Клеевые соединения и их сборка.

Склеивание — метод получения неразъемного соединения за счет введения между поверхностями сопряжения специального вещества, которое способно обеспечивать скрепление частей из­делия в единое целое.

Однако применение клеевых соединений ограниченно. Недо­статками клеевых соединений являются низкая термостойкость, которая не превышает 100 °C; склонность к ползучести при дли­тельном воздействии нагрузок, а также необходимость длительной выдержки в процессе выполнения соединения.

Тем не менее, склеивание находит достаточно широкое приме­нение при соединении металлических и неметаллических мате­риалов, заделке трещин и раковин в неответственных деталях, восстановлении неподвижных посадок.

GamePark RU

Материалы, применяемые для клеевых соединений.

В каче­стве материалов для выполнения клеевых соединений применяют различные марки клеев, выбор которых осуществляют в зависи­мости от материала соединяемых заготовок, пользуясь справочны­ми таблицами.

Нанесение клеевого состава на соединяемые поверхности осуществляется вручную. Инструмент для нанесения выбирают в зависимости от консистенции клеевого состава: пастообразные клеи наносят шпателем, жидкие — кистью или с применением пульверизатора. Слой клея, наносимый на соединяемые поверхно­сти, должен быть равномерным по толщине и в нем должны от­сутствовать пузырьки воздуха. Наиболее удобны в этом отноше­нии клеющие пленки, которые автоматически обеспечивают рав­номерную толщину клеевого слоя на соединяемых поверхностях.

Print Bar

Последовательность работ при выполнении клеевого соедине­ния.

Последовательность выполнения работ не зависит от мате­риала соединяемых заготовок и марок применяемых клеев и со­стоит из следующих этапов:

  • подготовка клея и поверхностей соединяемых частей изделия к склеиванию;
  • нанесение клея на поверхности соединяемых частей;
  • выдержка соединяемых частей изделия с нанесенным на их по­верхности слоем клея;
  • соединение склеиваемых частей изделия при определенной температуре и давлении;
  • выдержка в соединенном состоянии склеиваемых частей изде­лия;
  • очистка шва от подтеков клея;
  • контроль качества клеевого соединения.

Основной дефект клеевого соединения — недостаточная проч­ность, которая может быть вызвана следующими причинами:

  • плохая очистка соединяемых поверхностей изделия;
  • неравномерное нанесение клея на соединяемые поверхности (недостаток или избыток клея на некоторых участках);
  • отвердение клея до соединения поверхностей;
  • недостаточное давление на заготовки при склеивании;
  • недостаточные температурный режим и время просушивания соединения.

Для устранения этих недостатков необходимо очистить поверх­ность от клея, вновь зачистить и обезжирить ее, а также необхо­димо соблюдать температурный и временной режимы при выпол­нении клеевых соединений.

Паяные соединения и их сборка.

Паяние (пайка) — процесс получения неразъемного соедине­ния двух или нескольких металлических заготовок с помощью расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую темпе­ратуру плавления, чем металл соединяемых заготовок. Паяние осуществляется при нагреве мест соединения заготовок до темпе­ратуры, превышающей температуру плавления припоя, который при расплавлении заполняет зазор между соединяемыми заготов­ками. При застывании припой обеспечивает неразъемное и не­подвижное соединение заготовок.

Перед пайкой места соединения заготовок обрабатывают напиль­ником и протирают ветошью для снятия оксидной пленки и очистки от пыли и грязи. После очистки поверхности обезжиривают.

При пайке используют специальные вещества — флюсы, кото­рые облегчают процесс пайки за счет растворения оксидов, обра­зующихся при нагревании сопрягаемых заготовок и припоя.

В зависимости от температуры плавления припои подразделя­ют на мягкие (сплав легкоплавких металлов на основе свинца и олова) и твердые (тугоплавкие).

Пайка мягкими припоями (температура плавления 180… 300 °C) позволяет получить соединения, которые можно подразделить на три группы:

  • прочные — характеризуются определенной прочностью;
  • плотные — с гарантийной герметичностью;
  • прочноплотные — прочные и герметичные.

В качестве флюса при пайке мягкими припоями применяют ка­нифоль — продукт естественного происхождения.

