93 ел. 28.10.20 Урок № 15 Спецтехнологія

 

Урок №  15     28.10.20     93 ел.    Спецтехнологія

Тема уроку.  Клепання. Паяння. Лудіння.

 

1. Клепання: види, недоліки, види заклепок та швів.

Клепанням називається процес з'єднання двох або кількох деталей за допомогою заклепок. Цей вид з'єднання належить до групи нероз'ємних, бо роз'єднання склепаних деталей можливе лише внаслі­док руйнування заклепки.

Клепання поділяють на холодне, таке що виконують без нагрівання заклепок, і гаряче, при якому перед встановленням на місце стержень заклепки нагрівають до 1000... 1100 °С.

Практикою вироблені такі рекомендації щодо застосування холод­ного й гарячого клепання залежно від діаметра заклепок: до d = 8 мм — лише холодне; при d = 8... 12 мм — як гаряче, так і холодне;при d > 12 мм — лише гаряче.

Заклепкові з'єднання мають ряд суттєвих недоліків, основними з яких є:

·         збільшення маси клепаних конструкцій;

·         послаблення скле­пуваного матеріалу у місцях утворення отворів під заклепки;

·         значне число технологічних операцій, потрібних для виконання заклепкового з'єднання.

·         значний шум та вібрації (коливання), які виникають при роботі ручними пневматичними молотками і шкідливо впливають на організм людини, тощо.

Заклепка — це циліндричний металевий стержень з головкою певної форми. Головка заклепки, виготовлена разом зі стержнем, на­зивається закладною, а та, що утворюється під час клепання з частини стержня, яка виступає над поверхнею склепуваних дета­лей,— замикаючою.

За формою головок розрізняють заклепки:

- з півкруглою високою головкою зі стержнем діаметром 1...36 мм і завдовжки 2... 180 мм;

- з пікруглою низькою головкою зі стержнем діаметром 1….10 мм і завдовжки 4...80 мм;

- з плоскою головкою , зі стержнем діаметром 2...36 мм і завдовжки 4... 180 мм;

- з потайною головкою зі стержнем діаметром 1... 36 мм і завдовжки 2... 180 мм;

- з півпотайною головкою зі стержнем діаметром 2...36 мм і завдовжки 3...210 мм.

Інколи застосовують спеціальні типи закле­пок— вибухові із сердечником. Вибухові заклепки мають у вільному кінці стержня заглиблення (камеру), заповнене вибуховою речовиною, яка захищена від проникнення атмосферної вологи шаром лаку. Вибухові заклепки виготовляють 0 3,5; 4; 5 і 6 мм. У ви­бухових заклепках стержень завдовжки від 6 до 20 мм, склепуваний пакет завтовшки від 1,6...2,5 до 14,1...15 мм. Клепання вибуховими заклепками здійснюють тоді, коли неможли­во зробити замикаючу головку.

Заклепки виготовляють з матеріалів, яким властива хороша плас­тичність,— сталі, міді, латуні, алюмінієвих сплавів; заклепки для відповідальних з`єднань виготовляють з нержавіючої або легованої сталі.

Як правило, заклепки мають бути виконані з того самого матеріа­лу, що й з'єднувані деталі; у противному разі можлива поява корозії й руйнування місця з'єднання.

Місце з'єднання деталей заклепками називається заклепковим швом. Залежно від характеристики й призначенню заклепкового з'єднання заклепкові шви поділяють на три види — міцні, щільні й міцнощільні.

Міцний шов застосовують для з'єднань підвищеної міцності. Міцність шва досягається тим, що він має кілька рядів заклепок.

Щільний шов застосовують для виготовлення досить щільної й герметичної конструкції при незначних навантаженнях.

Щільний шов застосовують для виготовлення досить щільної й герметичної конструкції при незначних навантаженнях.

Міцнощільний шов застосовують для виготовлення міц­ного і разом з тим непроникного для пари, газу, води та інших рідин з'єднання.

Заклепкові шви поділяють на однорядні, дворядні й багаторядні, а залежно від розміщення заклепок — на паралельні й шахові. Найрозповсюджувальними є: нахлесточні , встикові з одною пластинкою , встикові з двома пластинками

Відстань меж центрами отворів для заклепок (крок заклепок t) повинна дорівнювати трьом діаметрам заклепки, тобто t = 3d,

а відстань а від центра заклепки до краю листів, що склепують повинно становити

а = 1,5 d, для просвердлених отворів а = 2,5d для пробитих отворів;

для дворядних швів крок t =4 d, а відстань від центра заклепки до краю листа, що склепують, а = 1,5d; відстань між рядами заклепок повинне становити 2d заклепки.

