    1022 50 5 45 1022 F 550 C

    A071 50 5 40 5 986 F 530 C

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    30/86

    Metali za Dodavanje kod Tvrdog Lemljenja Srebra bez-Kadmiuma

    Kompozicije LeguraBroj Spajanja

    Ag Cu Zn Cd Ni Sn

    Temperaturate~nosti

    SpecifikacijeAWS A5.8

    1115 60 30 10 1325 F 718C BAg18

    1202 40 30 28 2 1320 F716

    CBAg28

    1205 56 22 17 5 1205 F 651C

    BAg7

    1230 60 25 15 1325 F 718C

    1235 65 20 15 1325 F 718C

    BAg9

    1238 38 31 28.8 2.2 1292 F 700C

    1240 40 30 28 2 1435 F779

    CBAg4

    1245 40 30 25 5 1550 F843

    C

    1246 45 25 30 1292 F 700C

    1250 45 30 25 1370 F 743

    C

    BAg5

    1255 55 21 22 2 1220 F 660C

    1260 50 20 28 2 1305 F707

    CBAg24

    1265 25 41 32 2 1400 F760

    C BAg37

    1400 72 28 1435 F 779C

    BAg8

    1450 50 34 16

    1425 F

    774

    C BAg6

    1740 54 21 25Pd 1740 F949

    C

    4765 56 42 2 1640 F893

    C BAg13a

    4772 54 40 5 1 1575 F857

    C BAg13

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    31/86

    Tvrdo lemljenje razli~itih metala ~ije su fizi~ke osobine znatno razli~ite, mora se vr{iti uzizbor prikladnog oblika spojeva, dodatnog metala i ciklusa lemljenja.

    Na primer, vatrostalni metali mogu biti tvrdo lemljeni da postanu ~elik tako da koristimo elasti~nidodatni metal i dizajn koji dr`i spojeve vi{e u pritisnoj nego u zateznoj zoni napona.

    Problemi vezani za metalur{ku kompatibilnost razli~itih metala su ozbiljniji i te{ko je

    razumeti reakcije koje se javjaju za vreme osnovnog tvrdog lemljenja. Aluminijum ili titanijum, naprimer nisu metalur{ki kompatibilni sa ~elikom. Reakcije koje se javljaju za vreme lemljenjamogu proizvesti ne`eljene intermetalne spojeve.

    Zazor izme|u spojeva trebao bi da bude relativno veliki (od 0.15mm do 0.63mm) i dadopusti dodatnim metalima da se uliju u spoj i tako da se izbegne podstrekivanje lema.

    Tvrdo lemljenje aluminijuma bez lema, prona|en od strane General Electric Co.-a,predstavlja izlaganje spojnog dela uz dejstvo magneziuma u atmosferi koja ne vr{i oksidaciju. Uovim slu~ajima koristimo vakum pe}, ali tvrdo lemljenje se mo`e vr{iti i u nitrogenskim iliargonskim atmosferama.

    Specialne legure za odvajanje sadr`e magnezium i tako elimini{u potrebu da se dodajemagnezium u drugim oblicima.Odre|ene aluminijumske legure koje sadr`e magnezium se jakodobro leme bez modifikacije. Po{to se lem ne koristi, problemi zaga|enja vazduha i vode sueliminisani i voda je o~uvana s tim da su ciklusi ispiranja potpuno isklju~eni.

    MONTA@A LIVENJEM

    Injected-metal assembly (IMA)

    Proces monta`e livenjem obezbe|uje stalne, pouzdane monta`e tako {to ubacimo jednumalu koli~inu livenog cinka ili legure olova, unutar i oko komponenata koji su za spajanje. Livenimetal se ohladi i o~vrsne, {to je pra}eno minutom skupljanja koji zatvara uba~eni metal u

    komponente. Ovaj metod se koristi kod montiranja sitnih delova napravljenih od materijala kao{to su keramika, staklo, plastika, presovani papir, elastomeri (rastegljivi materijali), vlakna imetali. Ova tehnika mo`e da se koristi umesto probadanja, lemljenja, zalemljenja, elektron-mlaznog zavarivanja, zakivanja, spajanja sa presovanjem ili smanjenjem i savijanjem.

    Za vreme sklapanja, komponente su name{tene i pridr`avane obi~nim alatima koji su upogonskoj glavi. Liveni metal je uba~en u {upljine alata koji dr`i povr{ine delova za spajanje.@lebovi, ~voruge, usekotine, savitljive {ipke, rupe i ostali oblici su obuhva}eni metalom usledulivanja u {upljine. Metal o~vrsne i skuplja se i tako formira trajnu vezu. Ubacivanje io~vr{}avanje oduzimaju odprilike od 0.5 do 1.0 sekundi i po ovome je monta`a zavr{ena.

    Kori{}eni uobi~ajeni alati, koje su neophodne za IMA proces, imaju nekoliko funkcija.Ovi dr`e delove u ta~nom zahtevanom polo`aju za finalno montiranje i isklju~uju prevelike

    komponente. Dok se alatima mogu proveriti spolja{nje popre~ne tolerancije, tolerancijepripajanja mogu biti manje, kada uba~eni metal popuni rupe.

