Гагнуурын олон төрлийн арга байдаг. Тэдний дунд үрэлтийн хутгагч гагнуур гэх мэт чамин үйл явц байдаг. Үүний ялгаатай шинж чанар нь электрод, гагнуурын утас, хамгаалалтын хий зэрэг хэрэглээний материал байхгүй байх явдал юм. Шинээр боловсруулсан аргыг өргөнөөр хүлээн зөвшөөрч байна.
Гадаад төрхийн түүх
Үрэлтийн хутгуур гагнуурын (FSW) түүх 1991 онд эхэлсэн. Энэ нь Британийн гагнуурын хүрээлэнгийн (TWI) шинэлэг бүтээн байгуулалт байв. Хэдэн жилийн дараа энэ технологийг онгоц, хөлөг онгоц бүтээхэд ашигласан.
Шинэ технологийг үйлдвэрлэсэн анхны компаниуд бол Норвегийн далайн хөнгөн цагаан болон Америкийн Боинг юм. Тэд эргэлтийн үрэлтийн гагнуурын (PCT) чиглэлээр бүтээн байгуулалтад мэргэшсэн ESAB концернийн гагнуурын төхөөрөмжийг өөрсдийн аж ахуйн нэгжид ашигласан.
2003 оноос хойш тус компани нь үрэлтийн хутгуураар гагнуур хийх боломжуудыг тасралтгүй судалж байна. Жишээлбэл, байсанНисэх онгоц, усан онгоц, төмөр замын чингэлэг барихад ашигладаг хөнгөн цагааны хайлш, тэдгээрийн өөрчлөлтийг гагнах аргуудыг боловсруулсан.
Онгоцны үйлдвэрт тавласан холбоосыг гагнуураар солих боломжтой болсон. Түүнээс гадна FSW аргын гагнуурын хурд нь цахилгаан нумын хурдаас ихээхэн давж гардаг. 6м урт гагнуурыг нэг минутын дотор хийх боломжтой бол ердийн гагнуурын хурд нь 0.5см зузаантай хэсэгт ердөө 0.8-2м/мин байдаг.
Үйл явцын мөн чанар
Металл нэгдэл нь гагнуурын бүсэд үрэлтийн аргаар халсаны улмаас үүсдэг. Үрэлтийн хутгагч гагнуурын гол гагнуурын хэрэгсэл нь хүзүүвч ба мөр гэсэн хоёр хэсгээс бүрдсэн металл бариул юм.
Эргэдэг саваа цухуйсан хэсэг нь материалд дүрж, хүчтэй халаалт үүсгэдэг. Түүний нийлүүлэлт нь мөрөнд хязгаарлагддаг бөгөөд ажлын хэсгийг гагнахыг зөвшөөрдөггүй. Халаалтын бүсэд материал нь уян хатан чанараа мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, мөрөнд дарагдсанаар нэг масс үүсгэдэг.
Дараагийн алхам бол гагнасан бүсийн дагуу бариулын хөдөлгөөн юм. Урагш хөдөлж, мөр нь халсан металл массыг холих бөгөөд энэ нь хөргөсний дараа хүчтэй холболт үүсгэдэг.
STP-ийн чанарт юу нөлөөлдөг вэ
Үрэлтийн хутгагч гагнуур нь байнга хувьсан өөрчлөгдөж байдаг процесс юм. Гэхдээ одоо холболтын чанарт нөлөөлөх хэд хэдэн параметрүүд байна:
- Хэрэгслээр үүсгэсэн хүч.
- Тэжээлийн хурдгагнуурын толгой.
- Мөрний үнэ цэнэ.
- Савааны эргэлтийн хурд.
- Налалтын өнцөг.
- Савааны тэжээлийн хүч.
Гагнуурын шинж чанарыг өөрчлөх нь өөр өөр металлыг холбох боломжийг олгодог. Жишээлбэл, хөнгөн цагаан, лити. Лити нь нягтрал багатай, өндөр бат бөх чанараараа хөнгөн цагааны хайлшны эд ангиудын хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг болж, энэ технологийг сансар огторгуйн салбарт ашиглах боломжийг олгодог.
Үрэлтийн хутгагч гагнуур нь зохицоход хэцүү металлаас эд анги үйлдвэрлэхэд ашигладаг хуурамч, тамгалах, цутгах ажлыг хялбархан сольж болно. Жишээлбэл, аустенит ба перлит бүтэцтэй ган, хөнгөн цагаан эсвэл хүрэлээр хийсэн ган.
Ямар газар хэрэглэдэг вэ
Автомашины үйлдвэр зэрэг салбарууд бүтээгдэхүүний жинг багасгахын зэрэгцээ бат бөх чанарыг хэрхэн нэмэгдүүлэх талаар байнга ажиллаж байна. Үүнтэй холбогдуулан боловсруулалтын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан урьд өмнө нь онцлог шинжгүй байсан шинэ материалыг тасралтгүй нэвтрүүлж байна. Дэд хүрээ, заримдаа бүхэл бие гэх мэт бүтцийн элементүүдийг хөнгөн цагаан эсвэл хөнгөн цагааны хослолоор хийсэн нь улам бүр нэмэгдсээр байна.
