Книги, научные публикации Pages:     | 1 | 2 | 3 |

Для холодной прокатки предпочтительнее однофазные латуни с со- однократного, так и многократного волочения. Станы для многократного держанием цинка менее 30% - как обладающие большим запасом пла- волочения ...

-- [ Страница 2 ] --

При обработке по первой разновидности (рис. 44, а) детали помещают 3) при вращении катода: а) обработка плоских и фасонных поверхно- в абразивную суспензию и возбуждают в ней интенсивные ультразвуко стей;

б) отрезка;

в) кольцевая вырезка;

вые колебания. Под действием гидродинамических потоков абразивные 4) при вращении анода: а) обработка фасонных поверхностей (наруж- зерна и детали из-за различной плотности двигаются с различными скоро ных и внутренних);

б) обработка канавок (прямых и спиральных);

в) от- стями (va=vд) и происходит снятие заусенцев. Этот процесс реализован в резка;

установках УЗВД-6 и УЗВД-8.

5) при сложном движении электрода: а) вырезка проволокой (стерж нем);

б) вырезка трубчато-контурным методом.

Наибольшее промышленное применение в настоящее время получили процессы копирования фасонных поверхностей и прошивки глухих и сквозных отверстий различного профиля, калибрование шлицевых отвер стий после термообработки, удаление заусенцев, в которых используется ЭХО в проточном электролите. Точность обработки составляет 0,2...0, мм.

12.3. Ультразвуковые методы механической обработки Ультразвуковые методы обработки основаны на использовании энер гии ультразвуковых колебаний частотой f=18...44 кГц и интенсивностью 10 Вт/см2. Источником ультразвука служат пьезокерамические или магни тострикционные преобразователи, возбуждаемые от ультразвукового ге нератора.

Разновидности ультразвуковой обработки (рис. 44): а - обработка не закрепленным абразивом для снятия мелких заусенцев (менее 0,1 мм) и шлифования мелких деталей (массой менее 10...20 г);

б - размерная обра ботка деталей из твердых хрупких материалов абразивной суспензией;

в - очистка и смазка рабочей поверхности круга в процессе чистового шли фования вязких материалов;

г - сообщение вынужденных ультразвуковых колебаний малой амплитуды режущим инструментом (лезвийным и абра зивным) для интенсификации обычных процессов резания труднообраба тываемых материалов.

лывание небольших частиц материала заготовки, и 2) циркуляция и смена абразива в рабочей зоне для уноса выколотых частиц и доставки свежего абразива. Размер выкалываемых частиц небольшой, однако количество ударов велико (18..44 кГц) и при определенных условиях обработка идет достаточно эффективно.

Главное движение - колебания инструмента. Скорость (м/с) главного движения v=(4fA)/103, где f - частота колебаний, Гц;

А - амплитуда коле баний, мм. Подача может быть продольной (Sпр), поперечной (Sпп) и кру говой (Sкр) - вращение инструмента или заготовки. В зависимости от вида подачи, а также формы инструмента можно осуществить различные ки нематические схемы ультразвуковой обработки, аналогичные процессу электроэрозионной обработки.

Ультразвуковые установки и станки делятся на переносные установки небольшой мощности и стационарные ультразвуковые станки - универ сальные и специальные. Универсальный ультразвуковый станок состоит из ультразвукового генератора, акустической головки с пьезокерамиче ским или магнитострикционным преобразователем, механизмов подачи головки, стола для закрепления заготовок, системы подвода абразивной суспензии, устройств для измерения глубины обработки и периодическо го подъема и опускания инструмента.

Производительность и качество поверхности зависят от свойств обра батываемых материалов, амплитуды колебаний А, зернистости абразива и статической нагрузки Р. Производительность процесса V пропорциональ на квадрату критерия хрупкости tх: V= ct2x (tx Цотношение сопротивления сдвигу к сопротивлению на отрыв ). Материалы, имеющие tх более (стекло, керамика, кремний, германий и т.д.), наиболее эффективно обра батываются ультразвуковым методом. При увеличении амплитуды и час тоты, а также зернистости абразива V возрастает. Существует оптималь ное значение Р, при котором величина V максимальна.

Этот метод применяют для формообразования наружных и внутрен Рис. 44. Разновидности ультразвуковой обработки них поверхностей деталей из твердых хрупких материалов (керамика, си таллы, стекло, кварц, феррит и др.). Преимущество ультразвукового мето Наиболее широкое применение получили вторая и четвертая разно да перед электроэрозионным и электрохимическим - возможность обра видности. Инструмент 1 (рис. 44, б) совершает ультразвуковые колебания ботки диэлектрика, а при обработке тугоплавких металлов и твердых (А=0,02....0,05 мм) и воздействует на заготовку 3 с небольшой статиче сплавов - более высокое качество поверхностного слоя. Для повышения ской силой Рст (Рст=30...200Н). В рабочую зону подаются взвешенные аб производительности, особенно при обработке отверстий глубиной более разивные зерна 2 (обычно карбиды бора), и наблюдается два основных мм, применяют подвод абразивной суспензии под давлением или вакуум процесса: 1) ударное вдавливание абразивных зерен, вызывающее выка ный отсос ее из зоны обработки. Обработку глубоких отверстий малого диаметра (D=3...8 мм, h до 500 мм) целесообразно вести вращающимися Под лучевыми методами размерной обработки понимают процессы алмазными коронками при сообщении инструменту ультразвуковых ко- удаления материала плавлением и испарением его под действием энергии лебаний вдоль его оси. лучевых потоков или высокоэнергетических струй с удельной плотностью Применение ультразвука для интенсификации обычных процессов ре- энергии до 106...109Вт/см2. Основные разновидности лучевых методов - зания труднообрабатываемых материалов путем сообщения вынужденных электронно-лучевая и светолучевая (лазерная) обработки.

колебаний малой амплитуды (А=3...10 мкм) инструменту 1 (рис. 44, г) или Отличие лучевых методов размерной обработки от пайки и сварки за заготовке наиболее эффективно при работе с малыми сечениями среза, ключается главным образом в длительности импульсов: в первом случае например при нарезании резьбы метчиками. При сообщении метчику или применяются короткие импульсы (и<10 мкс), а во втором - импульсы раскатнику ультразвуковых колебаний снижается крутящий момент на большой длительности.

(25...50%), улучшается качество обработанной поверхности и за счет При размерной обработке луч действует в течение времени, необхо уменьшения количества метчиков в комплекте в 1,5-3 раза повышается димого для плавления и испарения металла, и не действует во время вы производительность процесса.

броса этого металла из лунки. Регулированием скважности цикла (от 0, Ультразвуковое нарезание резьб малого диаметра (М3...М12) позволя- до 1,0) в импульсом режиме можно в определенных пределах управлять ет механизировать процесс, повысить стойкость инструмента, исключить процессом формообразования и качеством поверхностного слоя.

брак, вызываемый поломками метчиков.

Электронно-лучевая обработка (ЭЛО). Основана на удаления вещест Перспективным направлением физико-химических методов является ва при воздействии сфокусированного пучка электронов - испарение или рациональное совмещение различных процессов, которое позволяет зна- сублимация вещества из точки касания электронного луча (локальный на чительно интенсифицировать процесс обработки. Например, предложен- грев за счет преобразования кинетической энергии электронов в тепло ный в МАИ способ, основанный на совмещении ультразвуковой и элек- вую). При обработке вольфрама, молибдена и ниобия КПД превращения трохимической обработки, позволил значительно повысить производи- кинетической энергии в тепловую - 0,75...0,79.

тельность процесса и улучшить качество поверхностного слоя. При обра При нагревании металла электроны могут получить скорости в на ботке тугоплавких металлов и твердых сплавов совмещенный способ правлении, перпендикулярном поверхности тела, достаточные для пре обеспечивает производительность, в десятки раз более высокую, чем одоления потенциального барьера (термоэлектронная эмиссия). Очень электрозионный способ, и в 5-6 раз большую, чем ультразвуковой, позво- большие скорости (до 10 км/с) можно сообщить электронам лишь в среде, ляет в 5 раз снизить износ инструмента и в 3-5 раз уменьшить энергоем- имеющей высокий вакуум, при использовании высоких ускоряющих на кость процесса. Появляется возможность заменить карбид бора значи- пряжений.

тельно более дешевым абразивом - карбидом кремния. Установлено, что Современные средства электротехники и электронной оптики позво при ультразвуковой обработке твердых сплавов по сравнению с другими ляют регулировать кинетическую энергию электронов и фокусировать ее электрофизическими методами достигается более высокое качество по- на весьма малых площадях.

верхностного слоя: образуются сжимающие остаточные напряжения. По Установка для ЭЛО (рис. 45) состоит из электронной пушки 4, в кото этому повышаются износостойкость и усталостная прочность твердо- рой формируется мощный электронной луч;

вакуумной рабочей камеры, в сплавных штампов, матриц, пресс-форм, фильер и других деталей, обра- которой производится обработка детали 13 (вместе с устройствами точной батываемых ультразвуковым методом. Совмещенный метод реализован в установки и перемещения заготовки);

вакуумной насосной системы, соз ультразвуковых станках мод. 4Б772 и 4Д772Э.

дающей вакуум порядка 10-5см рт. ст. (1,33х10-2 Па), контрольной систе мы, управляющей электронным лучом и его траекторией, импульсного 12.4. Лучевые методы размерной обработки источника энергии 1, приборов для контроля наблюдения за ходом про цесса.

Режимы обработки электронным лучом определяются силой тока в луче I, ускоряющим напряжением U, плотностью энергии в фокальном пятне q, длительностью и частотой импульсов f, а также скоростью пе ремещения луча относительно заготовки.

В зависимости от величины q механизм удаления материала заготовки может быть различным: термическим, капельным пароструйным и взрыв ным. Наиболее эффективен режим кинжального проплавления (q> Вт/см2), когда передача энергии твердому телу осуществляется периоди ческими тепловыми взрывами и скорость выделения теплоты значительно превышает скорость ее отвода (взрывообразное испарение). Образуется ударная волна, генерирующая направленный в глубь тела поток дислока ций и инициирующая процесс плавления.

Рис. 45. Схема электронно-лучевой обработки:

1 - генератор импульсов;

2 - импульсный трансформатор;

3 - источник напряжения, возбуждения и накала;

4 - катод;

5 - источник высокого напряжения;

6 - электромагнитная юстировка;

7 - диафрагма;

8 - корректор изображения;

9 - магнитная линза;

10 - источник питания линзы;

11 - контрольный контур;

12 - катодный осциллоскоп;

13 - обрабатываемая деталь;

14 - рабочий стол Мощность Wи электронного пучка в импульсе: Wи=IUf. Производи тельность процесса V и глубина обработки h зависят от Wи, площади по перечного сечения луча F, а также теплофизических характеристик мате- импульс красного света, проходя через диафрагму 2, оптическую фокуси риала заготовки. рующую систему 3 и защитное стекло 4 на поверхность детали 5.

Электронно-лучевым методом можно обрабатывать как электропрово- Энергия излучения ОКГ невелика - 10...100 Дж, а КПД составляет дящие, так и неэлектропроводящие материалы с любыми механическими 0,1...1%. Температура в точке приложения луча - 5500...9000К, достаточ свойствами. Однако предпочтительнее обработка деталей из электропро- ная для плавления и испарения материала.

водящих материалов или деталей с токопроводящими покрытиями, так При обработке нержавеющей стали производительность процесса как в этом случае статический заряд отводится путем заземления детали. V=50 мм3/мин, керамики 30 мм3/мин. Наибольшая глубина обрабатывае Наличие статического заряда оказывает дефокусирующее действие на по- мых отверстий в стальных образцах 10 мм.

ток электронов. Область применения квантовых генераторов примерно такая же, как и Отечественные электронно-лучевые установки для размерной обра- электронно-лучевого метода. Однако имеются некоторые различия. Элек ботки типа ЭЛУРО-П обычно работают в многоимпульсном режиме с тронный луч в силу своей инерционности проникает глубже в материал.

частотой следования импульсов электронного пучка 10...1000 Гц и дли- Световой луч безынерционен, поэтому глубина его проникновения неве тельностью импульса 15....100 мкс при ускоряющем напряжении 80....100 лика. Глубина обработки лазером зависит от теплопроводности материала кВ. При этом диаметр электронного пучка в фокальном пятне составляет детали, так как нижние слои получают энергию за счет теплопроводности.

10...50 мкм и плотность потока энергии 107....108 Вт/см2. Основная область Преимущества обработки световым лучом перед электронно-лучевой применения ЭЛО - обработка узких канавок и изготовление малых отвер- обработкой: возможность обработки крупногабаритных деталей, не тре стий (перфорирование). буется вакуумных камер, обработка ведется в воздушной среде;

не нужна Преимущества ЭЛО: высокая производительность процесса, отсутст- защита обслуживающего персонала от рентгеновского излучения. Необ вие химического взаимодействия, возможность обработки труднодоступ- ходимы лишь защитные очки;

меньшие габариты оборудования.

ных мест, обработка очень малых отверстий и узких канавок. Недостатки Недостатки обработки световым лучом: сравнительно небольшая ЭЛО: необходимость создания вакуума (на это требуется 10...15 мин), излучаемая мощность;

мощность подкачки в 1000....3000 раз большие из сложность и высокая стоимость установок, необходимость защиты об- лучаемой мощности;

низкий КПД квантовых генераторов (1...2%);

пере служивающего персонала от рентгеновского излучения. грев кристалла и трудности его охлаждения;

низкая точность обработки Процессы лазерной обработки реализуются на установках двух типов: (9...10-й квалитеты).

на базе твердотельных оптических квантовых генераторов (ОКГ) и на базе газовых ОКГ.

В установках типа Квант в качестве активной рабочей среды ис пользуют твердые тела - стержни из искусственного рубина, стекла с до бавками неодима, алюмонатриевого граната и др. Активной средой газо вых ОКГ является смесь газов - обычно СО2+Не+N2 (лазеры на СО2), ла зеры типа ЛТ-1, ЛТ-1-5 и др.

Кратковременные вспышки газоразрядной лампы 1 (рис. 46) возбуж дают часть атомов хрома рубинового стержня, переводя их в более высо кое энергетическое состояние. Возбужденные атомы могут передавать энергию соседним атомам. Волна, идущая вдоль оси кристалла, много кратно отражается от его плоскопараллельных торцов и быстро усилива ется. Через полупрозрачный (нижний) торец стержня выходит мощный Лазерная обработка применяется для изготовления отверстий в камнях подшипников, в форсунках, жиклерах, для перфорации охлаждаемых ло паток, для раскроя листов из титановых сплавов, нержавеющих сталей и композиционных материалов. Газовые лазеры применяются для резки и вырезки сложных контуров.

Глава 13. СВАРКА МАТЕРИАЛОВ 13.1. Способы сварки материалов Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений между свариваемыми частями при их местном (или общем) нагреве или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного шва, сварка материалов делится на три класса: термический, термомеханический и механический.

Большое разнообразие форм, размеров и материалов деталей обуслов ливает необходимость применения разных видов сварки.

Ручная дуговая сварка металлическим электродом основана на рас плавлении основного металла и электродного стержня за счет горения между ними электрической дуги (температура 4000...6000С). Электроды имеют специальное покрытие, которое, расплавляясь, создает газовую и шлаковую защиту сварного шва от вредного действия кислорода и азота воздуха. Сварку выполняют на постоянном и переменном токе.

Ручная дуговая сварка угольным электродом также основана на горе нии электрической дуги между свариваемым металлом и электродом. Для образования сварного шва в зону дуги вводят присадочную металличе скую проволоку. Для сварки используется только постоянный ток.

При дуговой сварке под флюсом электрическая дуга горит под флю сом между свариваемым металлом и электродной проволокой, которая Рис. 46. Схема обработки лазером на твердом теле подается в зону сварного шва механически или автоматически. Ток к про волоке подводится через контактные губки держателя от сварочного Эффективно использование в одном технологическом процессе не трансформатора. Флюс поступает в зону сварки из бункера и, расплавля скольких методов. Например, использование светового луча и ультразву ясь, защищает сварной шов, образуя слой шлака.