Пайка твердыми припоями (температура плавления 700… 1000 °C) обеспечивает более прочное соединение заготовок со­пряжения. При пайке используют припои из серебра или меди. Поверхности соединяемых заготовок перед пайкой должны быть очищены и пригнаны так, чтобы зазор между ними не превышал 0,1 мм. В процессе паяния положение заготовок должно быть зафиксировано, для чего используют отожженную стальную прово­локу.

При пайке твердыми припоями в качестве флюсов применяют буру, борную кислоту или хлорид цинка.

GamePark RU

Инструменты для паяния мягкими припоями.

В качестве ин­струментов для паяния мягкими припоями применяют паяльники периодического и непрерывного нагрева.

Паяльник периодического нагрева
Рис. 1. Паяльник периодического нагрева:
а — угловой; б — прямой

Паяльник периодического нагрева (рис. 1) изготавливается двух типов: прямой и угловой. Разогрев паяльника периодическо­го нагрева осуществляется при помощи паяльной лампы (рис. 2) или в кузнечном горне.

Нагрев паяльной лампой
Рис. 2. Нагрев паяльной лампой:
1 — паяльники периодического нагрева; 2 — паяльная лампа

Паяльник непрерывного нагрева — электрический (рис. 3), наиболее широкое распространение получил благодаря высокой надежности и простоте действия. Он выпускается с двумя типами рабочей части: прямой и угловой.

Рис. 3. Электрический паяльник:
а — прямой: 1 — электрический шнур; 2 — электрическая вилка; 3 — рабочая часть; 4, 7 — хомутики; 5 — кожух; 6 — нагревательный элемент; 8 — стержень; 9 — рукоятка; б — угловой

Print Bar

Инструменты для паяния твердыми припоями.

Для паяния твердыми припоями применяют паяльники только непрерывного нагрева: газовые или бензиновые.

Газовый паяльник (рис. 4, а) работает на смеси газов ацети­лена и кислорода, которые подаются через штуцеры 7 и 8, закре­пленные на рукоятке 6. Поступление ацетиле­на и кислорода к горелке 4 регулируется кра­нами 5 и 9. Выходящая из сопла 10 газовая смесь поджигается, обеспечивая нагрев рабочей части 1 паяльника, которая соединена с горелкой стержнем 2 с хомутиком 3.

Бензиновый паяльник (рис. 4, б) состо­ит из рабочей части 1, которая непрерывно подогревается бензиновой горелкой 11. Ем­кость для бензина располагается в рукоятке-резервуаре 12. Подготовка к работе таких паяльников аналогична паяльникам периодического нагрева.

Паяльники непрерывного нагрева
Рис. 4. Паяльники непрерывного нагрева:
а — газовый; 6 — бензиновый; 1 — рабочая часть; 2 — стержень; 3 — хомутик; 4 — горелка; 5, 9 — краны; 6 — рукоятка; 7, 8 — штуцеры; 10 — сопло; 11 — бензиновая горелка; 12 — рукоятка-резервуар

Последовательность выполнения работ при пайке.

При пайке мягкими припоями поступают следующим образом:

  • очищают от грязи, следов коррозии и обезжиривают поверхно­сти заготовок, подлежащих соединению;
  • пригоняют плотно сопрягаемые поверхности заготовок соеди­нения гибкой, правкой или опиливанием;
  • зачищают жало паяльника, заправляют его личным напильни­ком и прогревают;
  • производят лужение (покрытие тонким слоем припоя) рабочей части паяльника, для чего касаются рабочей частью паяльника прутка припоя так, чтобы на ней осталось несколько капель припоя. Затем рабочую часть паяльника приводят в соприкос­новение с канифолью и совершают несколько возвратно-поступательных движений, обеспечивая покрытие тонким сло­ем припоя рабочей части паяльника;
  • прогревают паяльником место соединения заготовок и наносят на место соединения тонкий слой канифоли, после прогрева ме­ста соединения до необходимой температуры припой начнет рас­текаться. В этот момент следует начать перемещение рабочей ча­сти паяльника вдоль соединения, обеспечивая заполнение зазора между сопрягаемыми заготовками расплавленным припоем;
  • удаляют излишки припоя после его затвердевания с поверхно­сти шва напильником.