2.  Інструменти, види й методи при клепанні.

Інструменти й пристрої для клепання.

При ручному клепанні застосовують слюсарні молотки з квадратним бойком, підтримки, обтискачі, натяжки й чекани.

Масу молотка вибирають залежно від діаметра заклепки:

Підтримки служать опорою при розклепуванні стержня за­клепок. Форма і розміри підтримок залежать від конструкції склепу­ваних деталей і діаметра стержня заклепки, а також від вибраного ме­тоду клепання (прямий чи зворотний). Підтримка має бути в 3...5 ра­зів масивнішою за молоток.

Обтискачі служать для надання замикаючій головці заклеп­ки після осаджування потрібної форми. На одному кінці обтискача є заглиблення за формою головки заклепки.

Натяжка — це бородок з отвором на кінці; вона застосовуєть­ся для осаджування листів.

Чекан — слюсарне зубило з плоскою робочою поверхнею і за­стосовується для створення герметичності заклепкового шва, що до­сягається обтискуванням (підчеканюванням) замикаючої головки та краю листа.

Вибір заклепок.

Незалежно від інструментів та пристроїв, що за­стосовуються, склепувані деталі розміщують так, щоб закладні го­ловки заклепок знаходилися зверху. Це дає змогу вставляти заклепки завчасно.

Потрібну кількість, діаметр і довжину заклепок визначають роз­рахунками. Довжину стержня заклепки вибирають залежно від тов­щини склепуваних листів (пакета) і форми замикаючої головки.

Види й методи клепання.

Розрізняють два види ручного клепання — з двобічним підходом, коли є вільний доступ як до замикаючої, так і до закладної головок, та з однобічним підходом, коли доступ до замикаючої головки неможливий. У зв'язку з цим розрізняють два методи клепання — відкритий, або прямий, і закритий, або зворотний.

Прямий метод клепання характеризується тим, що удари молотком наносять по стержню з боку заново утворюваної, тобто замикаючої головки.

Зворотний метод клепання характеризується тим, що удари молотком наносять по закладній головці. Цей метод засто­совують при ускладненому доступі до замикаючої головки.

3. Дефекти та безпека праці при клепані.

Дефекти при клепанні та причини виникнення

Вид дефекту	Причина виникнення
Зміщення замикаючої головки	Скошено або нерівно обрізано торець стержня
Прогин матеріалу	Діаметр отвору малий
Зміщення обох головок заклепки	Отвір просвердлено косо
Згин замикаючої головки	Перевищена довжина стержня
Розклепування стержня між листами	Клепання здійснене при не притиснутих листах
Підсічка ( зарубування) головки	Обтискач при обробці головки був поставлений косо
Недотягнута головка	Нещільна посадка закладної головки при клепанні
Мала замикаюча головка	Не достатня довжина виступаючої частини стержня заклепки
Нещільне прилягання замикаючої головки	Перекіс обтискача
Рвані краї головки	Погана якість металу заклепки

Охорона праці. При клепанні слід дотримуватись загальних правил безпеки — працювати справним інструментом, слідкувати, щоб на робочому місці не було нічого зайвого тощо.

Для захисту від шуму при клепанні пневматичним застосовують протишумні навушники.

4. Паяння

Паяння — це процес виготовлення нероз'ємного з'єднання матеріалів з нагріванням нижче температури їх автономного плавлення.

Якість, міцність та експлуатаційна надійність паяного з'єднання в першу чергу залежать від правильного вибору припою. Не всі метали і сплави можуть бути припоями.

Припої повинні мати такі властивості: 

- температуру плавлення нижчу за температуру плавлення матеріа­лів;

-  у розплавленому стані добре змочувати матеріал;

- забезпечувати достатньо високі зчіплюваність, міцність, пластич­ність і герметичність паяного з'єднання;

- мати високий коефіцієнт термічного розширення.

Легкоплавкі припої. Різні кількісні співвідношення олова зі свинцем визначають властивості припоїв. Олов'яно-свинцеві припої порівняно з іншими мають високу змо­чувальну здатність, хороший опір корозії.

Тугоплавкі припої — це тугоплавкі метали та сплави. З них широко застосовують мідно-цинкові та срібні.

З підвищенням температури швидкість окислення повер­хонь деталей, що паяються, значно зростає, в результаті чого припій не пристає до деталі. Для видалення оксиду застосовують хімічні ре­човини, які називаються флюсами.