    Ulo{ci alata dozvoljavaju raznovrsne osnovne monta`e i menjanje alata mo`e adaptiratiIMA sistem za raznovrsne sklopove. Pored toga, po{to proces vi{e nije potapano livenje {upljinealata mogu biti dizajnirane za ukalupljenje komponenata zajedno sa glav~inom. Gra|enje kalupau alatima dozvoljava korisnicima da naprave delove kao {to su zup~anici, bregovi, ~vorovi,rukavi i zakovice za vreme jednog ciklusa ma{ine. Sa odre|enim postavljenjem alata, mo`e bitiodjednom spajano nekoliko komponenata za osovinu.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    32/86

    Kada sklopovi napuste sistem, oni nemaju ivice, trake, `ice ili ostatke ulivanja i nezahtevaju sporedne zavr{ne operacije. Prakti~na korist od ovog metoda je: jedna komponentamo`e da bude zamenjena od strane jednog oblika koji je formiran kao deo spoja.

    Zahtevana ja~ina obi~no odre|uje izbor i primenu metala. Olovne legure su ~estokori{}ene kod lako optere}enih spojeva. Me|utim, kod ve}ine nano{enja se koristi Zamak 3 cinklegura. Dok je u te~nom stanju, ova legura lako mo`e da bude uba~ena u tanki popre~ni presek ikod komplikovanih oblika dok pri tome odr`ava 280 MPa zatezne ~vrsto}e i posle o~vr{}enja. Zapostizanje ve}e ja~ine koristi se Zamak 5, koji obezbe|uje ja~inu 328 MPa.

    Ispod je dat tabelarni prikaz karakteristika materijala.

    Zamak3(AG40A)

    Zamak5(AC41A)

    ZA-85 ACuZinc

    Zatezna ~vrsto}aMpa

    283 328 374 407

    Te~ljiva ~vrsto}aMpa

    221 228 290 338

    Smicajna ~vrsto}aMPa

    214 262 276 280

    Brinnel Tvrdo}a do 82 do 91 do 103 118

    IMA sistemi imaju limitaciju veli~ine. Tipi~na veli~ina kompletirane monta`e je najvi{e do150 mm. Kada je nekoliko delova montirano, broj potrebnih oblika za dr`anje mo`e ograni~itiveli~inu. Komponente mogu biti montirane na krajeve osovina i na kablove kojima je

    neograni~ena du`ina. Sada{njom opremom IMA-a mo`e da se ubaci liveni metal samo do 25mm3. Ovo ograni~ava veli~inu uba~ene glav~ine koja se mo`e koristiti.

    Ispod su dati primeri gde se koristi monta`a livenjem.

    Slika 35.Sastavljanje razli~itih Slika 36. Pove}ana ~vrsto}a Slika 37. Stroge tolerancije Slika 38. Zavr{etak kabla

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    33/86

    Stalnost IMA-a mo`e da bude prednost ili nezgoda, zavisno od upotrebe. Sklopovi sete{ko rastavljaju bez o{te}enja komponenata.

    Delovi mogu biti uneti u alat za montiranje ru~no ili automatski, ali se ubacivanje iva|enje vr{i automatizovano. Sistemi mogu raditi kao samostalne jedinice ili kao deo monta`nelinije. Brzina proizvodnje prote`e se od nekoliko stotina do 1,000 monta`a na sat. Varijacije sumogu}e zbog slo`enosti komponenata, broja delova, orijentacija povr{ine koje su funkcionalne istepena orijentacije.

    Ispod je dat konkretan primer sistema za monta`u livenjem.

    Sa CPM-5 sistemom mo`e se dokazati preciznost i

    ponovljivost IMA procesa.

    Karakteristike:

    CPM-5 je polu-automatski sistem odgovaraju}i zajednostavne i kompleksne zavr{etke kablova Pozicija kabla se kontroli{e tokom procesa tako obezbe|uju}idoslednu skinuju}u ~vrsto}u. Podatke ma{ine pokazuje monitor na dodirivanje

    Slika 39. CPM-5 sistem za monta`u livenjem

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    34/86

    MONTA@A PRESOVANJEM

    Presovanje je operacija koja se mo`e lako mehanizovati. Posle odgovaraju}egpozicioniranja elemenata spoj sa preklopom se ostvaruje pritisnom silom prese. Elementi koji sespajaju radijalnim presovanjem se pribli`avaju jedan drugom normalno na povr{inu. Osim

    radijalnog, zavisno od smera sile presovanja, monta`a presovanjem mo`e biti izveden iaksijalnim postupkom. Radijalno presovanje se mo`e vr{iti:

    Toplotnim postupcima Plasti~nom deformacijom

    Spojevi ostvareni zagrevanjem

    Primenjuju se za visokooptere}ene spojeve. Preklop koji se mo`e ostvariti ovim putemdva puta je ve}i od preklopa ostvarenog presovanjem na hladno, a sa druge strane, umnogomeolak{ava monta`u.

    Elementi spoja se izra|uju od materijala sa razli~itim koeficijentima toplotnog {irenja.Zagrevanje se mo`e vr{iti u gasnoj ili elektri~noj komori. Kod naleganja na toplo moraju se uzeti

    u obzir naponi koji se javljaju prilikom hla|enja elemenata, {to mo`e dovesti do iskrivljenja. Zaprenos obrtnog momenta, spoj sa preklopom ostvaren toplotnim postupcima traje otprilike triputa du`e od spoja ostvarenog hladnim presovanjem.