Тиймээс 2012 онд Хонда автомашиныхаа дэд рамыг үйлдвэрлэхийн тулд нэмэлт үйлдвэрлэл болон үрэлтийн хутгагч гагнуурыг ашигласан. Тэд ган болон хөнгөн цагааны хослолыг нэвтрүүлсэн.
Хөнгөн цагаанаар их биений гагнуур хийх явцад металл хуудас шатаж болно. Энэ дутагдал нь STP-ээс хасагдсан. түүнээс гаднацахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ 1.5-2 дахин буурч, гагнуурын утас, хамгаалалтын хий зэрэг хэрэглээний материалын өртөг буурна.
Автомашин үйлдвэрлэхээс гадна STP-ийг дараах чиглэлээр ашигладаг:
- Барилгын салбар: хөнгөн цагааны тулгуур ферм, гүүрний зай.
- Төмөр замын тээвэр: рам, дугуйт тэрэг, вагон.
- Усан онгоцны үйлдвэрлэл: хаалт, бүтцийн элементүүд.
- Нисэх онгоц: түлшний сав, их биений эд анги.
- Хүнсний үйлдвэр: шингэн бүтээгдэхүүн (сүү, шар айраг) хийх төрөл бүрийн савнууд.
- Цахилгаан үйлдвэрлэл: моторын орон сууц, параболик антен.
Хөнгөн цагааны хайлшаас гадна үрэлтийн хутгагч гагнуурыг зэсийн нэгдлүүдийг олж авах, жишээлбэл, ашигласан цацраг идэвхт түлшийг зайлуулах зориулалттай зэс сав үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
STP үр өгөөж
FSW-ийг судалснаар өөр өөр хайлшийг нэгтгэх үед гагнуурын горимыг сонгох боломжтой болсон. Эхэндээ FSW нь хөнгөн цагаан (660 ° C) зэрэг хайлах температур багатай металуудтай ажиллахаар бүтээгдсэн боловч хожим нь никель (1455 ° C), титан (1670 ° C), төмөр зэрэгтэй холбоход ашиглагдаж эхэлсэн. (1538 ° C).
Судалгаанаас үзэхэд ийм аргаар олж авсан гагнуур нь гагнаж буй эд ангиудын металлтай бүтцээрээ бүрэн нийцэж, бат бэхийн үзүүлэлтүүд өндөр, хөдөлмөрийн зардал бага, үлдэгдэл хэв гажилт багатай болохыг судалгаагаар харуулж байна.
ЗөвСонгосон гагнуурын горим нь дараах үзүүлэлтүүдийн дагуу гагнуурын материал болон гагнаж буй металлын тохирлыг баталгаажуулдаг:
- ядаргаа:
- нугалах ба суналтын бат бэх;
- бат бөх чанар.
Бусад төрлийн гагнуурын давуу тал
STP олон давуу талтай. Үүнд:
- Хоргүй. Бусад сортуудаас ялгаатай нь цахилгаан нуман шаталт байхгүй тул хайлсан металл гагнуурын бүсэд ууршдаг.
- Давхарга үүсгэх хурдыг нэмэгдүүлснээр эргэлтийн хугацаа илүү хурдан болно.
- Эрчим хүчний зардлыг хоёр дахин бууруулж байна.
- Гагнуурыг цаашид боловсруулах шаардлагагүй. Үрэлтийн хутгах хэрэгсэл нь хөрс хуулалтгүйгээр төгс гагнуур үүсгэдэг.
- Нэмэлт хэрэглэгдэхүүн (гагнуурын утас, үйлдвэрийн хий, урсгал) шаардлагагүй.
- Бусад төрлийн гагнуурт байхгүй металл холбоосыг олж авах чадвар.
- Цэвэрлэх, тос арилгахаас бусад тохиолдолд гагнуурын ирмэгийг тусгайлан бэлтгэх шаардлагагүй.
- Нүх сүвгүй нэгэн төрлийн гагнуурын бүтцийг олж авснаар чанарын хяналтыг хөнгөвчлөх ба үрэлтийн хутгагч гагнуурын зохицуулалт нь ГОСТ Р ISO 857-1-2009.
Гагнуурын чанарыг хэрхэн шалгадаг вэ
Гагнуурын чанарыг хоёр төрлийн хяналтаар шалгана. Эхнийх нь үүний үр дүнд үүссэн прототипийг устгах явдал юмхоёр хэсгийн холболт. Хоёр дахь нь устгахгүйгээр баталгаажуулах боломжийг олгодог. Оптик хяналт, аудиометрийн шалгалт гэх мэт аргуудыг ашигладаг. Энэ нь давхаргын шинж чанарыг доройтуулж буй нүх сүв, нэг төрлийн бус оруулга байгаа эсэхийг тодорхойлоход тусална. Дууны хяналтын үр дүн нь акустик цуурай нь нормоос гажсан газруудыг тодорхой харуулсан диаграмм юм.