ка при изготовлении алмазных волок и фильер позволило сократить время Дуговая сварка в защитных газах (аргон, гелий, азот, углекислый газ) черновой обработки с десятков часов до нескольких минут, а продолжи предполагает защиту расплавленного металла от воздействия кислорода и тельность чистовой обработки ультразвуковым методом - в 4...5 раз.

азота воздуха струей защитного газа. Этот вид сварки может осуществ- бом фторопласта-4 необходимо обеспечить достаточное давление сжатия ляться вручную, полуавтоматически и автоматически плавящимися и не- деталей и температуру 380...390С с выдержкой 3...5 мин.

плавящимися электродами. При сварке дуга горит между вольфрамовым Сварка трением применяется как для сварки металлов, так и для свар электродом и свариваемым металлом, при этом возможна подача в зону ки пластмасс и основана на преобразовании механической энергии (вра шва присадочной проволоки. Сварку выполняют на постоянном и пере- щение или перемещение одной из свариваемых деталей относительно менном токе. При сварке плавящимся электродом дуга горит между элек- другой при достаточном сдавливании соединяемых поверхностей) в теп тродной проволокой и свариваемым металлом. ловую. Относительное перемещение трущихся поверхностей также воз При газопрессовой сварке свариваемые детали в месте их соединения можно при применении промежуточного (третьего) элемента, который нагревают специальной газокислородной горелкой до пластического со- затем удаляют из зоны сварки.

стояния или до оплавления кромок, а затем сдавливают внешним усили- Сварка токами высокой частоты (в том числе индукционная сварка) ем. Сварку применяют как для металлов, так и для пластмасс. основана на свойстве материалов нагреваться в высокочастотном элек Контактная сварка предусматривает стыковую, точечную и шовную тромагнитном поле. Сварка может быть роликовой, точечной, объемной и виды сварок. Стыковая сварка предусматривает сварку проволоки, стерж- прессовой. Такую сварку можно осуществлять и для материалов, которые ней, труб, нешироких полос встык, для чего детали зажимаются в свароч- не нагреваются в высокочастотном поле, для чего применяются промежу ной машине и через них пропускается электрический ток. В месте сопри- точные материалы, передающие тепло свариваемым материалам.

косновения (контакта) торцы деталей разогреваются до пластического со- Способ сварки ультразвуком основан на преобразовании механиче стояния или до плавления и свариваются при сдавливании. При точечной ских высокочастотных колебаний, возбуждаемых в свариваемых материа и шовной сварке свариваемые детали собираются внахлестку. В послед- лах, в тепловую с приложением давления.

нем случае электроды сварочной машины выполняются в виде вращаю- Способ сварки излучением основан на преобразовании энергии излу щихся роликов. чения (инфракрасного, светового луча или лазера, фокусируемого на сва Газовая сварка относится к термическому классу. Источником нагрева риваемом участке) в тепловую.

при газовой сварке служит пламя сварочной горелки, получаемое сжига- Для сварки разнородных материалов применяют сварку взрывом и нием горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Для пласт- ядерную сварку. Сварка взрывом основана на принципе создания высоко масс возможно применение смеси бутан-пропана с воздухом. Газовую го давления между свариваемыми деталями, под действием которого по сварку выполняют как с применением присадочного прутка в виде прово- верхностные слои соединяемых материалов внедряются друг в друга.

локи определенного сечения, так и без него, если формирование шва воз- Ядерная сварка состоит в облучении потоком нейтронов соединений ли можно за счет расплавления кромок основного материала. Нагрев газа- тия или бора, предварительно нанесенных на свариваемые места. При об теплоносителя для сварки пластмасс также возможен в электрической го- лучении возбуждаются ядерные реакции, сопровождающиеся выделением релке, когда газ проходит через трубу с расположенными в ней электри- теплоты, необходимой для сварки. Этот метод нельзя применять для свар ческими спиралями (температура нагрева 270...290С регулируется током, ки материалов, способных при нейтронном облучении приобретать ра проходящим по спиралям). диоактивность.

Сварка нагретым инструментом используется для сварки пластмасс, которые не свариваются токами высокой частоты (полиэтилен, полипро 13.2. Сварочное оборудование пилен, винипласт, полиизобутилен, полистирол). Суть метода заключает ся в нагреве свариваемых поверхностей с помощью специального инст Для дуговой сварки применяют источники постоянного или перемен румента (паяльника, нагретого ролика, утюга и т.п.) и приложения после- ного тока. В качестве источников постоянного тока используются: сва дующего давления, в том числе и инструментом. При сварке этим спосо- рочные преобразователи, приводящиеся в движение от электродвигателей ность, кВт 17 35 20 19 67 40 105 165 переменного тока (табл. 65);

выпрямители в совокупности с балластными КПД, % 70 75 76 75 82 82 83 84 сопротивлениями (табл. 66);

сварочные агрегаты с автономными приво Напряжение дами от двигателей внутреннего сгорания (табл. 67);

аккумуляторные ба без нагрузки, тареи различной емкости (например, 12СТ-128) в совокупности с балла В 20...40 20...40 18...50 30...55 66 80 100 100 стными сопротивлениями. В качестве источников переменного тока ис Таблица пользуют сварочные трансформаторы (табл. 68).

Технические характеристики сварочных агрегатов Таблица Параметр АСБ- АДВ-306 АДД-303 АСД-3-1 АСДП Технические характеристики сварочных преобразователей 300-7 500Г-3М Рабочее на- Параметр ПСО-300-3 ПСО-500 ПГС-500 ПСУ-500 ПС- пряжение, В 32 32 32 40 Граница регу- Граница регу- лирования си- лирования то- лы сварочного ка. А 100...300 15...300 100...300 120...500 тока, А 100...300 65..500 60...500 60...500 300... Двигатель: ЯАЗ- ЯАЗ Номинальное тип ГАЗ-320 ГАЗ-320Б Д-37М М69-204Г М204Г напряжение, В 32 40 40 40 мощность, кВт 23,58 23,58 29,44 47,16 47, Номинальная Внешняя вольт- мощность ге- амперная ха- Крутопадающая Падающая Жесткая нератора, кВт 9,6 20 20 20 рактеристика Мощность электродвига- Таблица теля, кВт 14 28 30 30 Внешняя вольт- Крутопа- Крутопа- Жесткая Жесткая Падаю Технические характеристики сварочных трансформаторов амперная ха- дающая дающая щая рактеристика Параметр ТСП-2 ТС-300 ТД-300 СТН- СТШ- ТСД 450 500 Таблица Напряжение сети, В 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/ Технические характеристики сварочных выпрямителей Выходное напря- жение без нагрузки, 62 63 75 80 60 В ВС- ВС- ВСЖ ВДГ- ВДГ- ВДУ- ВДУ- ВДУ- ВКС Рабочее напряже- Параметр 300 600 -303 302 601 504 1001 1601 М ние, В 30 30 30 30 30 Граница регулиро- Граница ре- гулирования вания силы свароч- 145... 400...

силы свароч- 30... 100... 50... 100... 100... 70... 300... 500... 300...

ного тока, А 90...300 30...385 60...400 80...800 650 ного тока, А 300 600 315 315 630 500 100 1600 Номинальная мощ- Рабочее на- ность, кВт 19,4 20 19,4 40 33 пряжение, В 20...40 20...40 32 16...38 18...66 18...50 24...66 26...66 Внешняя вольт- Потребляе- амперная характе- Падающая мая мощ- ристика Окончание табл. При сварке деталей дуговой сваркой возникают нежелательные по Твердость по- следствия: окисляется металл, поглощается азот, выгорают легирующие Электрод верхности НВ Область добавки, происходят объемные и структурные превращения, что приводит марка тип после после применения наплавки закалки к короблению деталей, нарушению термической обработки и снижению ОМГ ЭН-70Х11-25 250...320 - Наплавка деталей твердости. Окисление металла понижает механические свойства и пла ОМГ-Н ЭН-70Х11Н3-25 250...310 - из стали 110Г13Л, стичность сваренных участков. Поглощение азота за счет образования работающих в ус нитрида железа, марганца и других элементов увеличивает прочность ловиях интенсивно сварного шва, однако резко уменьшает его пластичность. Для уменьшения го абразивного из влияния этих явлений сварку выполняют электродами с обмазкой. При нашивания выборе электродов необходимо учитывать их назначение.

ЦН-5 ЭН-25Х12-40 41,5 50 Наплавка деталей, Свойства материала шва должны максимально приближаться по каче ЭН-60М ЭН-60Х2СМ-50 51,5 61 быстроизнаши ству к свойствам основного материала. Основные марки электродов и их ЦШ-1 ЭН-30Х3В8 41,5 55 вающихся и тре назначение приведены в табл. 69. Диаметр электрода выбирают в зависи бующих механиче ской обработки по мости от толщины свариваемых деталей и размещения сварного шва в сле наплавки пространстве. Силу сварочного тока определяют по диаметру применяе ЭН-У30Х25РС2Г- Т-590 56...60 - Наплавка деталей, мого электрода.

ЭН-У30Х25Р Т-620 59...63 - работающих в ус Таблица 69 С2ТГ- ВКН/ЛИВТ 57...61 - ловиях интенсивно го абразивного из Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки нашивания Твердость по- Газовую сварку осуществляют, как правило, ацетилено-кислородным Электрод верхности НВ Область нейтральным пламенем. В отдельных случаях применяют восстанови марка тип после после применения тельное пламя, а при резании металлов - окислительное пламя. Ацетилен наплавки закалки является основным горючим газом для газовой сварки и резки металлов, ОММ-5 Э-42 120...140 - Сварка и наплавка температура его пламени при сгорании в смеси с технически чистым ки ОМА-2 Э-42 120...140 - малоуглеродистых слородом достигает 3150С. К месту сварки ацетилен доставляется в спе сталей циальных стальных баллонах, заполненных пористой, пропитанной аце ЦМ-7 Э-42 120...140 - Наплавка поверх тоном массой (благодаря его хорошей растворимости в ацетоне), под дав УОНИ-13/45 Э-45 140...200 - ностей, которые не лением 1,9 МПа. Ацетилен могут также получать непосредственно на УОНИ-13/55 Э-55 140...210 - требуют высокой месте сварки с помощью специальных ацетиленовых генераторов (табл.

твердости 70). Принцип ацетиленового генератора основан на разложении карбида ОЗН-300 ЭН-15ГЗ-25 250...300 250...300 Наплавка деталей, ОЗН-400 ЭН-20Г4-40 370...430 - работающих в ус- кальция водой. Кислород сохраняют и транспортируют в стальных балло ловиях высокого нах вместимостью 40 дм3 под давлением 15 МПа.

контактного напря Таблица жения и ударного Технические характеристики некоторых нагружения моделей ацетиленовых генераторов флюс в виде порошка или пасты (иногда в виде паров, например флюс Характери- ГВД-0,8 ГВР- АНВ- АСМ-1- МГ-65 ГВР- БМ-1). В качестве флюсов (в зависимости от свойств свариваемых мате стика 1,25 1,66 риалов) используют буру, борную кислоту, окислы и соли бария, калия, Расход аце- 0,8 1,25 1,25 1,25 2 лития, натрия, фтора и др.

тилена, м3/ч Кислород и горючие газы к месту сварки (к газовой горелке) подают Рабочее дав- 0,007... 0,008... 0,002... 0,01... 0,0035 0,015...

по специальным шлангам, обладающим достаточной гибкостью и высо ление ацети- 0,03 0,015 0,003 0,03 0, кой прочностью.

лена, МПа Система ге- Вытес- Вода на Вода на Вытес- Вода на Вода на Основным инструментом газосварщика является газовая горелка, в ко нератора нение карбиде карбиде нение карбиде карбиде торой осуществляется образование горючей смеси. Газовые горелки под и вытес- и вытес- и вытес разделяются: по способу смесеобразования - на инжекторные и безын нение нение нение жекторные;

по роду применяемого газа - ацетиленовые, для газов Количество 2 4 4 2,2 5 заменителей, для жидких горючих и водородные;

по назначению - уни карбида версальные (сварка, резка, пайка, наплавка) и специализированные;

по кальция для числу пламени - одно- и многопламенные;

по мощности пламени и т.д.

одной за Схема безынжекторной горелки представлена на рис. 47. Кислород по ре грузки, кг зиновому рукаву через ниппель 4, регулировочный вентиль 3 и специаль Грануляция 25/80 25/80 25/80 25/80 15/25 и 25/ карбида 25/80 ные дозирующие каналы поступает в смеситель горелки. Аналогично че кальция, мм рез ниппель 5 и вентиль 6 поступает в смеситель и ацетилен. Из смеси Масса гене- 195 54 42 204 70 тельной камеры горючая смесь, проходя по трубке наконечника 2, выхо ратора в не дит из мундштука 1 и, сгорая, образует сварочное пламя. Для образования заряженном нормального сварочного пламени горючая смесь должна вытекать из ка состоянии, кг нала мундштука горелки с определенной скоростью. Эта скорость должна Использова- С теп- С чех- До До Не ис- быть равна скорости горения. Если скорость истечения больше скорости ние в зимних лоизо- лом -25С -30С пользу горения, то пламя отрывается от мундштука и гаснет. Когда скорость ис условиях ляцион- ют течения газовой смеси меньше скорости горения, горючая смесь загорает ным ся внутри наконечника. Для нормальной работы безынжекторных горелок чехлом сварочный пост снабжают регулятором равного давления, автоматически Примечание: в числителе дроби указан минимальный размер гранул;

в знаме обеспечивающим равенство рабочих давлений кислорода и ацетилена.

нателе - максимальный.

Инжекторные горелки более универсальны и не требуют установки такого Кроме ацетилена при сварке и резке металлов применяют и другие, регулятора.

более дешевые, горючие газы (водород, коксовый газ, городской газ, про пан, пропанобутановая смесь) и пары горючих жидкостей (бензин, керо син).

Химический состав и физико-механические свойства материала при садочных прутков должны быть близки к составу и свойствам сваривае мых материалов. Для защиты расплавленного металла от окисления на кромки свариваемого металла и на присадочные прутки заранее наносят вибратора 4 к ультразвуковому генератору 5. Придав наконечнику волно вода-концентратора соответствующую конфигурацию, можно произво дить контурную сварку, в том числе и в труднодоступных местах.

Рис. 47. Схема безынжекторной горелки:

Рис. 49. Основной узел ультразвуковой сварочной машины:

1 - мундштук;

2 - трубка наконечника;

1 - подвижная опора;

2 - свариваемые материалы;

3, 6 - регулировочный вентиль;

4, 5 - ниппель 3 - волновод-концентратор;

4 - вибратор;

5 - ультразвуковой генератор Схема электрической горелки для сварки пластмасс представлена на рис. 48. Воздух под давлением со скоростью 25...30 м/с проходит через 13.3. Сварка металлов многоканальную трубку 4 с расположенной на ней (или в ней) спиралью выходит через наконечник 2 и сменное сопло 1. Имеется возможность ре В зависимости от требований, предъявляемых к качеству сварного гулирования скорости подачи воздуха и рабочей температуры выходяще шва, а также химико-физико-механических свойств свариваемых мате го из сопла газа.

риалов выбирают тот или иной вид сварки. Наиболее дешевый и легко доступной является сварка металлическим электродом, однако она при менима не для всех металлов и в некоторых случаях неприемлема. Кон тактную сварку в основном применяют для сварки тонких металлических листов, например, для сварки кузовов автомобилей.

Наиболее универсальной и широко применяемой является газовая сварка. Перед ее проведением свариваемые кромки металлов тщательно подготавливают: удаляют масло, окалину и другие загрязнения;

тщатель но зачищают (при необходимости, например при сварке алюминия, свари ваемые кромки травят в кислоте, затем промывают и сушат);

разделывают кромки в зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей;

осуществляют прихватку короткими швами.