    Ako tempertura elemenata treba da se nalazi u uskom dijapazonu, tada zagrevanje trebavr{iti u te~noj sredini. Mineralno ulje se uliva u metalni rezervoar sa toplotnom izolacijom igrejnim spiralama, kroz koje se propu{ta elektri~na struja.

    Za zagrevanje sitnih komada koristi se obi~no elektri~na pe} sa uljnom kadom.Velikogabaritni spolja{nji elementi se zagrevaju prenosnim elektri~nim spiralama koje sepostavljaju u otvor sa zazorima od 20 do40 [mm]. Venci velikih zup~anika, spojnica i ostalihelemenata prstenastog oblika, tako{e se zagrevaju indukciono.

    Spojevi ostvareni hla|enjem

    Ako su dimenzije elemenata ve}e, potrebnu razliku temperature je pogodnije ostvaritihla|enjem jednog elemenata. Prednosti u odnosu na spoj ostvaren zagrevanjem su slede}e.

    Nema toplotnih napona i lokalnih deformacija usled zagrevanja Kra}e vreme postupka Ekonomi~nije u slu~aju ve}eg broja elemenatamonta`ne jedinice i manje mase

    unutra{njeg elemenata ^vrsto}a spoja je ve}a

    Hla|enje se uglavnom vr{i do -75C ~vrstom ugljenom kiselinom. Temperatura od -78Cse posti`e hla|enjem alkohola ili acetona u ~vrstoj ugljenoj kiselini, temperatura od -120C

    pomo}u amonijaka, a -180C pomo}u te~nog vazduha.Ni`e od ovih temperatura se ostvarujete~nim vazduhom, kiseonikom ili azotom. Vrsta sredstava za hla|enje uglavnom zavisi odveli~ine potregnog preklopa. Proces hla|enja ~vrstim ugljendioksidom traje od nekoliko minutado nekoliko ~asova, u zavisnosti od veli~ine i mase elemenata. Najprostija oprema koja se koristiu tu svrhu je metalni ili drveni sanduk sa toplotnom izolacijom, u koji se stavlja ~vrstiugljendioksid.

    Kod hla|enja elemenata te~nim kiseonikom, koriste se ure|aji sa poja~anom toplotnomizolacijom.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    35/86

    Spojevi ostvareni plasti~nim deformisanjem

    Kod ovog spoja se preklop ostvaruje, radijalnim {irenjem unutra{njeg ili skupljanjemspolja{njeg elementa - plasti~nim deformisanjem. Spojevi ostvareni na ovaj na~in trebaprvenstveno da pbezbe{uju nepokretnost i hermeti~nost (za gasove i te~nost). Oni pripadajugrupi spojeva koji se retko rasklapaju jer to u ve}ini slu~ajeva dovodi do o{te}enja jednog ili obaelementa. Kod konstrukcija ma{ina, spojevi ovakvog tipa imaju veliku primenu.

    Plasti~ne deformacije se tako|e koriste za ostvarivanje nepokretnih spojeva ~aura tankihzidova sa telom. Mali preklopi kod takvih spojeva ne garantuju nepokretnost, a veliki izazivajudeformaciju ~aure, pa se javlja potreba za zavrtanjem. Zbog plasti~ne defoormacije ~aure nakontaktnoj povr{ini dolazi do aktivnog spajanja mikroneraavnina i tako se pove}ava ~vrsto}aspoja. Sli~no se vr{i i deformisanje cevi pri monta`i kotlova, kondenzatora i druge opreme.

    Aksijalno presovani spojevi

    Su{tina ove metode je da mikroneravnine spojenih povr{ina ulegnu jedna u drugu, takoda se pove}a dodirna povr{ina. Pove}anjem povr{inske hrapavosti pove}ava se i ~vrsto}aspoja. ^vrsto}a spoja galvanski oblo`enog dela je ve}a nego kod spoja bez obloge, nezavisnood obrade i hrapavosti dodirnih povr{ina i raste sa debljinom galvanske obloge. Pri presovanju,sila presovanja se pove}ava pove}anjem dodirne povr{ine. Preklop se obi~no neispravno odre|uje na osnovu nazivnih mera ne uzimaju}i u obzir mikrogeometriju povr{ine. Tokompresovanja nestaju povr{inske neravnine pa }e stvarni preklop, a tako|e i stvarni specifi~nipritisak biti manji.

    Presovanje se vr{i na mehani~koj ili na hidrauli~noj presi koja se napaja iz centralnepumpe, a funkcioni{e pomo}u hidrauli~nih radnihcilindara.

    Spojevi limova ostvareni savijanjem ivica (pertlovanje)

    Petlovanje se satoji od niza operacija savijanja i oblokovanja ivica limova u cilju njihovogspajanja. Na ovaj na~in se spajaju obi~no limovi ~ija debljina ne prelazi 0.7 0.8 [mm].

    Pertlovanje se primenjuje za lake limene konstrukcije i u serijskoj proizvodnji (konzerve, sudoviitd.). Ovaj na~in spajanja ne pru`a sigurnu zaptivenost, pa se zato dopunjava drugimpostupcima spajanja: mekim lemljenjem, umetanjem zaptivnog materijala u ivi~ne nabore,nano{enjem lakova i boja.

    Vrste ivi~nih nabora mogu biti:

    Jednostavni ivi~ni nabori (A) Presavijeni ivi~ni nabori (B) Rastavljivi nabori (C)

    [irina nabora za spajanje zavisi prvenstvenood debljine lima.