Флюси для м'яких припоїв. До цих флюсів належать хлористий цинк, нашатир, каніфоль, паяльні пасти.

Флюси для твердих припоїв. До цих флюсів належать бура, борна кислота та деякі інші речовини.

Основним інструментом для паяння є паяльник.

За способом нагрівання паяльники поділяють на три групи:

— періодич­ного підігрівання,

-          безперервного підігрівання газом або рідким паль­ним

-           електричні.

Види паяних швів. 

Залежно від вимог, які ставляться до виробів, що паяються, шви поділяють на три групи:

-          міцні,

-          щільні,

-          щільноміцні.

Техніка безпеки при паяні:

·         робоче місце паяльщика має бути обладнане місцевою вентиля­цією;

·         не допускається робота у загазованих приміщеннях;

·         після роботи і перед споживанням їжі треба ретельно ви­мити руки з милом;

·         хімікати слід засипати обережно, малими порціями,

·         сірчану кислоту слід зберігати у скляних бутлях з притертими пробками;

·         користуватися можна тільки розведеною кислотою;

·         при нагріванні паяльника слід дотримуватися загальних правил безпеки поводження з джерелами нагрівання;

·         у електричного паяльника рукоятка має бути сухою і не прово­дити струму

5.  Луді́ння (лу́дження) — покриття металевих предметів (переважно, сталевих і мідних) шаром олова методом напилювання, електролізу або зануренням у розплавлене олово; захищає від корозії.

Металевий шар на поверхні основного матеріалу, утворений лудінням носить назву полуда. Товщина такого покриття становить 0,2…10 мкм.

Матеріали для лудіння

Для лудіння використовують олово або сплав на олов'яній основі. З метою економії до олова для лудіння додається свинець — звичайний сплав для полуди складається з 5 частин олова і 3 частин свинцю. Доданий до складу полуди вісмут (близько 5 %) додає їй блиску і разом з тим знижує температуру плавлення. Для лудіння харчового посуду домішки свинцю чи отруйних солей не допускаються. Додавання нікелю і заліза робить полуду твердішою, а нікель додає блиск.

Методи лудіння[

Нанесення полуди на поверхню виробу можуть здійснювати шляхом:

·                    газотермічного напилення (металізації);

·                    електролітичного осадження (гальванічним шляхом);

Осадження олова застосовується в гальванотехніці значно рідше, ніж інші види покриттів. Електролітичне лудіння проводиться в кислих і в лужних електролітах.

 В лужних електролітах олово знаходиться у вигляді чотирьохвалентного, в кислих електролітах — у вигляді двовалентного.

·        занурення у розплав припою або розтирання припою по поверхні виробу.

Полуда добре лягає лише на абсолютно чисті металеві вироби, поверхню яких перед лудінням необхідно ретельно очистити. Для лудіння чавунного або мідного посуду його спочатку протравляють слабким розчином кислоти, потім прогрівають до температури плавлення олова, натирають нашатирним спиртом, наливають в посуд розплавлене олово і розтирають.

Для покриття сталевих листів в олово додають цинк.

Застосування

Лудіння виконується для захисту металу від корозії або для підготовки до паяння (луджена поверхня краще змочується припоєм).

·        Лудіння широко застосовується у виробництві готових металевих виробів, що використовуються в радіотехнічній, електротехнічній, авіаційній та інших галузях промисловості. Воно використовується також для захисту мідних проводів від дії на них сірки в процесі вулканізації; для герметизації згвинчуваних різьбових з'єднань.

·        Лудінню піддають вироби, що йдуть для приготування та зберігання їжі (каструлі, відра, тази, молочні бідони, консервні банки, пастеризаційні апарати, частини сепараторів тощо).

Стійкість олова до дії органічних кислот і нешкідливість його з'єднань для організму людини дозволяють застосовувати олов'яні покриття в харчовій промисловості. В основному його застосовують у спеціальних випадках: при лудженні заліза для консервної тари; захист від корозії господарських предметів, призначених для виготовлення і зберігання харчових продуктів (котлів для варіння їжі, молочних бідонів, чайників, каструль, м'ясорубок .)

·         Операція лудіння є підготовчою операцією перед заливкою підшипників бабітом, перед паянням виробів та виготовленням виробів з фальцевими швами.

 

 

Домашнє завдання.   Вивчити матеріал та створити опорний конспект

Викладач                  Максимова Т. В.