Рис. 48. Схема электрической горелки для сварки пластмасс:

Наличие в стали углерода и различных легирующих добавок значи 1 - сменное сопло;

2 - наконечник;

3 - кожух;

4 - многоканальная трубка;

5 - спираль тельно сказывается на качестве свариваемости. При содержании углерода При сварке пластмасс ультразвуком (рис. 49) свариваемые материалы свыше 0,25% свариваемость стали ухудшается, так как в зонах термиче 2 зажимаются между подвижной опорой 1 и концом волновода- ского влияния образуются закалочные структуры, приводящие к трещи концентратора 3. Сварка происходит в момент подключения обмотки нам. Повышение содержания углерода в присадочном материале вызыва ет пористость шва. Большое содержание марганца (более 1,8%) также Выбор способа сварки определяется составом чугуна, конструкцией дета приводит к возникновению трещин. Наличие в стали вредных примесей ли, характером дефекта и условиями работы.

(сера, фосфор и др.) также приводит к хладноломкости сварного шва. На- Процесс горячей газовой сварки разбивается на ряд отдельных опера личие в стали вольфрама, молибдена, хрома ухудшает свариваемость, а ций, от которых зависит качество сварного соединения. К этим операциям наличие титана, ниобия, меди - улучшает. Отдельные легирующие добав- относятся: подготовка деталей под сварку;

предварительный подогрев де ки (молибден, ванадий, вольфрам и др.) при сварке окисляются и выгора- талей;

сварка деталей;

охлаждение деталей после сварки. Раковины, тре ют. В табл. 71 приведена классификация основных марок стали по свари- щины и другие поверхностные дефекты подготавливают механической ваемости. разделкой места заварки, трещины по концам засверливают. Детали, под готовленные под горячую сварку, собирают, прихватывают по кромкам и Таблица подвергают нагреву до 500...700С. Сварку чугуна выполняют газосвар Классификация основных марок стали по свариваемости кой нормальным пламенем или пламенем с небольшим избытком ацети лена. Для получения качественного сварного соединения необходимо по Характерис- Марки сталей сле сварки уменьшить скорость охлаждения. Для этой цели иногда свари тика свари- Углеродистые Конструкционные Высоколегиро ваемые детали подвергают вторичному нагреву до температуры ваемости легированные ванные 600...750С и охлаждают вместе с печью. Также возможно применение Хорошая Ст1кп, Ст1пс, 15ХА, 20Х, 08Х20Н14С2, сварки чугуна с местным подогревом.

Ст2кп, Ст2пс, 15ХМ, 20ХГСА, Х23Н18, Х18Н9Т, Холодную сварку чугуна применяют в тех случаях, когда детали при Ст3, Ст4, Ст6, 12Хн2, 08Х18Н нагревании и охлаждении способны свободно расширяться и сжиматься, Ст8, Ст10, Ст15, 12ХН2Н4А, не вызывая значительных остаточных напряжений. При этом мощность Ст20, Ст25 15НМ Удовлетво- БСт5сп, 30, 25 20ХН3А, 30Х, 9Х14А, 12Х14А, пламени горелки должна быть максимальной. Технологический процесс рительная 12ХН2, 30ХМ, 30Х13, 12Х17, сварки аналогичен процессу при горячей сварки. После сварки изделие 25ХГСА, 15ХСН 25Х13Н медленно охлаждают под слоем асбеста или в песке.

Ограничен- Ст6, 40, 45, 50 35ХМ, 30ХГС, 20Х18Н9, Х18Н9, При ремонтной сварке используют пайку-сварку чугуна латунными ная 35СГ, 33ХС, 40Х, 12Х18Н9, припоями. Преимущество пайки-сварки чугуна латунью по сравнению со 40ХМФА, 40ХН, 20Х23Н18, сваркой плавлением заключается в том, что нагрев чугуна до температуры 20Х2Н4А, 40Л, 36Х18Н25С плавления латуни (850...900С) существенно не изменяет структуры ме 45Л, 50Л талла и не вызывает значительных термических напряжений. Техника Окончание табл. пайки-сварки состоит в следующем. Кромки нагревают до красного цвета, Характерис- Марки сталей посыпают флюсом (МАФ-1, ФСЧ-2) и облуживают участками. Использу тика свари- Углеродистые Конструкционные Высоколегиро ют припои типа ЛОК, ЛОМНА и др.

ваемости легированные ванные Трудность сварки меди обусловлена ее физико-химическими свойст Плохая 65, 70, 75, 80, 85, 50Г, 50Г2, 50ХГ, Х12, Х12М, 9ХС, вами. Медь склонна к окислению с образованием тугоплавких окислов, 40Г, 45Г 50ХГСА, 6ХС, 3Х2В8Ф, 5ХНТ, поглощению газов расплавленным металлом, обладает высокой теплопро 7Х3, 45ХН3МФА 5ХНВ, 6ХВ2С водностью и большой величиной коэффициента линейного расширения Горячая сварка чугуна является наиболее надежным способом, обес- при нагревании. Поэтому при сварке меди применяют специальные флю печивающим лучшее качество сварного соединения, и применяется при сы и мощное пламя горелки. Чем чище медь, тем она лучше сваривается.

исправлении дефектов литья и ремонте небольших чугунных деталей. Наиболее широко распространенным является флюс, содержащий: 30% буры;

50% борной кислоты;

10% поваренной соли;

10% кислого фосфор- Аргонодуговой сваркой можно сваривать все применяемые в про нокислого натрия. Также можно применять газообразный флюс БМ-1. Для мышленности деформируемые магниевые сплавы, за исключением сплава сварки используют присадочную проволоку и прутки марок: М-1, МСр1, ВМ65-1. Высокое содержание цинка в этом сплаве обусловливает широ МНЖ5-1, МНЖК5-1-0,2-0,2. Сварочная проволока МСр1 содержит кий интервал кристаллизации и способствует образованию трещин при 0,8...1,2% серебра. сварке.

Основными затруднениями при сварке латуней являются выгорание Сложные сварные детали и узлы конструкции этим методом можно цинка, поглощение газов расплавленным металлом и повышенная склон- получить из сплавов МА1, МА2, МА2-1, МА8 и МА13. Сплав ВМД1 мо ность металла шва к образованию пор и трещин. Для борьбы с испарени- жет применяться для менее сложных сварных деталей и узлов.

ем цинка при газосварке латуни применяют окислительное пламя и спе- Сплав МА11 обладает повышенной склонностью к образованию тре циальные присадочные материалы, легированные кремнием и бором. щин при сварке. Из сплавов МА9, МА10, МА3, МА5 можно сваривать Применяют присадки следующих марок: Л63, ЛО60-1, ЛК62-0,5 и др., только детали простой формы.

флюс - тот же, что и при сварке меди. Для уплотнения металла шва и по- При сварке особое внимание следует обратить на защиту расплавлен вышения его механических свойств шов проковывают и подвергают от- ного металла шва и околошовной зоны от атмосферного воздуха. Для за жигу при температуре 600...650С с последующим медленным охлажде- щиты поверхности расплава и прилегающей к нему зоны применяют слой нием. жидкого флюса или инертного газа (аргона или геля) или одновременно При сварке бронз применяют те же флюсы, нормальное пламя и спе- жидкого флюса и инертного газа.

циальную сварочную проволоку БрОЦ4-3 и БрОФ6,5-0,15. Иногда осуще- Применение флюса ВФ-156 позволяет получать чистые сварные швы, ствляют предварительный нагрев до температуры 300...450С. не содержащие шлаковых и газовых включений. При газовой сварке флюс Сварка никеля не вызывает затруднений, за исключением образования ВФ-156 предотвращает рост зерна в шве.

окиси никеля, температура плавления которой выше, чем у основного ме- талла. Поэтому сварку желательно вести под флюсом (тот же, что и для 13.4. Сварка полимерных материалов меди). Присадочный металл - никелевая проволока, легированная крем нием, марганцем и титаном.

Все существующие способы сварки основаны на нагреве места кон Основной трудностью при сварке алюминия является образование на такта свариваемых материалов посредством различных тепловых источ его поверхности окисной пленки (Al2O3) с температурой плавления ников. Сварке подвергаются лишь термопластичные полимеры, способ 2050С. Поэтому перед сваркой присадочную проволоку и свариваемые ные при определенных температурах переходить в вязкотекучее состоя кромки травят в течение 2 мин в 25%-ном растворе ортофосфорной ки- ние. При этих температурах и условии плотного контакта свариваемых слоты или в 15%-ном растворе азотной кислоты, затем промывают и су- материалов в поверхностных слоях материалов происходит взаимодиффу шат (или протирают). Сварку ведут в нейтральной среде (аргоне) непла- зия частей макромолекул полимера из одного материала в другой. На вящимся электродом с подачей присадочной проволоки либо газосваркой прочность соединения оказывают влияние технологические режимы свар с применением специальных флюсов. Наибольшее распространение полу- ки, химическая структура полимера, степень его полярности и подвижно чил флюс марки АФ-4А, содержащий: 41% хлористого натрия;

51% хло- сти макромолекул, их ориентация, состояние свариваемых поверхностей и ристого калия;

8% фтористого натрия.

другие факторы.

Основными способами сварки деформируемых магниевых сплавов яв Обычно сварку осуществляют с применением присадочного материа ляются сварка плавлением и различные виды контактной сварки. Сварку ла, который разогревается одновременно с кромками свариваемых дета плавлением выполняют на том же оборудовании, что и сварку алюминие- лей. Сварка происходит в вязкотекучем состоянии материала под давле вых сплавов.

нием. Ввиду низкой теплопроводности пластмасс разогреваются лишь по верхностные слои, в связи с этим используют присадочные прутки не- пласта с полиэтиленом, полистиролом, кварцем, алюминием и другими большого диаметра (2...4 мм). Газовым теплоносителем сваривают в ос- материалами применяется ядерная сварка.

новном толстостенные изделия, в частности винипластовые трубы и ем- Сравнительные данные свариваемости различных термопластов при кости. Наиболее рациональна сварка толстостенных деталей встык, пред- ведены в табл. 72.

почтительнее с Х-образной разделке кромок, так как обеспечивается Таблица меньший расход присадочного материала и более высокая прочность со единения, чем при V-образной разделке. Детали толщиной до 2 мм можно Характеристика свариваемости термопластов сваривать встык без разделки кромок, обеспечив между кромками зазор до 1,5 мм. Поверхность кромок перед сваркой тщательно очищают и Способ сварки обезжиривают, например, ацетоном. Глянец снимают наждачной шкуркой нагре- нагре- нагре- трени- нагре- кон- токами или шабером. Сварку винипласта производят воздухом, подогретым до тым тым тым ем тым такт- высо температуры 200...240С и подаваемым под давлением 60 кПа.

возду- инерт- возду- инстру ным кой Сварку полиэтилена, полипропилена, фторопласта-4, полиизобутиле Наименование хом ным хом в мен- нагре- часто на, полистирола в основном осуществляют контактным нагревом под дав пластмассы газом смеси том вом ты лением. Свариваемые поверхности изделий разогреваются до температу- с про дукта ры размягчения на глубину 2...3 мм и сдавливаются с определенным уси ми го лием до полного смыкания оплавленных поверхностей (с некоторым вы рения давливанием оплавленного материала). Давление снимают после отвер газа ждения соединяемых поверхностей (до 40 с). При сваривании тонких пле Полиэтилен нок между горячим инструментом и свариваемыми внахлест поверхно (листы, пленки) Хор. Хор. Удовл. - Хор. Хор. - стями помещают фторопластовую прокладку толщиной 0,1...0,15 мм.

Полиэтилен Сварку токами высокой частоты применяют в основном для тех мате (трубы, прутки) Хор. Хор. Удовл. - Хор. Хор. - риалов, которые имеют достаточно высокий тангенс угла диэлектриче Винипласт ских потерь (tg ) и высокий коэффициент диэлектрической проницаемо- (листы, пленки) Хор. Хор. Удовл. Хор. Хор. Хор. Хор.

Винипласт сти (например, винипласта). Количество тепла, выделяемого в объеме (трубы, прутки) Хор. Хор. Удовл. Хор. Хор. Хор. Хор.

свариваемого материала между электродами за 1 с, определяется по фор Полиамиды Хор. Хор. Удовл. Хор. Хор. Хор. Хор.

муле:

Полиметилме- Q=0,33U2f tg (кал), такрилат - - Удовл. Удовл. - Хор. Удовл.

Полиизобутилен Хор. Хор. Удовл. - Хор. - - где U - напряженность электрического поля, В;

Полистирол Хор. - - Хор. Хор. Хор. - f - частота электрического поля, мГц.

Полипропилен Хор. Хор. - - Хор. Хор. - Форма и размеры электродов зависят от вида сварочного соединения, Фторопласт Удовл. Удовл. - - Хор. - конфигурации и размеров свариваемых изделий. Сваривают детали тол Глава 14. ПАЙКА МАТЕРИАЛОВ щиной до 5 мм.

Сваривание полиолефиновых пленок толщиной 50...150 мкм осущест 14.1. Способы пайки материалов вляют лазерной сваркой со скоростью до 400 м/мин. Для сварки фторо конструкционных материалов Пайка - это технологический процесс получения неразъемных соеди нений металлов нагревом до расплавления более легкоплавкого приса Температура дочного металла - припоя, заполняющего зазор между соединяемыми де Материал Марка плавления, С талями;

основной металл при пайке не плавится, а нагревается до темпе Начало Конец ратуры расплавления припоя.

Углеродистая деформируемая сталь 08кп 1485 В качестве источников тепла при пайке используют газокислородное и Хромомарганцевокислая сталь 30ХГСА 1485 газовоздушное пламя, электронагрев, индукционный нагрев, паяльники.

Хромоникелевая сталь 40ХНМА 1485 К преимуществам пайки относятся отсутствие расплавления и незна 12Х18Н9Т 1400 чительный нагрев основного металла. Эти преимущества позволяют по Жаропрочный никель-хромовый сплав ХН77ТЮР 1400 лучать высококачественные соединения не только однородных металлов, ХН78Т 1380 но и разнородных металлов и сплавов.

Жаростойкий и кислотостойкий чугун ЧХ32, ЧХ28Д2 1135 Особенность пайки состоит в том, что при этом процессе не происхо- Медь М0 1083 Томпак Л96 1060 дит плавления металла соединяемых деталей.

Латунь Л63 900 Родственным пайке процессом является лужение, при котором по Бронза БрОФ6,5-0,15 890 верхность металлической детали покрывают тонким слоем расплавленно Титановый сплав ВТ2 1680 го припоя, образующего в контакте с основным металлом припой-сплав Алюминиево-марганцевый сплав АМц 600 переменного состава с теми же зонами, что и зоны при пайке. Если при АМг6 565 пайке прочность паяного соединения определяется прочностью двух спа Дюралюминий Д16 550 ев и зоны сплавления, то при лужении прочность связи слоя полуды с ос Силумин АЛ5 577 новным металлом зависит от прочности переходного слоя (спая) между Магниевый деформируемый сплав МА5 482 ними.

Магниевый литейный сплав Мл5 455 Цинковый сплав ЦМ1 419 Лужение можно применить как предварительный процесс с целью Бериллий Чистый 1315 создания более надежного контакта между основным металлом и припоем Окончание табл. или как покрытие для защиты металлов от коррозии. Для повышения прочности спая, полученного при лужении, иногда проводят термическую Температура обработку.

Материал Марка плавления, С Паяемые конструкционные материалы выбирают в соответствии с ус Начало Конец ловиями работы конструкции и требованиями прочности, герметичности, Хром - 1900 коррозионной стойкости и др.

Ниобиевый сплав ВН2 2430 В паяемых конструкциях применяют стали всех типов, чугуны, нике Молибденовый сплав ВМ1 2600 левые сплавы (жаропрочные, жаростойкие, кислотостойкие), медь и ее Тантал Чистый 2996 сплавы, а также легкие сплавы на основе титана, алюминия, магния и бе Вольфрамо-молибденовый сплав 85-15 3240 риллия (табл. 73). Ограниченное применение имеют сплавы на основе ту- Вольфрам Чистый 3410 гоплавких металлов: хрома, ниобия, молибдена, тантала и вольфрама.