    Iz ekonomskih i estetskih razloga nabori nesmeju biti suvi{e {iroki. Na primer, za debljinu limaod 0.3 [mm] {irina nabora mo`e da se kre}e ugrnicama od 2.5 do 3 [mm].

    Slika 40 . Vrste ivi~nih nabora

    A

    B

    C

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    36/86

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    37/86

    Slika 43. Kona~ni izgled spoja Slika 44. [ematski prikaz popre~nog preseka spoja

    Oba procesa zahtevaju savitljive plo~e metala od ~elika, aluminijuma ili mesinga u tankimformama. Mnogi plasti~ni materijali te{ko se mogu patentno presovati jer oni poku{avaju ponovozauzeti njihov originalni oblik posle spajanja. Materijali koji se ne mogu normalno patentnopresovati, ~esto mogu se zatvoriti izme|u dva sloja metala.

    Ograni~avaju}i faktori patentnog presovanja naj~e{}e su debljina spoja i rastojanjemesta spoja od ivice materijala. Oba ograni~enja variraju u zavisnosti od dobavlja~a aparata.Debljine spoja obi~no ograni~ena su na svega 6.3 do7.6 mm, dok minimarni razmak od ivicematerijala mo`e biti od 1.5 do 6.3 mm.

    Na slici je prikazan gde se mo`e primenjivati patentno presovanje (clinching).

    Slika 45. Primena patentnog presovanja kod monta`e automobila i ure|aja, sastavljanja pe}i,cevovoda, ku}i{ta i metalnnih kancelarijskih name{taja.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    38/86

    Prese sa kojima se koriste ovi alati mogu biti ru~ne ili sa postoljem (Slika 76. i 77.)

    Slika 46. Ru~na presa Slika 47. Presa sa postoljem

    SPAJANJE PLASTI^NIH MATERIJALA

    Postoji nekoliko tehnika za spajanje plasti~nih delova. Cena opreme i rad se znatno razlikujukod svake metode. Ve}ina ovih tehnika ima ograni~enja u odnosu na veli~inu, i na vrstuplasti~nih materijala koje spajamo.

    Mehani~ko u~vr{}ivanje:

    Najjednostavniji na~in spajanja plasti~nih delova je taj da se izme|u delova postavielemenat za pri~vr{}ivanje. Samo su ja~i plasti~ni materijali prikladni za ovaj metod jer spojmora podneti napetost sklapanja, optere}enje, i mogu}e ponovljeno kori{}enje. Ovakvo u~vr{-}ivanje je prikladno samo kod malo optere}enih, ne krtih sklopova gde preciznost nije najbitnija.

    Mehani~ki u~vr{}iva~i (vijci, zakovice, ~ijode, navrtke metalnih plo~a), (Slika 58.) su najobi~niji metodi za spajanje. Ovo zahteva plasti~ni materijal koji mo`e podneti napetost sklapanja(napor od umetanja u~vr{}iva~a) i visoku stegnutost oko u~vr{}iva~a. Konvencionalni ma{inskivijci su retko kori{}eni osim kod veoma ~vrstih plastika.

    - Kod niz procesa koriste se raznovrsni veznici kao{to su navrtke i zavrtanj, vijci i zakovice za monta`umaterijala bez grejanja.

    Slika 48. Vrste mehani~kih pri~vr{}iva~a koji se koriste kod spajanja plasti~nih materijala

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    39/86

    Postoji mnogo raznih u~vr{}iva~a dizajniranih za kori{}enje sa plastikom. U~vr{}iva~i sanavojem su najbolji na debelim komadima. Vijci formirani sa navojem su po`eljniji kod mekihmateriala, dok su probojni vijci najbolji kod tvrdih plastika. Uguraju}e kontranavrtke i spajalice subolje kod tanjih delova. Ako u~vr{}iva~ mora da bude odstranjen nekoliko puta, preporu~eni sumetalni ulo{ci. Oni mogu biti izra|eni u mestu, uforsirani, lepljeni ili pro{ireni unutra u rupama iliumetnuti ultrasoni~ki.

    Vezivanje topljenjem:

    Plasti~ni delovi koji su previ{e slo`eni ili preveliki napravljeni su kao subkomponenti izavaruju se topljenjem. Pribori za dr`anje osiguravaju precizno sastavljanje i centriranje delovaza spajanje.

    Da bi smo plastificirali ivice, pribor za u~vr{}ivanje stisne delove na zagrejanu metalnuplo~u. I kako metalna plo~a topi odre|enu povr{inu delova, plasti~ni materijal se pomera doku~vr{}iva~ odr`ava pritisak materijala na plo~u. Ovo po~etno topljenje proizvodi jednu glatkupovr{inu tako {to odstranjuje povr{inske nesavr{enosti, omot ili male otpatke. Topljeni materijalse dr`i pritisnut dok topljenje ne prestane na metalnoj plo~i koja je u kontaktu sa priboromdr`anja. Materijal se vi{e ne pomera ve} se dr`i uz plo~u dok se ne plastificiraju ivice svakog

    dela do unapred odre|ene dubine. Dubina topljenja se reguli{e vremenom kontakta, koji trajeobi~no od 3 do 6 sekundi.