При пайке твердым припоем действия выполняют в следу­ющей последовательности:

  • очищают сопрягаемые поверхности от грязи, следов коррозии, обезжиривают и подгоняют одну к другой, фиксируя их поло­жение;
  • нарезают небольшие пластинки медно-цинкового припоя и укладывают их вдоль шва, посыпав порошкообразным флю­сом;
  • прогревают шов соединения до температуры расплавления припоя и заполняют им зазор между соединяемыми заготов­ками;
  • прекращают нагревание после заполнения зазора припоем, охлаждают соединение на воздухе и зачищают шов.

Заклёпочные соединения.

Клепка — процесс получения неразъемных соединений при помощи заклепок. Применяется клепка при изготовлении метал­лических конструкций (фермы, балки, различного рода емкости и рамные конструкции).

Заклепка представляет собой стержень из пластичного метал­ла, на одном конце которого выполнена головка, называемая за­кладной. В процессе выполнения операции на второй стороне стержня, вставляемого в отверстие соединяемых заготовок, обра­зуется вторая головка заклепки, которую называют замыкающей. Необходимость применения пластичного металла для изготовле­ния заклепок обусловлена тем, что головки заклепок образуются в результате пластического деформирования стержня. При выпол­нении заклепочного соединения заклепки следует выбирать из того же материала, из которого изготовлены детали, подлежащие соединению. Процесс клепки состоит из двух этапов: предварительного и собственно клепки.

На предварительном этапе сверлят отверстие под заклепку и формируют углубление под ее головку.

При клепке устанавливают заклепки в отверстие, выполняют натяжку соединяемых листов (осаживают листы вдоль стержня заклепки) и формируют замыкающую головку.

Наиболее часто для соединения применяют заклепки с полу­круглой (рис. 1, а) и потайной (рис. 1, б) головками.

Заклепки с полукруглой и потай­ной головками
Рис. 1. Заклепки с полукруглой (а) и потай­ной (б) головками

Размеры заклепок выбирают в зависимости от толщины соеди­няемых заготовок: их диаметр должен быть равен суммарной тол­щине соединяемых заготовок, длина — суммарной толщине сое­диняемых заготовок плюс 0,8… 1,5 диаметра заклепки.

Диаметр отверстия под заклепку должен быть больше диаметра заклепки на 0,1…0,2 мм.

GamePark RU

Заклепочные швы — место соединения заготовок заклепками. В зависимости от характера соединения и его назначения закле­почные швы могут быть прочные, плотные и прочноплотные.

По взаимному расположению заклепок в соединении выделя­ют швы двух типов: внахлестку (рис. 2, а) и встык с одной (рис. 2, б, г) или двумя (рис. 2, в) накладками. При любом виде соеди­нения заклепки могут располагаться в один, два, три ряда и более (см. рис. 2).

Типы заклепочных швов в зави­симости от расположения заклепок
Рис. 2. Типы заклепочных швов в зави­симости от расположения заклепок:
а — внахлестку однорядный; б, в — двухряд­ные встык соответственно с одной и двумя накладками; г — шахматный встык с одной накладкой; t — шаг соединения; с — расстоя­ние от края заготовки до центра.

Расстояние между заклепками в соединении выбирают в зави­симости от типа соединения (однорядное или двухрядное). В одно­рядном шве заклепки располагают на расстоянии шага t, равного трем диаметрам заклепки. От края соединения заклепка должна отстоять на расстоянии с, равном полутора диаметрам заклепки. При двухрядном соединении расстояние между заклепками долж­но быть равно четырем диаметрам заклепки, а расстояние от края соединяемых заготовок — полутора диаметрам. Расстояние между рядами должно составлять два диаметра заклепки. При многоряд­ном (шахматном) расположении заклепок в шве следует придер­живаться тех же правил, что и при выполнении двухрядных швов.

Print Bar

Инструменты для клепки.

Инструменты для ручной клепки должны обеспечивать образование замыкающей головки заклеп­ки и надежное соединение деталей. К ним относятся слесарный молоток с квадратным бойком, поддержка под закладную головку, натяжка и обжимка.

Поддержка служит опорой при расклепывании стержня за­клепки. Масса поддержки должна быть в 4—5 раз больше массы молотка.