Формирование паяного соединения происходит под влиянием различ Таблица ных факторов (рис. 50).

Температура плавления некоторых Изменяя технологические параметры процесса пайки (состав и свойст ва припоя, термический цикл, средства активации поверхности, зазор, конструкцию паяного соединения), можно влиять на формирование швов паяных соединений и конечные свойства этих соединений. Например, факторами, определяющими степень смачивания припоем основного ме талла, являются состав и свойства основного металла и припоя, темпера тура и время выдержки при пайке, а также средства активации поверхно сти. Если при заданных условиях пайки не удается обеспечить хорошего смачивания припоем паяемого металла, то смачивание можно улучшить нанесением на паяемые поверхности слоя другого металла.

В некоторых случаях получение качественного паяного соединения при хорошей смачиваемости затруднено образованием на границе припой - паяемый металл хрупких прослоек интерметаллических соединений. В этом случае получение соединения с требуемыми свойствами зависит от взаимодействия припоя и паяемого металла.

Факторами, влияющими на этот процесс, являются состав и свойства паяемого металла и припоя, температура и время выдержки при пайке и величине зазора (табл. 74).

Таблица поя, термический цикл пайки, конструкцию паяных соединений и все факторы, влияющие на взаимодействие припоя и металла.

Рекомендуемые величины паяльных зазоров, мм Таким образом, при получении паяного соединения наиболее важны смачивание припоем основного металла (необходимое условие образова Основной металл ния соединения при пайке) и взаимодействие припоя с паяемым материа Припои Углеро- Корозион- Медь и ее Титан Алюми лом, оказывающее влияние на все сопутствующие процессы, участвую дистая но-стойкая сплавы ний и его щие в формировании паяного соединения.

сталь сталь сплавы В настоящее время принята классификация способов пайки по различ Медный 0,02...0,15 0,02...0,15 - - - ным признакам.

Латунный 0,05...0,30 0,05...0,30 - - - По условию заполнения паяльного зазора различают виды пайки: ка Медно- пиллярный и некапиллярный. При капиллярной пайке заполнение припо цинковый 0,05...0,25 - 0,01...0,30 - - Медно- ем зазора и удержание его в зазоре происходит под действием поверхно фосфористый - - 0,02...0,15 - - стного натяжения капиллярных сил. При некапиллярной пайке зазор за Серебряный 0,05...0,15 0,05...0,15 0,03...0,15 - - полняется припоем преимущественно под действием силы тяжести или Серебряно- другой внешней силы.

марганцовый - - - 0,05...0,10 - К некапиллярным способам пайки (применяемым редко) отнесены Никелевый - 0,05...0,20 - - - сваркопайка (способ соединения разнородных металлов с различной тем Алюминиевый - - - - 0,10...0, пературой плавления, при котором расплавляется только более легко плавкий металл, играющий роль припоя) и пайка заливкой, при которой В ходе кристаллизации припоя при охлаждении возможно появление соединение образуется через припой, заливаемый в полость, имеющуюся специфических дефектов - пор, раковин, трещин. В определенных усло в одной из соединяемых деталей или в специальном приспособлении.

виях процесс кристаллизации может оказаться основным в формировании В зависимости от происхождения припоя различают следующие спо работоспособного соединения. Процесс кристаллизации в свою очередь собы пайки: готовым припоем и контактно-реактивную, для которой роль определяется составом припоя и его взаимодействием с паяемым мате припоя выполняет жидкая фаза, образующаяся в результате химической риалом, условиями охлаждения, величиной зазора, конструкцией соеди реакции с компонентами флюса.

нения и некоторыми другими факторами.

Одним из перспективных видов припоя является композиционный Изменение свойств паяемого металла при пайке возможно в результа припой, содержащий порошковый наполнитель, не расплавляющийся при те воздействия термического цикла пайки и в результате взаимодействия с пайке. Наполнитель создает в зазоре систему капилляров, что позволяет припоем. Поэтому к технологическим факторам, влияющим на характер и паять изделия с большими зазорами. Кроме того, наполнитель участвует в степень изменения свойств основного металла, относятся и все факторы, диффузионном взаимодействии с припоем и может быть использован для которые определяют взаимодействие припоя и основного металла.

придания соединению специальных свойств.

При пайке металла с керамикой, стеклом, когда имеется значительная Диффузионная пайка рассчитана на развитие диффузионных процес разность в коэффициентах термического расширения и один из материа сов между припоем и паяемым металлом;

затвердевание паяного шва лов или оба имеют низкие пластические свойства, получение работоспо происходит при температуре выше температуры солидуса припоя.

собных соединений может быть затруднено из-за возникновения напря По способу удаления окисной пленки при пайке и лужении различают жений и разрушения спая в процессе охлаждения.

флюсовую и бесфлюсовую пайку, ультразвуковые пайку и лужение, абра К технологическим факторам, влияющим на напряженное состояние зивное, абразивно-кристаллическое и абразивно-кавитационное лужение, соединения, можно отнести состав и свойства паяемых материалов и при пайку в активных, нейтральных газах и в вакууме. При ультразвуковой (145< tпл 450С);

среднеплавкие (450< tпл 1100С);

высокоплавкие пайке и лужении, абразивном, абразивно-кристаллическом и абразивно (1100< tпл 1850С);

тугоплавкие (tпл >1850С).

кавитационном лужении происходит механическое разрушение оксидной Высокотемпературная пайка дает более прочные соединения, иногда пленки на поверхности паяемого материала под слоем расплавленного не уступающие по прочности основному материалу.

припоя, смачивающего очищенную поверхность, за счет явления кавита Соединения, выполненные серебряными, медными и медно ции, вызываемого ультразвуковыми колебаниями, или абразивного воз цинковыми припоями, хорошо покрываются почти всеми видами гальва действия твердых частиц, содержащихся в припое.

нических покрытий. Соединения припоями, содержащими олово, не сле По источникам нагрева существующие способы пайки разделяют на дует подвергать гальваническим покрытиям и оксидированию.

пайку паяльником, газопламенную, дуговую, электросопротивлением, эк При выборе припоя для пайки стальных конструкций следует иметь в зотермическую (использующую теплоту, образующуюся при экзотерми виду, что все медные и часть серебряных припоев способствуют возник ческих реакциях специальных смесей), электронным лучом (чаще скани новению трещин в основном материале в процессе пайки или при после рующим), лазерную, световым излучением (с помощью кварцевых ламп и дующей сварке вблизи паяных швов.

ксеноновых ламп высокого давления), печную, погружением в расплав Марки медных припоев приведены в табл. 75, марки медно-цинковых ленные соли или припои, волной припоя, нагретыми штампами, матами, припоев, припоев системы серебро-медь-цинк, а также оловянно блоками.

свинцовых, магниевых и припоев на основе алюминия - в таблицах 76, 77, 14.2. Паяльные припои и флюсы 78, 79, 80.

Таблица Припои выпускают в виде проволоки, прутков, полос, порошковой проволоки, порошков и пасты.

Марки медных припоев В качестве припоев для пайки металлов применяют как чистые метал лы, так и их сплавы.

Марка Область применения Чтобы выполнить условия проведения пайки и обеспечить получение М00 Для пайки ответственных деталей из углеродистых и кор качественных паяных соединений, припои должны отвечать следующим розийностойких сталей, а также никелевых сплавов требованиям:

М0 л - температура плавления припоя должна быть ниже температуры М1 л плавления паяемых материалов;

для соединений, работающих при темпе М2 Для пайки менее ответственных деталей из тех же металлов ратуре выше 100С, припои, имеющие температуру плавления ниже 300С, применять не рекомендуется;

Таблица - припой должен хорошо смачивать поверхность паяемых деталей и Марки, химический состав и назначение затекать в зазоры соединения;

медно-цинковых припоев (ГОСТ 23137-78) - выбранный припой должен обеспечивать получение соединения не обходимой прочности;

Химический состав, % (массовые доли) Область - припой должен обеспечивать возможность нанесения антикоррози Марка Основные компоненты Примеси (не более) применения онного или декоративного покрытия требуемого качества.

медь цинк железо свинец В соответствии с ГОСТом 19248-78 по температуре расплавления (tпл) ПМ - 36 34Е38 Остальное 0,1 0,5 Для пайки лату припои подразделяют на: особолегкоплавкие (tпл145С);

легкоплавкие ни, содержащей до 69% меди ПМ - 48 46Е50 л 0,1 0,5 Для пайки мед- №1 435 520 То же ных сплавов, №2 398 415 Заделка мелких дефектов в отливках из содержащих сплава МЛ медь свыше 68% Таблица ПМ - 54 52Е56 л 0,1 0,5 Для пайки меди, Марки серебряных припоев общего назначения (ГОСТ 19738-74) тоипака, бронзы и стали Температура Таблица Марка плавления, С Область применения начало конец Марки оловянно-свинцовых припоев ПСр 72 779 779 Пайка медных проводов и деталей прибо (ГОСТ 21930-76 и ГОСТ 21931-76) ров, когда место спая должно обладать вы сокой электропроводностью, а также пайка Температура проводов и деталей вакуумных приборов и Марка Область применения плавления,С установок начало конец ПСр 50 779 850 То же, но паяют при более высоких тем ПОС 90 183 222 Пайка деталей, подвергаемых гальвано пературах покрытиям (серебрению, золочению), швов ПСр 70 730 755 Пайка меди, латуни и сталей (швы менее пищевой посуды и медицинской аппаратуры электропроводны, чем при пайке ПСр 72) ПОС 61 183 185 Пайка меди, латуни, бронз, сталей, ответ ПСр 65 740 - Пайка сталей, меди, никеля и их сплавов ственных деталей в электро- и радиотехнике, (паяные швы обладают достаточно высокой приборостроении, когда соединяемые детали прочностью и имеют серебристый цвет) нельзя нагревать выше 200С ПСр 45 660 725 Пайка сталей, меди, никеля и их сплавов ПОС 40 183 235 То же, а также пайка деталей с герметич ПСр 25 745 775 Припой общего назначения ными швами, оцинкованного железа ПСр 40 595 605 Пайка стальных и медных деталей, рабо ПОС10 183 256 То же тающих при повышенных температурах. При ПОССу 183 277 Пайка неответственных деталей из меди, 600С прочность паяных соединений на 20% 18-2 латуни и сталей выше, чем при пайке ПСр 45 и ПСр ПОССу 245 265 Лужение меди и железа, пайка неответст ПСр 12М 780 825 Пайка сталей, меди, бронз и латуни 4-6 венных деталей;

так как швы обладают не ПСр 10 815 850 Обладает пониженными технологически достаточной пластичностью ми свойствами Таблица Таблица Марки припоев на основе алюминия Марки магниевых припоев Температура Марка плавления, С Область применения Температура начало конец Марка плавления, С Область применения Силумин 578 578 Пайка алюминия и сплавов АМц и АВ начало конец 34А 525 525 Пайка алюминия и сплавов АМц, АМг и П430Мг 430 600 Пайка магния и сплавов марок МА1, МА АВ и МА П575А 570 620 Пайка алюминия и сплава Амц Содержа- 36А 490 505 То же Компонент ние компо- Область применения Паяльный флюс - химически активное вещество, предназначенное для нента, % Плавленая бура 50 Пайка деталей из корро очистки и поддержания чистоты поверхностей паяемого металла и припоя Борная кислота (разведен- 50 зионностойких и жаропроч с целью снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания ная в растворе хлоридного ных сталей жидкого припоя.

цинка) К флюсам предъявляется ряд требований. Так, необходимо, чтобы Бура 60 Пайка деталей из чугуна флюс химически не взаимодействовал с припоем (кроме случаев реактив Хлористый цинк но-флюсовой пайки);

очищал поверхности основного металла и припоя от Марганцово-кислый цинк присутствующих на них окислов и защищал соединение от воздействия Хлористый литий 38...26 Пайка деталей из алюми окружающей среды во время пайки;

имел температуру плавления ниже Фтористый кальций 12...16 ния и его сплавов температуры плавления припоя;

способствовал смачиванию поверхности Хлористый цинк 8... основного металла припоем в расплавленном состоянии;

сохранял свойст- Хлористый калий 40... ва и не менял своего состава от нагрева при пайке;

не вызывал сильной Особолегко- и легкоплавкие припои коррозии паяного соединения и не выделял при нагреве ядовитых газов.

Хлористый цинк 10...30 Пайка деталей из стали, В зависимости от температурного интервала активности паяные флю Вода 70...90 меди и медных сплавов сы подразделяются на низкотемпературные (tпл 450С) и высокотемпе Канифоль 100 Пайка деталей из меди и ратурные (tпл>450С) (ГОСТ 19250-73).

ее сплавов Составы широко применяемых флюсов для низко- и высокотемпера Насыщенный раствор хло- 100 Пайка деталей из корро турной пайки и область их применения приведены в табл. 81.

ристого цинка в соляной зионно-стойких сталей кислоте Таблица Хлористый цинк 95 Пайка деталей из алюми Хлористый натрий 5 ния и его сплавов низкотем Составы паяльных флюсов пературным припоем Паста: Низкотемпературная пай Содержа- насыщенный раствор цинка 34 ка паяльной лампой Компонент ние компо- Область применения метанол нента, % глицерин Средне- и высокоплавкие припои Олово, свинец и сплавы на их основе относятся к мягким припоям.

Бура 100 Пайка деталей из меди, Ими паяют изделия почти из всех металлов. Оловянно-свинцовые припои бронзы, стали выпускаются в виде чушек, прутков, проволоки, ленты, а также в виде Плавленая бура 72 Пайка деталей из латуни трубок, заполненных флюсом. Выпускаются семь марок оловянных при Поваренная соль 14 и бронзы, а также пайка се поев с содержанием олова от 3 до 90% и температурой плавления от Поташ кальцинированный 14 ребром до 265С (табл. 82). Легирование припоев сурьмой позволяет снизить Плавленая бура 90 Пайка деталей из меди, температуру плавления и повысить прочность сплавов. Также выпускает Борная кислота 10 стали и других металлов ся четыре марки припоев на свинцовой основе с содержанием серебра от Окончание табл. 0,7 до 3,3% и температурой плавления 270Е305С.

Таблица 82 Температура ликви- 265 277 256 235 210 185 дуса в С Химический состав оловянных и свинцово-серебряных припоев Температура солиду- 245 183 183 183 183 183 са в С Марка Содержание компонентов, в % Электросопротивле- Sn Sb Pb Ag Cd - 0,22 0,182 0,17 0,156 0,145 - ние в Оммм2/м ПОС 90 89Е90 0,15 Остальное - - 5,9 2,8 3,3 3,8 3,8 4,7 4, в в кг/мм ПОС 61 59Е61 0,8 -//- - - 23,7 26,6 44 52 54 34 в % ПОС 50 49Е50 0,8 -//- - - - 52,2 78,8 86,7 - 55,7 - в % ПОС 40 39Е40 1,5Е2 -//- - - - 25,5 18,6 24,0 - 31,5 - с в кг/мм ПОС 30 29Е30 1,5Е2 -//- - - ан в кг/см2 - 3,86 4,67 4,75 4,59 3,8 1, ПОС18 17Е18 2Е2,5 -//- - - НВ в кг/мм2 14 10,5 10,1 13,7 14,9 12,6 ПОСС 4-6 3Е4 5Е6 -//- - - 3,58 2,5 3,4 3,7 4 4,2 2, ср в кг/мм ПСр 3 - - 96Е98 2,7Е3,3 - Предел прочности ПСр 2,5 5Е6 - 91Е93 22Е2,8 - шва при пайке в на ПСр 2 29Е31 - 61,5Е64,5 1,7Е2,3 - кладку в кг/мм2:

ПСр 1,5 14Е16 - 82Е85 0,7Е2,3 4,5Е5, меди 2,4 3,8 2,7 3,7 - 3,5 - латуни 3,0 3,8 2,8 4,6 - 3,5 - Свинцово-серебряные сплавы поставляются в виде полос и проволоки железа 4,9 4,5 5,0 6,1 5,3 3,6 - (табл.83). Основные свойства мягких припоев при комнатной температуре оцинкованного приведены в табл. 84 и 85. железа 2,6 4,0 4,2 4,7 - 3,0 - Предел прочности Таблица 83 при пайке встык в кг/мм2:

Сортамент полос и проволоки из свинцово-серебряных сплавов меди 7,3 8,6 9,1 7,8 - 9,7 - латуни 7,7 6,4 8,8 8,0 9,4 8,0 - железа 10,3 10,0 10,5 11,5 6,7 9,8 - Размер полосы в мм Проволока (минимальный вес толщина ширина длина отрезка в г / диаметр в мм) Таблица 0,1;

0,2;

0,3;

0,5;

50;

100;

100;

150;

10/0,3;

15/0,5;

25/0,8;

25/1,0;

0,8;

1,0;

1,2;

1,6;

150;

200. 200;

300;

30/1,2;

30/1,6;

40/2,0;

50/2,5;

Основные свойства стандартных свинцово-серебряных припоев 2,0;

2,5;

3,0. 400. 50/3,0;

50/3,6;

50/4,0;

75/5,0.