    Po{to su ivice plastificirane, steza~i se otvore i metalna plo~a za zagrevanje se izvla~i.steza~i se ponovo zatvaraju i dr`e delove zajedno dok se ne stope i ohlade ili dr`a~i do|u dokontakta.

    Spojevi vezani topljenjem obi~no su termoplasti~ni kao {to su polietilen, polipropilen iABS. Me|utim sa malim promenama ovaj proces mo`e biti kori{}en za spajanje popunjenih ilinepopunjenih najlona.

    Na slici je dat kona~an izgled vru}om plo~om zavarene cevi.

    Topljenje se mo`e vr{iti:

    vru}om plo~om vru}om {ipkom impulsima vru}im gasom istiskivanjem

    -ove tehnike zahtevaju spolja{nji izvortoplote

    Slika 49. Vru}om plo~om zavarene cevi od polietilena

    Da se stopi najlon, potrebno je zagrejati jedan tanak list nikal-hroma do 595C {to jebolje od metalne plo~e za zagrejanje. Zagrejana o{trica se pribli`i materijalu na 0.01mm sakratkim ciklusom topljenja. A onda se se~ivo odstranjuje i delovi su konvencionalno spojeni.Mora se vodi ra~una o tome da se~ivo bude o~i{}eno sa ~eli~nom ~etkom izme|u svakogciklusa.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    40/86

    Pod normalnim uslovima, vreme hla|enja je isto kao i vreme topljenja- od 3 do 6 sekundi.Kada se materijal ohladi, mehanizam za dr`anje se olabavi, dr`a~i se otvore i stopljeni materijalse odstranjuje ru~no ili automati~ki. Ukupno ma{insko vreme, ra~unaju}i od po~etka dozavr{etka, obi~no je oko 15 sekundi, koji se dobro uklapa u vreme sistema otopljenja-ubrizgavanjem koji se ~esto koristi zajedno sa metodom spajanja topljenjem.

    Ispod je dat konkretan primer sistema za zavarivanje plastike vru}om plo~om.

    Branson HV-15S zavariva~ vru}om plo~om jekompletan monta`ni sistem plastike koji koristizagrevanu vertikalnu plo~u sa servo-upravljanimpri~vr{}iva~ima.

    Zavarivanje vru}om plo~om odgovaraju}e je zamonta`u dva ili vi{e termoplasti~nih delova do 300 mmX 375 mm veli~ine koji zahtevaju veliku ~vrsto}u i/ilihermeti~ki spoj. Spoj je ~ist i esteti~an.

    Slika 50. Monta`ni sistem Branson HV-15Sza zavarivanje vru}om plo~om

    Zavarivanje vru}im gasom:

    Ovaj proces je spor za izradu velikih strukturalnih delova od skladi{nih listova. Jednatermoplasti~na {ipka se zagreje zajedno sa delovima koji }e biti spajani i kad omek{aju mogubiti pritisnuti jedno za drugo. Izvor toplote je obi~no jedan neutralan gas. Najve}a brzinapotrebna za duga~ak, ispravno zavaren {av je oko 1016mm/minuta. Komplikovani delovizahtevaju vi{e vremena. Ve{tina rukovaoca je jako bitna, {to se ogleda u ja~ini za varenog {avai u njegovom izgledu.

    Vibraciono zavarivanje:

    Ovo zavarivanje proizvodi spojeve koji nastaju uz veliki pritisak u kru`nim, pravougaonimili u nepravilno formiranim delovima koji su napravljeni od bilo kojeg termoplasti~nog materijala~ak i kod razli~itih materijala koji se tope ve} na temperaturi oko 40C. Ovaj proces je naro~itoprikladan za komponente koje su tupe ili su sa rupama ili za kontener vrstu koji ima ravni {avvarenog spoja.

    Na slici je prikazan deo koji je montiran vibracionom zavarivanjem.

    Potrebna toplota za ovu vrstu zavarivanjamo`e se dobiti:

    rotacijom vibracijom orbitalnim kretanjem ultrasoni~no

    Slika 51. Vibraciono zavareni priklju~ak cevi

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    41/86

    Delovi su frikciono zagrevani tako {to su pritisnuti jedan za drugi, a jedan od delova jepode{en da vibrira na 120 do 240 Hz-a. Ovo se vr{i u ravni {ava spoja.

    Posle 2 ili 3 sekunde vibracija se zaustavi kod ta~no zahtevane relativne pozicije obadela.Plastika je pod pritiskom dok se ne ohladi. Ja~ina spojeva je blizu ja~ini osnovnogmaterijala. Vreme celokupnog ciklusa, ura~unavaju}i ru~no tovarenje i istovaranje, varira izme|u5 i 8 sekundi. Ovaj proces je prilagodljiv i potpuno automatizovanom sistemu.

    Vibraciono zavarivanje je pogodno kod velikih delova kod kojih je nemogu}e ilineprakti~no zavarivati drugim metodama.

    Ispod je dat konkretan primer aparata za vibraciono zavarivanje.

    Kod Mini II vibracionog zavariva~a pove}an je hod (do 381 mmmax.) a plo~a je 178 mm duga~ka i 230 mm {iroka. Dodatnoima jo{ i TCP Quick PanelT dodiruju}i ekran.