Натяжка (рис. 3, а) служит для осаживания листов, подлежа­щих соединению вдоль оси заклепки.

Обжимка (рис. 3, б) обеспечивает формирование после осажи­вания замыкающей полукруглой головки заклепочного соединения.

Инструменты для клепки
Рис. 3. Инструменты для клепки: а — натяжка; б — обжимка

Последовательность выполнения работ при клепке.

При руч­ной клепке поступают следующим образом:

  • пригоняют поверхности соединяемых заготовок;
  • рассчитывают длину заклепок: l = S + (1,2… 1,5)d, где S — суммарная толщина соединяемых заготовок; d — диаметр за­клепки;
  • определяют шаг заклепок;
  • рассчитывают расстояние между рядами в соединении;
  • рассчитывают расстояние от центра отверстия до края соеди­няемых заготовок;
  • размечают соединяемые заготовки для сверления отверстий под заклепки;
  • выбирают сверло и сверлят отверстия под заклепки, скрепив предварительно соединяемые заготовки при помощи струб­цины;
  • вводят снизу заклепку в отверстие и устанавливают поддержку под ее закладную головку;
  • устанавливают на стержень заклепки натяжку и осаживают соединяемые заготовки;
  • наносят по стержню заклепки удары под углом к ее оси, обе­спечивая предварительное формирование замыкающей голов­ки таким образом, чтобы она была концентрична стержню;
  • устанавливают обжимку на предварительно сформированную замыкающую головку и производят ее окончательное форми­рование;
  • контролируют правильность установки заклепок 1 и 5 (рис. 4) по высоте головок над поверхностью склепываемых заготовок при помощи шаблона 2 или линейки 3 и щупа 4.
Контроль правильности установки заклепок
Рис. 4. Контроль правильности установки заклепок:
а — с полукруглой и полупотайной головками; б — с потайной головкой; 1, 5 — за­клепки; 2 — шаблон; 3 — линейка; 4 — щуп; h и h1 — контрольные размеры

Механизация процесса клепки.

Для механизации процесса предусмотрено применение пневматических клепальных молот­ков и ручных переносных пневматических прессов, которые не создают вибраций при клепке.

Пневматический клепальный молоток (рис. 5) состоит из корпуса 1 с рукояткой 11, в которую вмонтировано пусковое устрой­ство и ниппель 15. На ниппель надевают шланг, при помощи которого молоток соединяют с централизованной сетью разводки сжа­того воздуха. В корпусе установлен стакан 6, цилиндр 5 с поршнем и золотник 7 с крышкой 8. Воздух из централизованной сети посту­пает через пусковой клапан 14 и золотник 7 в рабочую камеру, ко­торая расположена под поршнем. Доступ воздуха в пусковой кла­пан обеспечивается при нажатии на курок 10, который рычагом 12 воздействует на толкатель 13. При пуске сжатого воздуха молоток 4 с ударником 2, соединенный с поршнем, движется вперед и произ­водит осадку заклепки. Золотник открывает отверстие для подвода сжатого воздуха в нижнюю часть цилиндра под поршень, заставляя его перемещаться вверх. Пружина 3 предохраняет от выпадения ударник 2, который одновременно является обжимкой, обеспечи­вающей формирование замыкающей головки. Гашение возника­ющих при клепке вибраций осуществляется пружиной 9.

Пневматический клепальный молоток
Рис. 5. Пневматический клепальный молоток:
1 — корпус; 2— ударник; 3, 9 — пружины; 4 — молоток; 5 — цилиндр; 6 — стакан; 7 — золотник; 8 — крышка; 10 — курок; 11 — рукоятка; 12— рычаг; 13— толкатель; 14 — пусковой клапан; 15— ниппель  

Ручной переносной пневматический пресс (рис. 6) применя­ют при клепке деталей общей толщиной до 4 мм. Он состоит из пневматического цилиндра 1, который при помощи клинового ме­ханизма обеспечивает рабочее перемещение обжимок 3 и 4, уста­новленных в скобе 2.

Ручной переносной пнев­матический пресс
Рис. 6. Ручной переносной пнев­матический пресс:
1 — цилиндр; 2 — скоба; 3, 4 — об­жимки