Свойство Показатель по маркам Таблица ПСр3 ПСр2,5 ПСр2 ПСр1, Плотность в г/см3 11,3 11,0 9,6 10, Основные свойства стандартных оловянно-свинцовых припоев Температура кристаллизации в С:

ликвидус 305 305 235 Показатель по маркам солидус 300 295 225 Свойство ПОСС ПОС ПОС ПОС ПОС ПОС ПОС Удельное электрическое сопро- 0,20 0,22 0,17 0, 4-6 18 30 40 50 61 тивление в Оммм2/м Плотность в г/см3 10,7 10,23 9,69 9,31 8,9 8,54 7, 3,2 - - 3, в в кг/мм 45,0 - - в % Чистое олово применяют для лужения консервной жести, пищевых 82,0 - - 82, в % котлов, кухонной утвари, вкладышей подшипников, заливаемых баббитом НВ в кг/мм2 9,5 - - 16, марок Б83 и Б89, а также для пайки.

Свинец применяют для горячего свинцевания и пайки в тех случаях, Пластичность оловянных припоев при отрицательных температурах когда применение олова необязательно. Для улучшения адгезии и прочно снижается;

например, поперечное сужение припоев ПОС 90 и ПОС 61 при сти пайки к свинцу добавляют небольшие количества цинка или олова. В -253С составляет только 1%.

табл. 86 приводятся данные по прочности шва при пайке оловом и свин Припой ПОС 90 применяют для наиболее ответственных соединений, цом изделий из меди, латуни и железа.

когда предъявляются повышенные требования, в первую очередь по ток сичности. В частности, этим сплавом паяют внутренние швы аппаратов и Таблица посуды, в которых содержатся пищевые продукты, медикаменты и вода.

Прочность шва при пайке оловом и свинцом Сплав ПОС 61 - наиболее легкоплавкий припой, и его используют для различных металлических материалов пайки радиотехнических и электротехнических приборов и аппаратуры, а Вид пайки и материал в в кг/мм также изделий, изготовленных из низкоплавких сплавов или закаленной паяемых изделий оловом свинцом стали.

Припой ПОС 50 применяют главным образом для пайки изделий из Пайка внакладку:

медных сплавов и белой жести, в том числе авиационных радиаторов, меди 4,6 1, электрических счетчиков.

латуни 4,5 2, Припоем ПОС 40 паяют детали радиоприемников, физических прибо железа 3,8 1, ров, изделий из оцинкованного железа, автомобильных и тракторных ра Пайка встык:

диаторов.

Припой ПОС 30 имеет наиболее широкое применение для всевозмож меди 9,0 3, ных соединений.

Окончание табл. Припой ПОС 18 применяют для лужения вкладышей подшипников, заливаемых свинцовыми баббитами, в том числе марки БК2. Вид пайки и материал в в кг/мм Малооловянистый припой ПОСС 4-6 применяют для лужения меди, паяемых изделий оловом свинцом сплавов на ее основе и железа. латуни 5,9 2, железа 7,9 1, Свинцово-серебряные припои марок ПСр 3, ПСр 2,5 и ПСр 1,5 имеют по сравнению со свинцово-оловянными более высокую температуру со Пайку алюминиевой проволоки, кабелей с алюминиевой оболочкой, а лидуса. Изделия, паяные этими припоями, могут работать при более вы также алюминиевых изделий производят оловянным припоем марки А, соких температурах.

содержащим 56Е59% цинка и 1,5Е3% меди (поставляются в виде полос Припои типа ПСр 3 не образуют хрупкого пограничного слоя при пай толщиной 8Е10 мм, шириной 10Е15 мм и длиной 250Е500 мм).

ке меди, как это имеет место при оловянно-свинцовых припоях.

На основе олова, свинца, сурьмы, висмута, индия и других металлов Пайку припоями ПСр 3 и ПСр 2,5 производят с помощью газовых го приготавливают легкоплавкие сплавы с температурой плавления ниже релок. Эти припои применяют главным образом для пайки изделий из ме 230С. Наибольшее применение нашел легкоплавкий сплав (8,3% Sn;

ди и ее сплавов. Припой ПСр 3 используют для пайки электродвигателей, 22,6% Pb, 5,3% Cd, 53% Bi;

19,1% Zn) c температурой плавления 47,2С и электрических приборов, радиаторов, охлаждаемых этиленгликолем, и в плотностью 8,95 г/см3. С помощью этого сплава осуществляют вакуумп других областях.

лотные соединения стекла с металлами. С помощью сплавов свинца с ВЧИ (мощностью 10...100 кВт) и машинных генераторов типа ИЗ (мощ оловом и кадмием производят пайку керамики с металлами. ностью 30...200 кВт). Электронные высокочастотные генераторы работа ют на частотах: 0,066;

0,44 и 1,76 мГц. Машинные генераторы обеспечи вают токи частотой 2...15 кГц. Генераторы мощностью 4 кВт используют 14.3. Оборудование для пайки ся для поштучной низкотемпературной пайки. На генераторах мощностью 10 кВт паяют металлорежущий и буровой инструменты с поперечным се Вид оборудования для пайки в основном характеризуется методом и чением в зоне пайки до 5,0 см2, а также тонкостенные ферромагнитные источником нагрева.

изделия. Генераторы, имеющие колебательную мощность 100...200 кВт, Оборудование для печной пайки по методу нагрева подразделяется на электрические печи сопротивления, индукционные печи и установки, ко- применяют при высокотемпературной пайке крупногабаритных изделий с торые в свою очередь делятся на печи с контролируемой средой и ваку- наружным диаметром 140...200 мм. Эти генераторы используют при ме ханизированной пайке, когда необходим запас мощности для создания умные.

интенсивного магнитного поля в зоне пайки при движении нагреваемых Электропечи с контролируемыми газовыми средами (водород или азотно-водородная смесь) оснащены устройствами для транспортирова- изделий через относительно длинные проходные индукторы. Индукцион ния паяных изделий (например, с шагающим подом), а в некоторых слу- ную пайку могут использовать как в воздушной, так и в контролируемой чаях - установками для приготовления газовых смесей. Примером кон- среде, в том числе с применением давления на соединяемые поверхности вейерной электропечи сопротивления является печь марки СК3- (до 4 МПа).

Пайку погружением в расплавленные припои разделяют на низко- и 4.20.1,5/11,5-Х45М1, оснащенная камерой охлаждения и обладающая сле дующими параметрами: мощность - 85 кВт, температура рабочего про- высокотемпературную. В свою очередь низкотемпературная пайка под разделяется на две разновидности: погружением непосредственно в рас странства - 1150С, нагрузка конвейерной ленты - до 130Н/м.

плав припоя и волной или струей припоя.

Наряду с электропечами непрерывного действия для пайки изделий Наиболее широко для лужения и пайки изделий используют электро широко используют колпаковые (марки ИО59.015, ЦЭП-241А, ЛМ-3360 и ванны, представляющие собой корпус из коррозионностойкой стали, в ко др.), элеваторные (марки СКБ-7018, СКБ-7049 и др.) и шахтные печи тором размещен расплавленный припой.

(марки ОКБ-3176А, СШ3-8,40/10, Г95А и др.). Для пайки применяются Для производства печатных плат созданы линии, выполняющие ком также камерные электропечи унифицированных серий СН0 и СН3 с ме плекс операций: нанесение флюса, предварительный подогрев, нанесение таллическими нагревательными элементами, номинальной температурой 1000...1200С - для широкой номенклатуры изделий в воздушной и кон- припоя, удаление его излишков, мойку и сушку. На таких автоматических линиях печатные платы укладывают в магазин обрабатываемой поверхно тролируемой средах.

стью вниз и прижимают грузом. С помощью подающих роликов по на Вакуумные электропечи конструктивно выполняются непрерывного и правляющим они перемещаются над рабочими узлами линии, вначале над периодического действия (колпаковые, элеваторные, муфельные и др.).

ванной, где флюс с 5%-ным раствором соляной кислоты наносится вра Для создания вакуума используют механические вакуумные насосы типа щающимися щетками. Затем припой (сплав Розе) наносят волновым спо ВН, создающие остаточное давление 1,3...0,13 Па, и диффузионные для получения остаточного давления 1,3х10-3...1,3х10-5 Па. Вакуумные элек- собом с помощью индукционного нагревателя. В ванне с расплавленным тропечи в основном используются для высокотемпературной пайки изде- припоем установлен ракель из термостойкой резины для снятия его из лишков.

лий и создают стандартные температуры 900, 1200, 1300, 1600, 2000 и На установке для пайки погружением в расплавы солей в соляных 2500С.

Индукционную пайку выполняют с использованием электронных высо- ваннах изделия нагреваются непосредственно или косвенно. При непо средственном нагреве в зависимости от состава солей изделия паяют с кочастотных генераторов типов ВЧГ и ВЧГЗ (мощностью 4...60 кВт), типа применением припоев и без припоя. В последнем случае роль припоя вы- носварным либо со съемным фланцем для полного или частичного его по полняют продукты реакции самой соли с паяемым материалом. гружения.

В случае косвенного нагрева изделия помещают в контейнер, объем Ручные клещи для пайки электросопротивлением нашли применение которого заполняют контролируемой газовой средой. для соединения сравнительно немассивных деталей. При больших объе Печи-ванны по конструктивному оформлению подразделяют на ти- мах выпуска изделий из разнотолщинных элементов или конструкций из гельные, электродные однофазные с циркуляцией соли, прямоугольные материалов, имеющих разные теплофизические свойства, чаще всего электродные и электродные трехфазные (табл. 87). применяют сварочное оборудование - машины для контактной сварки.

Машины для пайки электросопротивлением. Для пайки изделий в за Таблица висимости от толщин соединяемых элементов и теплофизических свойств материалов применяют различные сварочные машины (табл. 88).

Технические данные соляных печей-ванн для высокотемпературной пайки Таблица Параметр С-50 В-20 С-45 С-35 СКБ- Технические данные однофазных Номинальная мощность, точечных машин переменного тока кВт 50 20 45 35 Максимальная рабочая Параметр МТ-1222 МТ-1223 МТ1617 МТ температура, С 600 850 1300 1300 Мощность, кВт 60 85 110 Размеры тигля, мм 600х900 220х420 950х 300 Сила первичного тока, А 154 224 296 Глубина тигля, мм 450 535 600 - Сила сварочного тока, кА 12,5 12,5 16,0 16, Производительность, кг/ч 100 80 200 30 Пределы изменения коэффици- ента трансформации 83-166 56-125 60-89 56- Пайку металлоемких изделий производят в прямоугольных печах- Вылет электродов, мм 500 500 500 Максимальный раствор элек- ваннах С-50, СКБ-5152 и др.

тродов, мм 220 300 370 Для пайки изделий в интервале температур 850...1200С используют Усилие сжатия, Н 6180 15680 6180 печи-ванны типа СВС-100/13 исполнения М.01, которые обладают высо Общий ход электрода, мм 80 100 50 кой производительностью и рекомендуются для крупносерийного и мас Расход воздуха, м3/102 циклов 0,6 0,6 0,8 0, сового выпуска изделий.

Расход охлаждающей воды, л/ч 600 700 700 При пайке погружением в расплавы солей с целью стабилизации тем пературы необходим предварительный подогрев изделий: для этого при В зависимости от свойств паяемых материалов и размеров соединяе меняют камерные электропечи, индукционный нагрев, а также специаль мых элементов подбирают соответствующие электроды. Наибольшее рас ные нагревательные печи типа ПАП. Для пайки активных металлов гер пространение получили угольные электроды марок ЭГ-2, ЭГ-8 и др., а метичный контейнер с изделиями, в который подается контролируемая также электроды из хромистой меди, вольфрама и жаростойких сплавов.

среда, погружают в ванну с расплавленной солью, нагретой до заданной Гибридные интегральные схемы паяют методом плавления покрытия температуры. При таком способе можно осуществлять пайку не только в припоя в полуавтоматическом режиме на установке МС-64П2-1. Установ газовой среде, но и в вакууме. Если в первом случае представляется воз ка обеспечивает регулируемое давление электрода на колонку нагревателя можным использовать контейнер с песочным затвором и неполным по в диапазоне 1...10 Н, нагрев электрода в пределах 150...450С. Производи гружением, то при пайке изделий в вакууме контейнер выполняют цель тельность установки - около 1000 кристаллов в час.

Пайка материалов с использованием концентрированных источников Для пайки изделий с местным нагревом применяют установки типа энергии (инфракрасного излучения и излучения лазера, сфокусированного ЭЛУ-4 с пушкой ЭЦ-60/10. Для исключения перегрева и оплавления кро светового и электронного луча) является одним из важнейших направле- мок изделия, а также обеспечения равномерного прогрева зоны пайки ний развития ряда областей техники. Основное преимущество этого спо- электронный пучок колеблется в результате подачи на отклоняющую сис соба - отсутствие тепловой инерции источника, локальность и быстрота тему пушки импульсов синусоидальной или пилообразной формы от ге нагрева и вытекающая отсюда возможность точного регулирования пара- нератора НГПК-3М.

метров процесса пайки. Установка Луч-3 предназначена для пайки трубчатых конструкций Установки с инфракрасным излучением. Тепловое (инфракрасное) из- из высокоактивных металлов и сплавов с нагревом кольцевым электрон лучение с длинами электромагнитных волн 0,4...40 мкм применяют при ным пучком, получаемым в высоковольтном тлеющем разряде при темпе различных способах нагрева под пайку, в том числе и локальном, где теп- ратурах до 2000С.

ловой поток сконцентрирован. Технические характеристики установки Луч-3:

Для высокотемпературной пайки изделий из тонкостенных деталей - потребляемая мощность - 15 кВт;

сравнительно простой формы применяют установки с кварцевыми лампа- - ускоряющее напряжение - 20 кВ;

ми. В зависимости от конфигурации и конструкции паяемых изделий - сила тока пучка - 300 мА.

рефлекторы с кварцевыми лампами устанавливают с одной или несколь- Лазерные установки. Излучение оптического квантового генератора ких сторон. Такие установки могут быть с нагревом в вакууме, в контро- (лазера) характеризуется рядом уникальных свойств: большой интенсив лируемой и воздушной средах. В последнем случае установки используют ностью потока электромагнитной энергии, высокой монохроматичностью, для соединения деталей легкоплавкими припоями из-за ограниченной значительной степенью временной и пространственной когерентности.

стойкости кварцевого стекла ламп при нагреве до высоких температур на Вследствие этого лазерное излучение отличается от других источников воздухе. электромагнитной энергии очень узкой направленностью.

В зависимости от конструкций нагревательных установок применяют В зависимости от конструктивных особенностей и массы паяемых из кварцевые иодные лампы накаливания в различном исполнении. Наибо- делий, а также свойств соединяемых материалов используют лазерные лее часто используют прямые лампы инфракрасного нагрева. установки различной мощности (К-3М - 1кВт;

УЛ-2М - 2,5кВт;

Луч-1М - В качестве источников лучистой энергии наряду с лампами могут 3,0 кВт;

УЛ-20 - 5кВт;

Кван-10 - 12кВт).