    Slika 51. Mini II aparat zavibraciono zavarivanje, odfirme Branson

    Rastvorno vezivanje:

    Plastika seomek{ava tako {to se obla`e sa rastvorom, i onda se u~vr{}uje skobomili sespaja uz pritisak. Molekuli plastike se pome{aju, i delovi se vezuju kada rastvor ispari. Ovaj

    proces je ograni~en za termoplastiku. Vreme fuzije je u funkciji brzine isparivanja rastvora koji semo`e skratiti zagrevanjem.

    ^isti rastvori osiguravaju najjednostavnije vezanje po najni`oj ceni. Rastvori sa dodacimako{taju vi{e, a koriste kad je potrebno bolje popunjavanje rupa na plastici koji se vezuje ondakada se delovi ne sla`u savr{eno. Slede}i po slo`enosti i tro{kovima su monomerizuju}i ipolimerizuju}i rastvori. Ovi materijali sadr`e katalizatore i pokreta~e koji se dodaju rastvorima sadodacima da proizvedu polimerizaciju na sobnoj temperaturi ili na temperaturi ispod ta~keomek{anja termoplastike.

    Delovi koji su vezani rastvorom moraju biti pritisnuti jedan za drugi za oko 10 do 30sekundi pre nego {to bi se sa spojenim delovima moglo rukovati. Pritisak je veoma va`an, jerprevisoki pritisak mo`e iskriviti delove. Dan ili vi{e na sobnoj temperaturi ili nekoliko sati na

    povi{enoj temperaturi }e biti potrebno za postizanje `eljene veze.Ultrazvu~no zavarivanje:

    Pulsevi su preno{eni na delove sa alatom koji rezonantno vibrira, zove se truba, iuzrokuje to da dva plasti~na materijala trepere jedan u drugome (nasuprot jedan drugom).Vibracija zagreje i spaja delove. Plasti~ni proizvodi uklju~uju}i me{avine i legure razli~itih smolamogu biti spajane ultrazvu~nim zavarivanjem. Ovi delovi koji su razli~iti trebaju biti pa`ljivodizajnirani. Ve} u ranim fazama dizajniranja moramo uklju~iti dobavlja~e smole i aparata da bise osiguralo da ultrazvi~nom tehnikom izvedemo prikladno vezivanje.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    42/86

    Ultrazvu~na monta`a se ~esto vr{i na 20 kHz-a da bi postigli vibracionu amplitudu isnagu koja je potrebna za topljenje termoplastike. Me|utim ve}e frekvencije koje proizvodemanje vibracije tako|e mogu spajati termoplastiku, naro~ito tehni~ku termoplastiku kao {to supoja~ani polimeri. Kod nekih nano{enja, kori{}enje 40 kHz-a zna~i manju degradaciju materijala.

    Alat koji se koristi kod zavarivanja sa 40 kHz-a je manji od onoga {to se koristi kod 20kHz-a, i zato su za vareni {avovi proizvedeni na 40 kHz-a obi~no manji.

    Pritisak mo`e biti kriti~an. Preveliki pritisak uzrokuje vibraciju delova kao integralnastruktura i ne zagreju se. A premali pritisak ne obezbe|uje dovoljan kontakt frikcije ili zagrevanja.

    Ultrazvu~no zavarivanje je brzo. Monta`u sklopa koja ima vi{e od 25 delova je mogu}eizvesti u 1 min. sa samo jednom ma{inom. Nema sporednih operacija, kao {to je oblaganje,umetanje, ili ~i{}enje. Proces zahteva sasvim krute materijale. Zvu~no spajanje razli~itihmaterijala mo`e biti izvedeno, ali temperatura topljenja kod oba materijala mora da budepribli`na, ina~e }e omek{ati materijal koji se topi na niskoj temperaturi i ne}e se formirati veza.

    Ultrazvu~ni materijali se mogu jo{ koristiti kod dodavanja metalnih komponenataplasti~nim materijalima, pri~vr{}ivanja metalnih i plasti~nih delova ili ta~kastog zavarivanjaplasti~nih sekcija.

    Ispod su dati konkretni primeri aparata za ultrazvu~no zavarivanje.

    Serija 30 rotiraju}i sistem zavarivanja od Branson UltrasonicsCorporationa je istrajan rotiraju}i sistem koji se montira nasto, sjedinjuje Branson ultrasoni~ni zavariva~ i Camcoprecizion indikator na koji se mogu staviti i 12 pri~vr{}iva~a ikontrolera.

    Slika 52. Aparat za ultrazvu~nozavarivanje, od firme 'Branson'

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    43/86

    Bransonov novi Bo~ni Aktuator koristi strugaju}epokrete Ovi "strugaju}i" pokreti dozvoljavajuzavarivanje ku}i{ta komponenata, osetljivih preciznihdelova u elektronici kao {to su kontakti namotaji,

    kristaki i keramike.Efikasan je jo{ kod spajanja livenih komponenata satanjim zidovima i materijala sa visokom ta~komtopljenja. Ovim metodom mo`emo proizvestihermeti~ki spoj.

    Postoje vi{e vrsta sa 20 kHz, 30 kHz, and 40 kHzfrekvencijama.

    Slika 53. Bo~ni aktuator za monta`u plastike

    Indukciono zavarivanje:

    Indukciono zavarivanje mo`e se vr{iti tako {to stisnemo dva par~eta plasti~nogmaterijala oko metalnog umetka. Kad pro|e kroz magnetno polje, oblo`eni metal se zagreje, ikompresija proizvodi spajanje topljenjem (fuzioni spoj). Metal ostaje zaplombiran izme|u delova.

