ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Ενότητα 3: Βασικές Τεχνολογίες Σύνδεσης και Συναρμολόγησης Ι. Γιαννατσής Τμ. Βιομηχανικής Διοίκησης & Τεχνολογίας Πανεπιστήμιο Πειραιώς Σύντηξη/Αυτογενής συγκόλληση (fusion welding): Συγκόλληση μέσω επιλεγμένης εφαρμογής θέρμανσης και πίεσης 1
Συγκόλληση τόξου (Arc welding) Συγκόλληση με αντίσταση (Resistance welding) 2
Οξυγονοκόλληση (Oxyfuel gas welding) Συγκόλληση με τόξο βολφραμίου (Gas tungsten arc welding) 3
Συγκόλληση με δέσμες ηλεκτρονίων/λέιζερ Η σύντηξη/αυτογενής συγκόλληση μπορεί να οδηγήσει σε συρρίκνωση και διαμόρφωση παραμενουσών τάσεων 4
ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Συγκόλληση στερεάς κατάστασης (Solid-state welding): Οικογένεια τεχνικών συγκόλλησης όπυ εφαρμόζεται πίεση και πιθανώς θερμότητα με διαμόρφωση (forge welding) εν ψυχρώ (cold welding) υπό πίεση εν θερμώ (hot pressure welding) με διάχυση (Diffusion welding) με έκρηξη (Explosion welding) με τριβή (Friction welding) με υπέρηχους (Ultrasonic) 5
Πλεονεκτήματα Παρέχει μόνιμη συνένωση Ο αρμός μπορεί να είναι πιο ισχυρός από το υλικό βάσης αν χρησιμοποιηθεί το κατάλληλο υλικό πλήρωσης (filler) Είναι η πιο οικονομική μέθοδος συνένωσης/σύνδεσης Δεν απαιτεί απαραίτητα ειδικές εγκαταστάσεις Μειονεκτήματα Εκτελείται συνήθως χειρωνακτικά και απαιτεί ειδικές ικανότητες και εμπειρία (η αυτοματοποίηση απαιτεί αυστηρή τυποποίηση και ενδελεχή μελέτη) Είναι εκ φύσεως επικίνδυνη τεχνική Δεν επιτρέπει την αποσυναρμολόγηση Πιθανά ελαττώματα κατά την διαδικασία δεν είναι εύκολο να εντοπιστούν ΕΤΕΡΟΓΕΝΗΣ Συγκόλληση με θέρμανση, πίεση ή αμφότερα και τη χρήση «ενδιάμεσου» πληρωτικού μετάλλου (filler/solder) όπως μπρούτζος ή χαλκός 6
ΕΤΕΡΟΓΕΝΗΣ Πλεονεκτήματα Επιτρέπει να συγκολληθούν μέταλλα που δεν συγκολλούνται αποτελεσματικά με άλλες μεθόδους Επιτρέπει να συγκολληθούν διαφορετικά μέταλλα Δεν αναπτύσσονται μεγάλες θερμοκρασίες Η γεωμετρία των αντικειμένων δεν επιτρέπει άλλες μεθόδους συγκόλλησης Μειονεκτήματα Ο αρμός είναι ασθενέστερος των υλικών βάσης Ευαισθησία σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας Ο αρμός είναι εμφανέστερος αισθητικά ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΟΥΣΙΑ Συγκολλητική Ουσία/Κόλλα (Adhesive): Μη μεταλλική συγκολλητική ουσία συνήθως πολυμερές (ακρυλική, εποξειδική, πολυουρεθάνη, σιλικόνη κ.α.) 7
ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΟΥΣΙΑ Πλεονεκτήματα Μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλη ποικιλία υλικών και γεωμετριών Εφαρμόζεται σε όλη την επιφάνεια συγκόλλησης Κάποιες κόλλες είναι εύκαμπτες και ανθεκτικές σε θερμική διαστολή, δυναμική φόρτιση Παρέχει μόνωση Δεν απαιτείται ιδιαίτερος σχεδιασμός στο σημείο σύνδεσης Μειονεκτήματα Οι αρμοί και οι συνδέσεις δεν είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές Ευαισθησία σε θερμοκρασία και πιθανώς υγρασία Η κόλλα πρέπει να είναι συμβατή με τα υλικά Απαιτείται σχολαστικός καθαρισμός των επιφανειών Ο χρόνος στερεοποίησης μειώνει ελαφρά την ταχύτητα παραγωγής ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Η χρήση διαφόρων μέσων για την μηχανική σύνδεση και στερέωση δύο ή περισσότερων αντικειμένων 8
ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Μόνιμη: Ήλωση (rivet fastening), Συρραφή (stitching, stapling) ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Ημιμόνιμη: Κλείσιμο με πίεση (snap-fit) 9
ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Λυόμενη: Κοχλιοσύνδεση (threaded fastening) ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Πλεονεκτήματα Εύκολη συναρμολόγηση (Δεν χρειάζεται ιδιαίτερα εξειδικευμένο προσωπικό) Η αποσυναρμολόγηση είναι επίσης σχετικά εύκολη Οικονομικά εφικτή μέθοδος για οποιοδήποτε σχεδόν όγκο παραγωγής Μειονεκτήματα: Η αντοχή της σύνδεσης είναι σχετικά μικρή Πιθανώς μεγάλοι χρόνοι προετοιμασίας των εξαρτημάτων (διάτρηση οπών κλπ.) και συναρμολόγησης Απαιτούνται σταθερά μηχανικά στοιχεία 10