служить металлические радиационные нагреватели. Например, на много- Установки для пайки световым лучом. Концентрированный нагрев, позиционной установке типа УПТ для пайки тонкостенных трубопрово- сфокусированный лучистой энергией, обладает рядом преимуществ, ос дов металлический нагреватель выполнен разъемным и охватывает непо- новными из которых являются бесконтактный подвод энергии к изделиям средственно место соединения. за счет удаления источника от объекта нагрева, возможность передачи Процесс пайки электронным лучом основан на использовании энергии энергии через оптически прозрачные оболочки как в контролируемой ускоренных электронов, быстро перемещающихся в вакууме в результате среде, так и в вакууме и, что особенно важно для процессов пайки, нагрев разности потенциалов между катодом и анодом. При торможении уско- различных материалов независимо от их электрических, магнитных и ренных электронов вблизи паяемой поверхности их кинетическая энергия других свойств с широкими пределами регулирования и управления па превращается в тепловую. Процесс характеризуется кратковременностью раметрами.

и высоким КПД. Оптический источник теплоты, представляющий собой эллипсоидный Пайку узлов из керамики и тугоплавких металлов с местным нагревом отражатель в сочетании с дуговой ксеноновой лампой, наиболее перспек осуществляют с применением электронно-лучевых установок с пушкой тивен для пайки изделий с регулированием энергетических параметров за типа У250А. счет изменения формы и размеров пятна нагрева.

Для пайки узлов электровакуумных приборов используют установки с жения: 220В, 127В, 36В, 24В, 12В и 6В. Конструктивное исполнение па оптической головкой, выполненной на базе ксеноновой газоразрядной яльников различно для пайки массивных узлов, пайки печатного монтажа, лампы высокого давления ДКсР-5000М мощностью 5 кВт. для демонтажа с импульсным отсосом припоя, для пайки микросхем. На Максимальная температура, получаемая в фокусе оптической системы гревательные элементы выполняются преимущественно в виде спирали, в установки, составляет 1400...1600С, диаметр фокальной области 6...15 основном из нихромовой проволоки. Температуру жала можно регулиро мм, продолжительность процесса пайки 3...5 мин. В установке могут быть вать изменением питающего напряжения.

использованы также лампы ДКсР-3000М и ДКсШ-1000, которые имеют Ультразвуковое лужение применяют для покрытия поверхностей меньшую мощность. алюминия и его сплавов, керамики, ферритов, сталей и других материалов Устройства для пайки электрической дугой. Высокая температура легкоплавкими припоями. Абразивное лужение используют в некоторых электрической дуги позволяет использовать ее для пайки проводов, узлов, случаях для нанесения легкоплавких припоев на поверхности алюминие приборов и двигателей, а также ленточных пил и других узлов с большой вых деталей.

скоростью и этим предотвратить окисление припоя и металла шва. Дуга Для ультразвукового лужения применяют ультразвуковые паяльники может гореть между двумя угольными электродами, закрепленными в оп- или ультразвуковые ванны (табл. 89).

Таблица равах приспособления, с подводом в нее паяемых узлов небольших раз меров или между угольным электродом и паяемым изделием.

Технические данные ультразвуковых электропаяльников При пайке горючими газами и парами широко применяется инжектор Параметр УП-21 УП- ная горелка типа Москва. Безынжекторную горелку микромощности Рабочая частота, кГц 20 23... ГС-1 применяют для низко- и высокотемпературной пайки изделий из Мощность, Вт:

различных материалов небольшой толщины.

генератора 40 К горелкам малой мощности относят инжекторные горелки Малют нагревателя 100 ка, ГС-2, Звездочка, которые используют для ацетилено-кислородной Напряжение, В 110;

127;

220 пайки конструкций небольших размеров, изготовленных из черных и Частота питающего тока, Гц 50 цветных металлов.

Масса, кг:

В производстве изделий средних размеров целесообразно использо генератора 14 вать инжекторные универсальные ацетилено-кислородные горелки Мо паяльника 1,0 0, сква, ГС-3, Звезда, которые работают на ацетилене низкого и среднего Примечание: Установку УП-21 комплектуют ванной размерами 288х200х давления.

мм.

Наряду с рассмотренными горелками для газопламенной пайки при меняются и другие. Так, для пайки с использованием жидкого горючего Для ультразвукового лужения часто используют паяльники без нагре используют керосино-кислородную горелку ГКР-1-67, обеспечивающую вателей. При работе с ними в качестве источника теплоты применяют га широкий диапазон регулирования мощности пламени.

зопламенные горелки, электрические плиты и другие источники. Особен Для пайки небольших по размерам и массе деталей используются па но эффективен этот способ для лужения алюминиевых изделий под пайку.

яльники электрические, которые представляют собой стержень из меди В качестве специальных источников нагрева используют:

или специального медного сплава, имеющего электронагреватель с изоля - термитные шашки - нагрев проводится за счет горения термитной тором.

смеси;

Температура нагревателя составляет 700С, температура жала - 260...340С. Электрические паяльники выпускаются на различные напря - нагревательные блоки - нагрев места пайки происходит от массив- 577С;

и припой состава 28% - Cu, 6% - Si, 66% - Al, с температурой ных блоков, предварительно нагретых или имеющих внутри себя нагрева- плавления 525С.

тели;

При газопламенной пайке применяются флюсы в виде порошков, пас - электронагревательные маты (стеклоткань с вмонтированными элек- ты и газа. Основой большинства флюсов при твердой пайке является бура тронагревателями) применяются для пайки изделий сложной конфигура- (Na2B4O7). Для усиления действия флюса к буре часто добавляют борную ции;

используются в производстве панелей с сотовым заполнителем. кислоту, благодаря которой флюс становится более густым и вязким, тре бующим повышения рабочей температуры. Для понижения рабочей тем 14.4. Особенности пайки различных металлов пературы флюса, что особенно важно для легкоплавких припоев, вводят хлористый цинк (ZnCl2), фтористый калий (KF) и другие щелочные ме Все припои для высокотемпературной пайки можно разбить на сле таллы.

дующие группы: медные, медно-цинковые, серебряные, медно Перед пайкой соединяемые детали тщательно очищают от загрязне фосфористые.

ний, окалины, окислов, жира и др. Порошкообразные флюсы насыпают Медные припои применяют для пайки стали, преимущественно в печах тонким слоем на очищенные кромки, причем часто применяют предвари с защитной атмосферой. Медно-цинковые - при пайке стали, чугуна, меди, тельный подогрев кромок с тем, чтобы частицы флюса плавились, прили бронзы и никеля.

пали к металлу и не сдувались пламенем горелки при пайке. Порошкооб Лучшие результаты дает припой марки ЛОК 62-06-04, содержащий разный флюс наносят также на конец прутка припоя. Пасты и жидкие рас 60...63% меди;

0,3...0,4% олова;

0,4...0,6% кремния, остальное - цинк. Его творы наносят на поверхность соединяемых деталей кистью или обмаки температура плавления - 905С, предел прочности - 45 кгс/мм2.

вают в них припой. При пайке наибольшее применение получили нахле Серебряные припои можно применять при пайке всех черных и цвет сточные соединения. Зазор между соединяемыми поверхностями должен ных металлов, кроме алюминия и цинка, имеющих более низкую темпера быть минимальным, а при пайке серебряными припоями - 0,05Е0,03 мм.

туру плавления, чем припой. Температура плавления серебряных припоев Техника пайки подготовленного соединения сводится к нагреву его до - 720...870С.

температуры плавления припоя, введения и расплавления припоя. Обычно Медно-фосфористые припои находят широкое применение в электро пайку производят нормальным пламенем.

промышленности. Их используют только для пайки меди и латуни.

При пайке медно-цинковыми припоями рекомендуется применять пла Припои низкотемпературной пайки готовят на основе оловянно мя с избытком кислорода. Нагрев ведут широкой частью пламени. Для свинцовых сплавов различного состава. В зависимости от содержания равномерного прогрева горелкой совершают колебательные движения олова (Sn) используют припои марок от ПОС 90 (89...90% Sn) до ПОС вдоль шва. После того как флюс, предварительно нанесенный на кромки, (17...18% Sn).

расплавится и заполнит зазоры, а изделие прогреется до необходимой Для низкотемпературной пайки применяют также сурьмянистые при температуры, начинают вводить припой. Для гарантии полного заполне пои марки ПОСС-4-6.

ния зазора припоем после прекращения подачи припоя горелкой еще не Для пайки алюминия в качестве низкотемпературных припоев реко которое время подогревают место спая. После окончания пайки спай дол мендуются сплавы: 50% - Zn, 45% - Sn, 5% - Al и 25% - Zn, 70% - Sn, 5% жен медленно остывать, остатки флюса после пайки необходимо тща - Al. Соединения, паяные низкотемпературными припоями, обладают тельно удалять. Для полного удаления флюсов изделие погружают в 10% низкой коррозионной стойкостью, что ограничивает их применение для ный раствор серной кислоты с последующей промывкой водой. Брак, воз деталей, работающих в воде или влажном воздухе. Для высокотемпера никший при пайке, может быть исправлен. Для этого необходимо нагреть турной пайки алюминия и его сплавов рекомендуются припои, содержа деталь до температуры плавления припоя и разъединить спаянные эле щие 10Е12% Si;

0,7% Fe, остальное - Al, с температурой плавления менты. После этого заново зачистить соединяемые поверхности и повтор- ную пайку титана, для чего на поверхность изделия наносят тонкие слои но произвести пайку. никеля, меди, цинка, железа, кобальта, серебра или их комбинаций.

При пайке составного инструмента (резцов, сверл, фрез и др.) с дер- Низкотемпературную пайку магниевых сплавов проводят по предва жавками из стали 40Х или инструментальной типа У7 применяют медно- рительно нанесенным покрытиям легкопаяемых металлов (меди, никеля, цинковые и серебряные припои. Нагрев под пайку осуществляют газовы- серебра и др.) в вакууме (10-2Па) или активной газовой среде (смесь арго ми горелками, в печах, токами высокой частоты и в солевых ваннах. Пай- на и азота, активированная парами хлористого аммония) при температуре ку инструмента в солевых расплавах ведут при температурах 100Е500С с применением оловянно-свинцовых припоев или галлиевых 1150Е1200С, охлаждают на воздухе до 900Е1000С, а затем охлаждают паст. Высокотемпературную флюсовую пайку магния проводят при тем до 500Е600С в ваннах с расплавом хлористых солей (бария Ц30%, на- пературе 450Е600С с использованием припоев на основе магния, обыч трия Ц22%, кальция Ц48%), после чего охлаждают на воздухе до комнат- но методом погружения в расплавленный припой.

ной температуры и промывают водой до полного удаления остатков со- Пайкой можно соединять металлы с полупроводниками, минералоке лей. При печной пайке пластину из быстрорежущей стали помещают в паз рамикой, стеклами, фарфором, кварцем, графитом, ферритом, ситаллом и державки, флюсуют и загружают в камеру, нагретую до температуры др. Вследствие различия физико-химических свойств и состава металлов 750Е800С. После выгрузки из камеры закладывают припой, снова флю- и неметаллических материалов природа связи в паяных швах более слож суют и помещают в печь для пайки. Спаянные детали выгружают, охлаж- ная, чем в соединениях между металлами. Так как неметаллические мате дают на воздухе, а затем при температуре 560С проводят отпуск, после риалы, подвергающиеся пайке, состоят в основном из оксидов (Al2O3, чего инструмент очищают. С использованием токов высокой частоты SiO2, MgO, LiO2 и др.) и практически не смачиваются металлическими паяют зенкеры, развертки, метчики. припоями, то пайка их требует особых приемов.

Пайку твердосплавных пластинок с державкой обычно осуществляют Пайку неметаллических материалов с металлами осуществляют, ис нагревом токами высокой частоты или погружением в расплавленный пользуя:

припой. В последнем случае пайку совмещают с термообработкой. Зака- - активные припои с индием, титаном, цирконием, обеспечивающие лочной средой для сплавов марок ВК8 и Т15К6 служит расплав едкого одновременно смачиваемость металла и неметаллического материала;

калия (70%) и едкого натрия (30%). Перед пайкой собранный узел обраба- - нанесение на паяемую поверхность покрытий-металлов, хорошо сма тывают в кипящем насыщенном растворе буры (для вольфрамовых пла- чиваемых металлическими припоями;

стин) или в 35%-ном водном растворе фтористого калия (для титанокар- - в качестве припоев легкоплавкие стекла, глазури или эмали.

бидных пластин). При пайке инструмента используются медно-цинковые Керамика обычными металлическими припоями не смачивается, по припои, легированные никелем, марганцем или алюминием. этому ее поверхность предварительно натирают индиевым припоем (об Оловянистые бронзы можно паять оловянно-свинцовыми, серебряны- служивают поверхность ультразвуковым паяльником с титановым нако ми и медно-цинковыми припоями. Пайка высокооловянистых бронз мед- нечником) или производят напыление хорошо смачиваемого металла (Cu, но-цинковыми припоями нежелательна ввиду близости температуры пай- Ni, Ag, Au). Также используется втирание графита в шероховатую по ки к температуре плавления паяемых материалов. Пайку осуществляют верхность керамики с последующим нанесением электролитическим спо любым известным способом. собом этих же металлов и вжигание (870С) стеклянной фриты, состоя Пайку титана и его сплавов ведут в вакууме или в среде аргона при щей из порошка стекла и серебра. Затем производится низкотемператур температуре 800Е900С. В качестве основы припоя часто выбирают се- ная пайка. В отдельных случаях применяют вжигание в керамику ребро, которое образует с титаном менее хрупкие интерметаллиды, чем с (1100Е1650С) оксидов меди, никеля, серебра и других, наносимых на другими металлами. Иногда за основу припоя берут алюминий. Для полу- керамику в виде порошка или пасты, в водородной среде, обычно в элек чения более пластичных и прочных соединений применяют диффузион- тропечах конвейерного типа. Наиболее широко для пайки применяется припой ПСр 72. Пайка легкоплавкими стеклами, глазурями или эмалями - создание условий для отверждения клеевого (окрашенного) слоя, от осуществляется при температуре 1000С в электропечах с обыкновенной вечающего предъявляемым требованиям условий эксплуатации (темпера атмосферой, так как эти расплавы хорошо смачивают керамику и окис- турный режим, время выдержки при заданной температуре, давление, ленные металлы. время выдержки без давления и под давлением и т.д.).

Пайка металла со стеклом осуществляется аналогично пайке металла Прочностные свойства клеевых соединений и лакокрасочных покры с керамикой галлиевым припоем (Ga - 39,6%, Sn - 4,4%, Cu - 56%). тий определяются не только высокой адгезией клея и краски, но и состоя При пайке кварца с металлом на кварц наносятся пленки меди, нике- нием поверхности склеиваемых (окрашиваемых) материалов. На поверх ля, серебра, золота (гальванически, напылением, вжиганием) и по покры- ности могут быть дефекты: трещины, микрокапилляры, загрязнения, про тиям проводится пайка паяльником малооловянистыми припоями с при- дукты коррозии и старая краска, заусеницы и т.п., наличие которых при менением жидких флюсов. водит к неоднородной активности по отношению к клею или краске. По Для пайки керамики, стекла, кварца с металлом также возможно при- этому необходима предварительная подготовка соединяемых (окраши менение активной пайки, суть которой сводится к способности некоторых ваемых) поверхностей материалов.

металлов (титана, циркония и др.) восстанавливать металлы из оксидов Обычно применяют следующие способы подготовки поверхности (см.