    Kod indukcionog zavarivanja mogu biti kori{c}ena sredstva termoplasti~nog vezivanjapopunjenog sa elektromagnetnim ili feritnim metalima. Ovi materijali, u formi unapredisformiranog prstena ili trake, ili kao vru}i rastop se umetnu izme|u delova za spajanje preindukcionog zagrevanja. Ako koristimo metalne ~estice, naizmeni~no magnetno polje indukujestruju me|u ~esticama, uz to stvaraju}i toplotu. Kada se koristi ferrit, struja ne nastaje. Umestotoga toplota se proizvodi sa molekularnom frikcijom kada ~estice poku{avaju zadr`ati svojemagnetno punjenje, ako su polja suprotna.

    Da elimini{emo potrebu dodavanja metala spoju, mo`e se dodati metalni prah uorginalno topljenje plastike, ali je potrebna mnogo ve}a frekvencija.

    Indukciono zavarivanje je tehnika koja mnogo ko{ta, prikladna je kod plasti~nih materijalakoji se te{ko spajaju kao {to je polipropilen, i kod formi koje ne mogu stati u ma{inu zaultrazvu~no zavarivanje. Ovaj proces je najprikladniji za vezivanje polipropilena, polietilena,stirena, ABS-a, poliestera i sna`nog najlona kod operacija visoko automatizovanih spajanja.

    Polipropileni koji su otporni na toplotu ne mogu biti spajani adhezionim- ili drugimtehnikama zavarivanja, mogu biti uspe{no spajani samo ako se koristi indukciono zavarivanje.

    Rastvori za vezanje koji su induktivno postigli temperaturu od 150C za 0.1 sekundu trebaju bitifuzionisani sa substancama otpornim na toplotu.

    Dielektri~no zavarivanje:

    Dielektri~no zavarivanje se koristi na filmovima i tankim listovima od prilike do 60 mm-a,prvenstveno kod pakovanja. Pri ovoj tehnici nastaje razlaganje plasti~nih materijala pod visokimnaponom struje uz frekvenciju od 13 do 120 MHz. Na taj na~in nastaje dielektri~no grejanje ifuzioni{e plastiku. Brzina zavarivanja je u funkciji faktora dielektri~nog gubitka, debljinematerijala i povr{ine izlo`ene naponu. Dielektri~no zavarivanje je idealno kod PVC materijala.

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    44/86

    SPAJANJE KOMPOZITA

    Mehani~ki pri~vr{}iva~i, lepkovi ili kombinovano se koriste za spajanje kompozita.Tehnika spajanja koja se koristi kod nekih kompozita zavisi od upotrebe i od sastava materijala.Kompoziti koji se koriste u vazduhoplovstvu obi~no se sastavljaju sa mehani~kim u~vr{}iva~ima

    i lepkovima, a kod automobila su ~esto spajani samo sa lepkovima.Teoretski, svi kompoziti bi mogli biti lepljeni. Me|utim mnogi proizvo|a~i izbegavaju

    vezivanje lepkovima gde spojevi trpe veliko optere}ivanje, ali ipak u~vr{}iva~i su specificirani zamnoge od spojeva. Neke strukture i kompozicije zbog svoje veli~ine isklju~uju kori{}enjespecijalnog alata za postavljanje i opremu za le~enje {to je potrebno kod ve}ine lepkova kojekoristimo, {to ~ini pri~vr{}iva~e isplatljivijimu takvim slu~ajevima.

    Mehani~ki pri~vr{}iva~i:

    Zakovice, ~ijode, zatvara~i iz dva dela, i slepi u~vr{}iva~i proizvedeni od titaniuma,ner|aju}eg ~elika i aluminijuma su svi kori{}eni kod kompozitnih materijala. Ima nekoliko faktorakoje treba uzeti u obzir kada specifikujemo u~vr{}iva~e za primenu kod kompozitnih materijala:

    Diferencijalno {irenje u~vr{}iva~a u kompoziciji Efekat bu{enja na strukturalni integritet materijala, tako|e i delaminacija

    uzrokovana u~vr{}ivanjem pod teretom. Umetanje vode izme|u u~vr{}iva~a i kompozita Elektri~ni kontinuitet kompozicije i elektri~no pra`njenjeme|u u~vr{}iva~ima Mogu}a galvanska korozija kod spoja komponenata Te`ina sistema za u~vr{}ivanje Zaptivljivost sistema u~vr{}ivanja, tamo gde se za to primenljuje

    Aluminijumski i ner|aju}i ~eli~ni u~vr{}iva~i se {ire i skupljaju kada ih izlo`imo extremnimtemperaturama, koje su u upotrebi u vazduhoplovstvu. Kod ugljeno-vlaknastih kompozita,

    skupljanje i {irenje nekih u~vr{}iva~a mo`e uzrokovati promene kod ograni~enja optere}enja.Promene potencionalnog ograni~enja zategnutosti trebaju biti odre|ene pre nego {to se izaberesistem u~vr{}ivanja da bi u skladu sa tim, dizajn spojeva mogao biti modifikovan po potrebi.