Аргын сул тал
Олон тооны давуу талуудтай үрэлтийн гагнуурын арга нь сул талуудтай:
- Хөдөлгөөний дутагдал. STP нь орон зайд хатуу бэхлэгдсэн тогтмол хэсгүүдийн холболтыг агуулдаг. Энэ нь үрэлтийн хутгагч гагнуурын төхөөрөмжид хөдөлгөөнгүй байх зэрэг тодорхой шинж чанаруудыг ногдуулдаг.
- Олон талт байдал бага. Их хэмжээний тоног төхөөрөмж нь ижил төрлийн үйлдлийг гүйцэтгэхээр тохируулагдсан байдаг. Үүнтэй холбогдуулан гагнуурын төхөөрөмжүүд нь тодорхой ажлуудад зориулагдсан байдаг. Жишээлбэл, конвейер дээр машины хажуугийн ханыг гагнах, өөр юу ч биш.
- Гагнуурын давхарга нь радиаль бүтэцтэй. Үүнтэй холбоотойгоор зарим төрлийн хэв гажилт эсвэл түрэмгий орчинд ажиллах үед гагнуурын ядаргаа хуримтлагдаж болно.
Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу STP-ийн сортууд
Үрэлт дээр суурилсан гагнуурын процессыг хэд хэдэн төрөлд хувааж болно:
- Шугаман үрэлт. Аргын мөн чанар нь эргэлдэгч үзүүрийн үйл ажиллагааны үр дүнд биш, харин бие биентэйгээ харьцангуй хэсгүүдийн хөдөлгөөний улмаас байнгын холболтыг олж авах явдал юм. Холбоо барих цэг дээр гадаргуу дээр ажиллаж, тэдгээр нь үүсгэдэгүрэлт, улмаар өндөр температур. Даралтын дор зэргэлдээх хэсгүүд хайлж, гагнасан холбоос үүснэ.
- Радиал гагнуур. Энэ аргыг том диаметртэй чингэлэг, төмөр замын танк үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ нь эд ангиудын үеийг гадна талаас нь хувцасласан эргэлдэх цагирагаар халааж байгаад буцалгана. Үрэлтийн улмаас энэ нь хайлах цэгт ойрхон температурыг үүсгэдэг. Энэ технологийг ашигладаг аж ахуйн нэгжийн жишээ бол Чебоксарын танк машин үйлдвэрлэгч Сеспел юм. Үрэлтийн хутгагч гагнуур нь гагнуурын ажлын ихэнх хэсгийг эзэлдэг.
- Шижгэн гагнуур. Энэ сорт нь тавны холболтыг орлуулдаг. Энэ төрөл нь давхардсан холболтод ашиглагддаг. Холбоо барих цэг дэх эргэдэг зүү нь гагнах хэсгүүдийг халаана. Өндөр температураас хайлж, тээглүүр нь дотор нь нэвтэрдэг. Хөргөхөд хүчтэй байнгын холболт үүсгэнэ.
Хүндрэлийн түвшингээр STP-ийн төрөл зүйл
Үрэлт ашиглан гүйцэтгэсэн гагнуурын ажлыг хавтгай ба эзэлхүүн гэж хувааж болно. Эдгээр сортуудын гол ялгаа нь эхний тохиолдолд гагнуур нь хоёр хэмжээст орон зайд, хоёр дахь нь гурван хэмжээст орон зайд үүсдэг.
Иймээс хавтгай холболтын хувьд гагнуурын тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч ESAB 2D LEGIO машиныг бүтээжээ. Энэ нь янз бүрийн өнгөт металлыг тохируулах боломжтой үрэлтийн гагнуурын систем юм. Өөр өөр хэмжээтэй бүлгүүдтоног төхөөрөмж нь жижиг, том хэмжээтэй хэсгүүдийг гагнах боломжийг олгодог. Тэмдэглэгээний дагуу LEGIO төхөөрөмж нь гагнуурын толгойн тоо, хэд хэдэн тэнхлэгийн чиглэлд гагнах чадвараараа ялгаатай хэд хэдэн загвартай байдаг.
Сансарт нарийн төвөгтэй байрлалтай гагнуурын ажилд зориулсан 3D роботууд байдаг. Ийм төхөөрөмжийг автомашины конвейер дээр суурилуулсан бөгөөд нарийн төвөгтэй тохируулгын гагнуур хийх шаардлагатай байдаг. Ийм роботуудын нэг жишээ бол ESAB-ын Rosio юм.
Дүгнэлт
STP нь уламжлалт гагнуурын төрлүүдтэй харьцуулахад сайн. Үүнийг өргөнөөр ашиглах нь эдийн засгийн үр өгөөжийг амлаж зогсохгүй үйлдвэрлэлд ажиллаж буй хүмүүсийн эрүүл мэндийг хамгаалах болно.