(Al2O3, SiO2, BeO, Cr2O3 и др.). Поэтому эти металлы (в количестве около гл.11,12): механические - обработка механизированным инструментом, 10%) вводят в любые высокотемпературные припои и производят пайку. галтовка, обработка сухим абразивом, гидроабразивная очистка;

химиче Пайка может осуществляться в среде азота, в вакууме и атмосфере. ские - обезжиривание в водных растворах и в органических растворите Глава 15. СКЛЕИВАНИЕ И ОКРАСКА МАТЕРИАЛОВ лях, травление, одновременное обезжиривание и травление, фосфатиро вание, пассивирование, анодирование и др.;

физические и физико химические - обработка ультразвуком, электрическим полем, тлеющим и 15.1. Подготовка материалов к склеиванию и окраске коронным разрядом в среде инертных газов и др.;

термические методы обработки.

Технологические процессы склеивания и окраски схожи между собой.

Обработка механизированным инструментом пригодна для удаления Основное отличие состоит в том, что клеевой слой находится между со дефектов (заусенцев, старой краски, продуктов коррозии). При мокрой единяемыми поверхностями и охватывает незначительные площади (хотя галтовке стальных деталей к абразивным материалам добавляется 2Е3% при ремонте корпусов судов, больших резервуаров и др. площади могут ный раствор каустической соды, тринатрийфосфата или серной кислоты.

быть значительными). Нахождение клеевого слоя между поверхностями После обработки детали тщательно промывают и просушивают. При об существенно влияет на условия его отверждения, требует приложения оп работке сухим абразивом стальной и чугунный песок используют для ределенного давления и др. Поэтому ниже мы будем подчеркивать осо очистки только стальных поверхностей. При гидроабразивной обработке в бенности склеивания материалов и обобщать схожесть процессов склеи жидкую среду добавляют ингибитор коррозии (1%-ный раствор кальци вания и окраски.

нированной соды). После обработки, промывки в 0,2%-ном растворе Типичный процесс склеивания (окраски) можно разделить на следую хромпика или нитрида натрия, просушки детали желательно подвергнуть щие основные стадии:

пассивации.

- превращение клеящего (красящего) вещества в состояние, пригодное Методы очистки с помощью реактивов, вступающих в химическое для нанесения на поверхность материала (растворение, расплавление, час взаимодействие с поверхностью материала, требуют погружения обраба тичная полимеризация и др.);

тываемой детали в камеру или ванну. Исключение составляют пасты, ко - подготовка склеиваемых (окрашиваемых) поверхностей материалов торые накладывают на обрабатываемые поверхности. Перед травлением в (придание шероховатости, различные виды химической, механической кислых растворах жировые загрязнения удаляются. При травлении чер обработки и др.) и нанесение клеящего (окрашивающего) вещества;

ных металлов применяются ингибиторы коррозии. Слабую ржавчину уда- щелочными и щелочноземельными металлами в жидком аммиаке или ор ганических растворителях, а также в расплавах солей.

ляют обработкой в 2-3%-ном растворе фосфорной кислоты при 75Е80С, Для улучшения адгезии поверхности резин и каучуков, содержащих образующаяся после обработки пленка фосфата железа улучшает адгезию.

Крупногабаритные изделия обрабатываются пастами, состоящими из во- большое количество пластификаторов, применяют ионную обработку ды, ингибиторов коррозии, серной, соляной и фосфорной кислот, сульфи- (обрабатываемые поверхности погружают на 20Е100 с в ванну, содер жащую 7%-ный раствор бромида и бромата калия и 7%-ный раствор сер та целлюлозного щелока, нефтяного контакта и трепела. Паста наносится ной кислоты). На 1 м2 поверхности расход раствора составляет 2 л. После слоем 1Е2 мм и удаляется через 30Е40 мин. Обезжиривание в щелочных травления в ванне обработанную поверхность резины нейтрализуют в растворах осуществляется с добавкой поверхностно-активных веществ - растворе щелочи и сульфита натрия, промывают водой и просушивают.

эмульгаторов ОП-7, ОП-10 и др. Изделия из олова, свинца, алюминия и Наиболее дешевыми и распространенными растворами для обезжири цинка обезжиривают в растворах солей с меньшей свободной щелочью вания являются водные растворы синтетических моющих средств, при (углекислый натрий, углекислый калий, жидкое стекло). Обезжиривание годные для обработки поверхностей как металлов, так и неметаллов. Они органическими жидкостями производится в соответствующих ваннах или протиркой. Одновременное обезжиривание и травление достигается пу- обладают высокой обезжиривающей и смачивающей способностью, ока тем введения в травильные составы поверхностно-активных веществ, ко- зывают защитное действие, являясь ингибиторами коррозии. Газопламен торые эмульгируют жировые вещества и тем самым очищают поверх- ная очистка применяется для удаления окалины, ржавчины и старой крас ность. Наиболее эффективен струйный метод очистки давлением жидко- ки, а также нефтепродуктов с поверхности крупногабаритных изделий. В результате нагрева и последующего охлаждения окалина и ржавчина раз сти 1,5Е2,5 кг/м2. Фосфатирование применяется как метод подготовки рушаются и легко удаляются механическими способами очистки. Газо поверхностей углеродистых сталей и цинка. При обработке алюминиевых сплавов широко применяется метод анодного оксидирования. Кроме за- пламенная обработка полимеров, особенно неполярных (полиолефинов), щитных свойств оксидная пленка обладает также высокими адгезионны- приводит к изменению структуры поверхностного слоя и термоокисле нию.

ми свойствами.

Ультразвуковая обработка поверхностей материалов является доста Подготовка к склеиванию (окраске) стекла химическим методом за ключается в обработке его аппретами (органические производные крем- точно дорогостоящей, но очень эффективной для обработки деталей сложной конфигурации. Для мелких деталей используется частота ния и хлора, например винилтрихлорсилан).

100Е300 кГц, для крупных - 15Е30 кГц.

Адгезионную способность неполярных полимеров (полиолефинов, Для активации поверхности полимеров используют обработку их в фторопластов и др.) повышают с помощью химической модификации их электрическом поле. Этот способ применяют для пленок из полиолефи поверхности. Для этого их подвергают действию химически активных веществ и окислителей, прививке реакционно-способных групп, обработ- нов, фторопласта, полиамидов, лавсана и др. Пленку пропускают в зазор ке пламенем или электрическим разрядом. Для химической обработки по- между двумя электродами, на которые падает высокое напряжение.

При обработке полимерных пленок тлеющим или коронным разрядом лиолефинов (полиэтилен, полипропилен) применяют газообразный хлор, в среде нейтральных газов с их поверхности удаляются низкомолекуляр хлористый сульфурил (SO2Cl2), озон, перекись водорода, смесь азотной и соляной (3:1) кислот, хромовую смесь. Обработка полиолефинов окисли- ные вещества (например, водород). В результате этого образуются насы щенные (двойные) связи и поперечные сшивки между макромолекулами телями повышает смачиваемость их поверхности за счет образования на ней гидроксильных, карбонильных и других полярных групп. Этот же ме- полимерной пленки, которые улучшают их адгезионную способность.

Более подробно о способах подготовки и обработки поверхностей см.

тод можно использовать для обработки лавсана и полистирола. На лавсан иногда наносят эфиры ортотитановой кислоты. Поверхность фторопла- в гл. 11, 12.

стов имеет очень низкую адгезию, поэтому зачастую ее обрабатывают Для предохранения поверхностей, подготовленных к склеиванию и материала клея (краски) и склеиваемого (окрашиваемого) материала. На окраске, а также улучшения их смачиваемости, применяют адгезионные полнители могут быть как активными (влиять на адгезию), так и неактив грунты (праймеры). Их использование увеличивает долговечность клее- ными. Введение наполнителей придает клеям (краскам) специфические вых соединений и лакокрасочных покрытий (особенно в условиях высо- свойства: тепло- и электропроводность, теплостойкость, электросопро кой влажности). Обычно адгезионные грунты представляют собой разбав- тивление и диэлектрические свойства, негорючесть, стойкость к действию ленные растворы смол и эмалей, которые входят в состав соответствую- низких или высоких температур и др.

щих клеев и красок. Если нужно защитить часть детали от клея или крас- Адгезия зависит как от свойств клея (краски), так и от структуры и со ки, то на ее поверхность наносят антиадгезионный слой. Это могут быть стояния поверхности склеиваемого (окрашиваемого) материала. Установ кремнийорганические жидкости или смазки, растворы силиконовых кау- лено, что при склеивании металлов в большинстве случаев наблюдается чуков или суспензия низкомолекулярного фторопласта в хладоне (обычно снижение прочности клеевых соединений в следующем порядке: сталь, во фреоне). Некоторые из них выпускаются в аэрозольной упаковке, что алюминиевые сплавы, латунь, медь. На адгезионную прочность, напри облегчает способ нанесения слоя. Иногда для защиты поверхности мате- мер, эпоксидного и акрилатного клеев заметно влияют легирующие до риала сразу после изготовления на нее наносят защитный удаляемый бавки к стали. В случае склеивания (окрашивания) полимерных материа слой. Это может быть бумага (например, для защиты органического стек- лов следует учитывать полярность, которая определяется их строением.

ла), нейлоновая или стеклоткань, пропитанная связующим. После удале- Неполярными называются полимеры, имеющие симметричное построение ния защитного слоя не требуется обезжиривания и повторной обработки молекул (дипольный момент равен нулю), например, макромолекула по поверхности. лиэтилена [-CH2-CH2-]n. В полярных полимерах электронная плотность распределена несимметрично, т.е. положительные и отрицательные заря ды смещены друг относительно друга (например, макромолекула поливи 15.2. Факторы, определяющие нилхлорида [-CH2-CHCl-]n).

прочность склеивания и окраски К полярным полимерам также относятся: эпоксидные, фенолофор мальдегидные, мочевиноформальдегидные, полиэфирные смолы (олиго Для получения прочного соединения пленки клея или краски с по меры), полиамиды, полиуретаны и материалы на их основе (см. гл. 2). Все верхностью материала необходимо знать адгезионные свойства клея они хорошо склеиваются между собой и с другими материалами многими (краски) и зависимость этих свойств от физических и физико-химических клеями.

характеристик исходного материала клея (краски), условия эксплуатации, При склеивании (окрашивании) неполярных полимеров возникают структуру и состояние склеиваемых (окрашиваемых) поверхностей.

трудности, которые преодолеваются специальной подготовкой поверхно Адгезионная прочность материала клея (краски) зависит от числа кон сти (см 15.1).

цевых реакционно-способных функциональных групп, которые могут Керамика, стекло, феррит, древесина, бумага, кожа, ткань и другие ма вступить в реакции со склеиваемой поверхностью. Чем больше число этих териалы имеют достаточно полярную поверхность, поэтому трудностей групп и чем короче цепные молекулы, тем выше адгезионная прочность при склеивании (окрашивании) не вызывают.

соединения, хотя длинноцепные молекулы обеспечивают лучшую пла При склеивании надо учитывать, что полярные материалы склеивают стичность. Поэтому для получения оптимальной прочности соединения ся полярными клеями, а неполярные - неполярными. При склеивании требуется сочетание высоко- и низкомолекулярных фракций исходного двух разнородных материалов клей должен иметь сродство с обеими материала клея (краски).

склеиваемыми поверхностями и содержать различные по полярности и Введением наполнителей можно регулировать вязкость клея (краски), реакционной способности функциональные группы.

его пропитывающие свойства, создавать определенную толщину пленки, уменьшать внутренние напряжения, выравнивать физические свойства Прочность соединения клея (краски) с материалом существенно зави- щины клеевой пленки клей наносят в несколько слоев, предварительно сит от температуры эксплуатации. Так, при температуре свыше 100С на- подсушивая каждый предыдущий слой выдержкой времени, причем по блюдается падение прочности большинства термореактивных клеев, тер- следующий слой желательно наносить под прямым углом к предыдуще му.

мопластичные же разрушаются при более низкой температуре (40Е80С).

Нанесение клея на пленочные, листовые и волокнистые материалы Наиболее стойки к действию повышенных температур неорганические осуществляется с помощью лакировальных и пропиточных машин. В ла полимеры, но они обладают невысокой адгезией. Полиуретановые и мо кировальной машине рулон пленки (бумаги, ткани) пропускают между дифицированные эпоксидные клеи могут эксплуатироваться при низких валками, один из которых погружен в раствор клея. Затем пленка прохо температурах. Для режима многократного резкого перепада температур дит через сушильную камеру и сматывается в рулон или сразу идет на рекомендуются клеи на основе эпоксидно-фенольных соединений. Высо припрессовку с другой пленкой или основой (например, нанесение поли кую атмосферостойкость имеют фенолокаучуковые композиции. Для ра мерной пленки со слоем прозрачного клея на обложку книги или открыт боты в условиях повышенной влажности рекомендуется использовать ку).

гидрофобные наполнители. Большинство термореактивных композиций Нанесением ворса в электрическом поле на ткань с клеем производят стойко к действию масел, растворов солей, кислот и щелочей, органиче искусственный мех и синтетические ковры. Приклеивание полимерных ских растворителей.

пленок к металлической фольге и бумаге позволило создать новые упако Для предохранения окрашенных (склеенных) поверхностей от дейст вочные материалы (например, тетрапакеты).

вия коррозии и развития микроорганизмов в краски (клеи) вводят специ При производстве гетинакса, текстолита, стеклотекстолита, фольгиро альные ингибиторы, восстановители или преобразователи ржавчины и ванных изделий, декоративных слоистых пластиков используют пропи ядовитые вещества (фунгициды).

точную машину, в которой волокна, бумага, ткань и др. пропускаются че Прочность клеевого соединения существенно зависит от продолжи рез ванну с клеем и высушиваются от растворителя. Пропитанный клеем тельности и скорости приложения нагрузки и от типа клеевого соедине материал нарезается в листы, собирается в пакет и запрессовывается в ния (внахлест, встык, с накладками, втулка-отверстие и др.). При изги многоэтажных прессах при повышенной температуре.

бающих нагрузках в краску (клей) добавляют пластификаторы с тем, что Вязкий пастообразный клей обычно наносится шпателем. При этом бы избежать появления трещин и снизить хрупкость пленок (при этом клеевая композиция (зачастую содержащая наполнители) вдавливается в возможно снижение прочности клеевого соединения).

поры и неровности поверхности склеивания. Клеи-расплавы можно нано сить на предварительно нагретые выше температуры плавления клея ма 15.3. Нанесение клея и формирование клеевого слоя териалы, подготовленные для склеивания. Для термопластичных клеев расплавов рекомендуются приспособления, представляющие собой труб Исходное состояние клеев может быть различным: жидкое, пастооб ку с соплом, на которой крепится подогреватель (с регулировкой по тем разное и твердое. Клеевую композицию можно наносить на склеиваемые пературе) и рукоятка. Брикет клея соответствующего диаметра помещает детали как вручную, так и с помощью специальных приспособлений. Ко ся внутрь трубки и после подогрева выдавливается поршнем через сопло.

личество наносимой массы обычно составляет от 100 до 300 г/м2 и зави Пленочный клей, обладающий липкостью, прикатывают к поверхно сит от вида клея и состояния склеиваемой поверхности. Равномерная сти склеиваемого материала холодным или разогретым валиком.

толщина нанесения клеевой композиции - первооснова успешного склеи Порошкообразные и жидкие клеи можно наносить в электростатиче вания. Большинство клеев наносится при температуре воздуха 15Е25С с ском поле. Для этого к распылителю подают высокое напряжение, а де относительной влажностью до 75%.

таль заземляют. Заряженные частицы клея равномерно распределяются по Если клей имеет жидкую консистенцию, его наносят кистью, валиком, распылителем или окунают деталь в раствор. Для создания нужной тол поверхности, а излишек собирается пылеуловителем. Толщина клеевой Влияние температуры и давления на прочность клеевых соединений пленки регулируется скоростью перемещения распылителя или детали. носит сложный характер. Повышение температуры при склеивании вызы Время до момента соединения склеиваемых поверхностей зависит от вает снижение вязкости расплава, возрастание текучести и диффузии мо типа клея. Для жидких клеевых композиций делают открытую выдержку лекул к поверхности, что благоприятствует достижению более высокой клеевого слоя. Испарение испарителя может протекать как при комнат- адгезии. С повышением температуры увеличивается скорость реакции в ной, так и при повышенной температуре. Время сушки обычно составляет клеевой композиции и между клеем и склеиваемой поверхностью и сни 15...60 мин, после чего детали соединяют друг с другом и обеспечивают жется продолжительность формирования клеевых соединений. При более усилие прижима на определенный период времени. При нанесении клея в высоких температурах прочность снижается в результате деструкции по несколько слоев возможно применение сушки со ступенчатым подъемом лимеров и недостаточности времени смачивания поверхности.