    Bu{enje i obra|ivanje mogu o{tetiti kompoziciju. Broj dozvoljenih mana kao {to jedelaminacija, erozija smole, i izbijanje vlakana kod bilo koje strukture je u zavisnosti odupotrebe, jer na primer neuspe{no spajanje kompozita ugljeni~nim-vlakanaje uzrokovano preod lokalizovane izdr`ljivosti optere}enja nego od obuhvatnog optere}enja, delaminacija jeozbiljnija mana od izbijanja vlakna kod upotrebe ovih kompozita.

    Tehnike bu{enja i selekcija alata zavise od smole, od vlakna i kombinacija vlakna usmoli, na~ina kako su vlakna formirana i sastav strukture kompozita/metala.

    U~vr{}iva~i kompozita bi trebali imati velike glave da rasporede optere}enje na {to ve}u

    povr{inu. Na ovaj na~in se lomljivost kompozita smanjuje. U~vr{}iva~i trebaju biti jako ~vrstospojeni da bi se smanjila {ansa nagrizanja kod otvora. Slo`nost interferencije mo`e uzrokovatidelaminaciju kompozita. Specialni u~vr{}iva~i sa rukavom ograni~avaju o{te}enje kod otvora zaras~i{}enje tako {to uz to osiguravaju slo`nost interferencije. U~vr{}iva~i mogu biti vezani zamesto sa lepkovima da smanje habanje.

    Kada se~emo ugljeni~no-vlaknaste kompozite vlakna su neza{ti}ena. Ova vlakna moguupiti vodu, {to slabi materijal i dodaje teret strukturi. Zaptivne sme{e mogu spre~iti upijanjevla`nosti, ali ovo unosi komplikacije u proces i pove}ava tro{kove. Ovo onemogu}ava svaki trud

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    45/86

    da se odr`i elektri~ni kontinuitet izme|u vlakna kompozta i u~vr{}iva~a. Omotni pri~vr{}iva~iobezbe|uju spojenost koja smanjuje mogu}nost upijanja vode, kao i zaptivanje.

    Uz to, kompozitni materijali iz ugljeni~nih-vlakna mogu biti galvanski nagrizani akokoristimo aluminijski u~vr{}iva~, zbog hemijskih reakcija aluminijuma sa karbon vlaknima.Oblaganje u~v{}iva~a sa za{titnicima od korozije pove}ava tro{kove i vreme za montiranje.Aluminijumski u~vr{}iva~i su ~esto zamenjeni sa jo{ skupljim titaniumom i ner|aju}im ~elikomkada se koriste kompozite od ugljeni~nih vlakana.

    Vezivanje lepkovima:

    Spoj kompozita povezan sa lepkom obi~no nije oslabjen bu{enjem ili drugim obradama.Lepkovi se koriste da sklope komponente kompozite, kao {to su lopate rotora i krila aviona, ikoriste se ponekad za spajanje strukturalnih komponenata. Pouzdanost spojeva sa lepkom jeponekad sumnjiva, me|utim u~vr{}iva~i mogu biti specifikovani kao poja~anja kod mnogihupotreba kompozita.

    Postoje tri vrste lepka koji se ~esto koriste za vezivanje kompozita: epoksidi, akrilici i

    uretani. Epoksidi su veoma pouzdani kada se koriste sa me{avinama na bazi epoksida jer oniimaju sli~ne te~ne karakteristike.

    Pa`ljiva piprema lepljenih povr{ina je bitna da bismo napravili kvalitetan vez sa lepkom,ali varijacije zavise od toga {ta se lepi i sa ~ime se lepi. Preporu~ena je priprema kod mnogihkombinovanih lepljenja koja se sastoji od brisanja sa rastvara~em, odstranjivanje prljav{tine imasno}e sa slobodnih povr{ina i {mirglanje. [mirglanje treba vr{iti pa`ljivo da izbegnemoo{te}enje vlakana na povr{ini kompozicija.

    U nekim slu~ajevima, tra`i se osnovni premaz radi premazivanja pre upotrebe lepka.Kada ve`emo kompozite za metal, metalni supstrat mo`e biti pripremljen pokrivanjem peska,krupnog peska ili metalnih oksida, {mirglanjem sa zi~anom ~etkom i obra|ivanjem ili rezanjemsa alatima za se~enje. Povr{ina metala se mo`e pipremiti i hemijski. Da bismo za{titili sve`epripremljenu metalnu povr{inu od korozije i od kontaminacije, lepak se mora upotrebiti {to je premogu}e.

    Ispod je dat konkretan primer lepka za spajanje kompozita.

    Odnos10:1, fleksibilan metakrli~ni lepak kojinudi brzo o~vr{}avanje kod termoplastika ikod kompozicija

    Dizajniran za spajanje termoplastika,termoset metala i monta`u kompozicija

    Izuzetno otporan na udare i zamor

    Slika 54. FS lepak za spajanje kompozita, od firme 'Devcon'

  • 7/27/2019 Pteh Montaza IV

    46/86

    SPAJANJE METALA SA KERAMIKOM

    U mnogim slu~ajevima zahteva se spajanje metala sa keramikom, kao {to je lepljenjeelektroda za staklo kod elektri~nih sijalica. Ovakvi spojevi trebaju obezbediti stalan hemijskikontakt preko me|usklopova sve do hemijskih vezivanja materijala za parenje. Postoji nekoliko

    tehnika na raspolaganju za vezivanje metala za keramiku.Lemno staklo:

    Plombe izme|u metala i stakla mogu biti izvedene uz razlaganje s