температуры. Увеличение давления сопровождается увеличением числа контактов Клеевую пленку из растворов и дисперсий термопластичных клеев между молекулами клеевой композиции и склеиваемой поверхности, при обычно наносят в один слой на каждую склеиваемую поверхность. На- этом поры и неровности поверхности заполняются клеем, а толщина клее пример, для клея ПВАД время сушки слоя клея составляет от 2 до 10 мин вой пленки снижается. Недостаточное давление образует пористое, не при комнатной температуре. Затем склеиваемые детали прижимают друг прочное соединение неравномерной толщины с наличием в клеевой плен ке пузырьков воздуха и низкомолекулярных продуктов реакций отвер к другу под давлением 0,3 МПа и выдерживают при температуре 2510С ждения. Под излишним давлением образуется тонкая (лголодная) склей от 1 до 1,5 сут. При необходимости прессования давление повышают до ка. Требуемая толщина клеевой пленки для различных клеев различна.

5 МПа. Склеивание поролона с деревом осуществляется без приложения Так, для мочевиноформальдегидных клеев для уменьшения внутренних давления.

напряжений рекомендуется тонкий слой - толщиной до 0,1 мм. В то же Клеевой слой из клея-расплава формируется несколькими способами.

Расплавленный клей можно нанести на холодные склеиваемые поверхно- время для эпоксидных клеев толщина клеевого слоя не играет особого сти и тут же прижать их друг к другу. Эффективнее наносить клей на по- значения.

При отверждении клеевой композиции возникают остаточные напря догретые поверхности, при этом он лучше растекается и проникает в поры и неровности. Можно нанести расплавленный клей на поверхности, соз- жения в клеевых соединениях. На эти напряжения влияют: исходный ма териал клеевой композиции, испаряемость растворителя, разность коэф дать давление и нагреть соединяемые детали до температуры плавления фициентов линейного расширения соединяемых материалов и адгезива и клея и затем, не снимая давления, охладить до температуры отверждения др. Для снижения остаточных напряжений увеличивают время остывания клея.

и прессования склеенного изделия, добавляют в клеевые композиции пла Создание давления при склеивании обеспечивает не только лучшее проникновение клея в поры поверхностей, но и фиксирует требуемое со- стификаторы и модификаторы и др. Другими словами, правильно подби рают как состав клеевых композиций, так и режим склеивания.

единение деталей. Для этого применяют грузы, резьбовые соединения, струбцины, пружинные приспособления, вакуум и прессы. Величина дав ления при склеивании обычно лежит в пределах от 0,01 до 1,0 МПа (ино- 15.4. Нанесение лакокрасочных покрытий гда до 5 МПа) и подбирается в каждом конкретном случае склеивания.

За исключением клеев холодного отверждения, для всех остальных Лакокрасочные покрытия наносят: пневматическим краскораспылите термореактивных клеев требуется нагревание. Отверждение при повы- лем (холодное и с подогревом), окунанием, обливом, струйным обливом с шенных температурах проводят в термостатах, печах, между обогревае- последующей выдержкой в парах растворителей, распылением в электри мыми плитами пресса, путем облучения и др. ческом поле, безвоздушным распылением или кистью.

и конфигураций других методов окраски. Непригоден Выбор метода (табл. 90) зависит от размеров и конфигурации изделия, для нанесения быстросохнущих ма количества изделий, заданного класса отделки, количества слоев покры териалов тия и вида лакокрасочного материала.

Окраска пневматическим краскораспылителем широко применяется в Таблица промышленности для нанесения покрытий на изделия любых размеров и Выбор метода нанесения конфигураций.

Мелкие капельки краски (аэрозоль) силой сжатого воздуха направля Окрашиваемый Метод Характеристика метода объект нанесения ются на окрашиваемую поверхность, часть их отражается от поверхности Мелкие и Окунание Экономичен, производителен, и не используется.

среднего размера возможна механизация. Не обеспе Окраска в электрическом поле основана на том, что микрочастички изделия различ- чивает высокого класса покрытия жидкого лакокрасочного материала, заряженные отрицательным зарядом ной несложной в поле постоянного тока высокого напряжения, двигаясь по силовым ли конфигурации ниям электрического поля, осаждаются равномерным слоем на поверхно Мелкие, сред- Струйный Экономичен, производителен, ав сти окрашиваемого изделия, находящегося под положительным потен него и крупного облив с вы- томатизирован, обеспечивает хоро циалом.

размера изделия держкой в ший внешний вид. Сокращает коли Окраска производится на конвейере автоматически с использованием простой и слож- парах рас- чество слоев за счет получения перхлорвиниловых, нитроцеллюлозных, меламиноалкидных, алкидных, ной конфигура- творителей. большей толщины покрытия за один масляных, битумных, эпоксидных и мочевинных лакокрасочных материа ции Пневматиче- слой.

ское распы- Производителен. Значительны по лов. При использовании нитроцеллюлозных и перхлорвиниловых мате ление: тери лакокрасочного материала (до риалов во избежание взрыва в электрическую схему обязательно включа - без подог- 30Е40%), неавтоматизирован.

ют искропредупреждающее устройство. Метод пригоден для окраски ме рева, Применение подогретых лакокра таллических, деревянных, пластмассовых, резиновых и стеклянных изде - с подогре- сочных материалов сокращает рас лий простой и сложной конфигурации, желательно однотипной конструк вом ход растворителей до 30Е40%, ции. Внутренние полости и глубокие карманы не прокрашиваются.

уменьшает количество слоев. Хоро Применение электроокраски повышает производительность за счет ший внешний вид покрытия полной автоматизации процесса;

улучшает санитарно-гигиенические ус Изделия про- Электроок- Высокая производительность, ловия работы в малярном цехе, экономит лакокрасочные материалы за стой и сложной раска полная автоматизация, сокращение счет более полного осаждения красочного тумана (до 90% и более) на конфигурации. потерь материалов до 3Е5%. Хоро Решетчатые кон- ший внешний вид покрытия окрашиваемую поверхность.

струкции, трубы Качество окраски зависит от диэлектрических свойств лакокрасочного (внешняя поверх материала и отладки процесса. Улучшение диэлектрических свойств дос ность) тигается введением в лакокрасочные материалы соответствующих рас Средние, Безвоздуш- Высокая производительность (до творителей.

крупные и особо ное распы- 300 м2/ч), экономичен по сравнению Окраска методом окунания заключается в погружении изделия в ла большие изделия ление с пневматическим способом. Хоро кокрасочный материал определенной вязкости, после чего изделие выни различной конфи- ший внешний вид покрытия мается из ванны и избыток краски стекает с окрашиваемой поверхности.

гурации Этот метод пригоден для окраски, грунтовки, лакировки изделий про Изделия раз- Кисть Малопроизводителен. Необходим стой и сложной конфигурации размером не более 3000Е4000 мм. Изде личных размеров для окраски мест, недоступных для лия должны иметь обтекаемую форму (прутки, листы, угольники и т.п.), дают к соплу, проходя которое, она обретает скорость выше критической обеспечивающую равномерное стекание излишка краски, и не иметь кар- при данной вязкости.

манов и неровностей, где могла бы задерживаться краска. Нагрев снижает вязкость краски и способствует лучшему ее распыле Метод позволяет полностью механизировать процесс нанесения по- нию за счет образования паров растворителей. Метод экономичен, высо крытия и окрашивать как внутренние, так и внешние поверхности. К его копроизводителен по сравнению с пневматическим способом, уменьшает недостаткам относятся: образование подтеков и неравномерность толщи- удельный расход краски на 25% и уменьшает расход растворителей. При ны пленки покрытия (на верхней части изделия она всегда тоньше, чем на его применении требуется меньшая вентиляция и снижаются затраты на нижней), необходимость значительных объемов лакокрасочных материа- оборудование окрасочных камер. Создается также возможность (благода лов, представляющих опасность в пожарном отношении. ря малому туманообразованию) окраски изделий вне камер при наличии Окраска обливом осуществляется вручную или механически, а избы- достаточного общего воздухообмена. Качество покрытия - высокое ток материала сливается в приемник и используется вторично. Для полу- (глянцевое, беспористое, равномерное по толщине).

чения качественного покрытия необходимо тщательно регулировать вяз- Метод рекомендуется для окраски особо больших поверхностей при кость наносимого материала. Рекомендуется для нанесения грунтовочного серийном и единичном производстве.

покрытия и для изделий, не требующих высокого качества отделки. Окраска электроосаждением основана на перемещении частичек Окраска струйным обливом с последующей выдержкой в парах рас- пигментированного водорастворимого лакокрасочного материала на ме творителей заключается в том, что изделие после облива лакокрасочным таллическую поверхность детали под влиянием электрического заряда.

материалом поступает в камеру, где создана определенная концентрация Окраска производится в ванне с водорастворимым грунтом или эмалью, паров растворителей. Это обеспечивает равномерное стекание излишка где анодом является окрашиваемая деталь, а катодом - стенки ванны. Ме краски и получение ровного покрытия без подтеков и наплывов. Излишек тод позволяет окрашивать изделия любых размеров, полностью автомати краски поступает в производство, благодаря чему непроизводительные зирован, обеспечивает минимальные потери материала при высоком каче потери лакокрасочного материала минимальны. По сравнению с окраской стве покрытия. Безопасен и безвреден.

пневматическим распылением этот метод в 2Е3 раза сокращает потери Зачастую перед нанесением лакокрасочного покрытия изделие подог краски. ревают до определенной температуры, при этом адгезия между покрыти Удельный расход краски составляет при окраске окунанием 70%, при ем и поверхностью увеличивается, однако при этом предъявляются опре окраске струйным обливом - 85%, качество окраски и внешний вид хо- деленные требования к консистенции и вязкости краски. После нанесения рошие. лакокрасочного покрытия осуществляют его сушку Струйный облив рекомендуется для окраски изделий различной кон Различают два вида сушки: естественную при 15Е35С и искусствен фигурации размером до 4000 мм. Обязательным условием является воз ную при 80Е200С. Искусственная сушка осуществляется конвекцион можность попадания краски на окрашиваемую поверхность и ее стекание.

ным способом (детали нагревают горячим воздухом или продуктами сго Метод позволяет полностью автоматизировать окраску на конвейере в рания в специальных сушильных камерах) или терморадиационным спо массовом производстве. Его недостатки: невозможность многоцветной собом (изделие облучается инфракрасными лучами, проникающими через окраски в одном агрегате и необходимость больших производственных пленку лакокрасочного покрытия и поглощаемыми металлом детали). В площадей.

результате нагрева металла сушка покрытия начинается с нижних слоев и Окраска безвоздушным распылением под большим давлением и с по распространяется к поверхности. Метод обеспечивает беспрепятственное догревом основана на свойстве лакокрасочного материала при определен улетучивание растворителей, что ускоряет процесс сушки. В качестве ис ной скорости истечения из сопла (выше критической) дробиться на мель точников инфракрасного излучения применяют генераторы, выполненные чайшие капельки. Нагретую краску (лак) под давлением 40Е60 кг/см2 по в виде трубчатых или панельных нагревательных элементов, а также спе циальные лампы накаливания.

Достоинством терморадиационных сушильных установок является:

высокое качество получаемой пленки покрытия, экономичность, быстрота нагрева установки и сушки;

недостатки - трудность регулирования тем пературы разогрева поверхности деталей сложной конфигурации, особен но имеющих стенки различной толщины.

Качество пленки лакокрасочного покрытия и время его высыхания за висят от температуры сушки. Некоторые виды лакокрасочных материалов вообще пригодны для высыхания только при температуре 150Е180С. С повышением температуры длительность высыхания резко сокращается (рис. 51, а). Одновременно с этим снижается влагонабухаемость (рис. 51, б) и повышается твердость пленки покрытия (рис. 51, в).

Применение горячей сушки улучшает адгезию пленки, стойкость к действию органических растворителей, кислот, щелочей и других ве ществ.

Раздел III ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛОВ Глава 16. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛОВ а 16.1. Техника безопасности при обработке материалов резанием Постоянно работающие металлообрабатывающие станки должны быть установлены на прочных фундаментах или общем основании пола, тща тельно выверены и закреплены. Все станки (постоянные или переносные) обслуживаются только закрепленными за ними лицами. Выключение станка обязательно при смене инструмента, установке, закреплении и сня тии заготовки, ремонте, чистке, смазке и уборке станка.

При обработке на станках тяжелых деталей, например блоков цилинд ров двигателей, необходимо пользоваться подъемными средствами.

б Станки, работа на которых приводит к образованию осколков, струж ки или искры, оборудуют удобными в эксплуатации предохранительными устройствами с достаточно прочным стеклом или другим прозрачным ма териалом для наблюдения за процессом обработки. Если по техническим условиям предохранительные щитки поставить невозможно, то на станках работают в защитных очках.

Металлообрабатывающие станки и другое оборудование устанавли вают в помещениях таким образом, чтобы они не загромождали главные С проходы и двери. Расстояние между отдельными станками должно быть ч не менее 0,8 м, этого достаточно для прохода рабочих при обслуживании и ремонте станков.

в Необходимо ограждать: ременные и зубчатые передачи;

все высту Рис. 51. Влияние температуры сушки на время (а) сушки, пающие движущиеся части станков, находящиеся на высоте до 2 м от по влагонабухание (б) и твердость (в) пленки алкидной эмали ла;

обрабатываемые движущиеся предметы, выходящие за габариты стан ка.

Стружку от станка нельзя убирать руками, для этого используют щет- Запрещается облокачиваться или опираться на станок, класть на него ки и крючки. инструменты, заготовки и готовые изделия.

Высоту укладки изделий в штабеля определяют исходя из устойчиво- При обработке древесных материалов на круглопильных станках для сти штабеля и удобства пользования. Максимальная высота штабелей - продольной распиловки, рейсмусовых, четырехсторонних продольно 1,5 м. фрезерных (строгальных) и некоторых других станках большую опас Все эксплуатируемое оборудование должно находиться в полной ис- ность представляет обратный выброс из станка заготовок или обрезков.

правности. За его состоянием осуществляется постоянный контроль со Поэтому станки должны быть снабжены противовыбрасывающими уст стороны технического руководства. ройствами, а станочник при подаче заготовок должен находиться сбоку от При приемке из ремонта в акте необходимо оговорить наличие на места подачи.

станке всех оградительных устройств и их исправность. Работа на неис- Лезвийный инструмент должен быть тщательно и правильно заточен, а правных станках и с неисправными ограждениями запрещается. пилы и фрезы правильно разведены и защищены кожухами от случайного Станочники должны работать в хорошо застегнутой одежде. Волосы, прикосновения.

особенно у женщин, должны быть закрыты головным убором (фуражкой, При обработке древесных материалов и пластиков образуется много косынкой, беретом, сеткой и др.). пыли. Рабочие места должны быть снабжены приточно-вытяжной или вы При обработке пруткового материала на револьверных станках и то- тяжной вентиляцией. Из-за высокой температуры резания также выделя карных автоматах выступающие за шпиндель части прутков ограждаются. ются ядовитые газы, особенно при обработке пластиков. В этих случаях Зачистка деталей наждачным полотном, зажимаемым руками, запрещает- возможно применение респираторов.

ся. Образовавшиеся в результате обработки материалов стружку и опилки Необходимо следить за надежностью крепления заготовок (деталей), необходимо регулярно убирать с рабочего места.

которое во многом зависит от состояния центров и центровых отверстий и Ленточные пилы для распиливания металла ограждают по всей длине соответствия центров выполняемой работе. При работе с изношенными ленты прочными полосами или бугелями.

Pages:     | 1 | 2 | 3 |    Книги, научные публикации