Politechnika Wrocławska
Treść wykładu
Politechnika Wrocławska
1. Cele i zadania realizowane w procesach wytwórczych
2. Cechy typowych wyrobów a proces wytwórczy
3. Dokumentacja konstrukcyjna 2D i 3D
Wprowadzenie do wytwarzania
4. Projektowanie, weryfikacja i prototypowanie wyrobów
5. Dokumentacja technologiczna. Technologiczne przygotowanie produkcji
6. Podstawowe procesy kształtowania: Odlewnictwo
7. Podstawowe procesy kształtowania: Przeróbka plastyczna
materiały do wykładu
8. Podstawowe procesy kształtowania: Spawalnictwo
semestr zimowy 2012/2013
9. Podstawowe procesy kształtowania: Przetwórstwo tworzyw sztucznych
10. Podstawowe procesy kształtowania: Obróbka skrawaniem
11. Elementy projektowania systemów wytwórczych. Innowacyjne technologie wytwarzania
12. Systemy przygotowania produkcji i zarządzania. Struktura i organizacja systemów
produkcyjnych. Elastyczne systemy produkcyjne
dr inż. Tomasz Boratyński
13. Podstawy automatyzacji wytwarzania oraz montaż
I-24, CAMT, bud. B-4, pok. 3.16, tel. [phone]
14. Podstawy niezawodności systemów produkcyjnych
[e-mail]
15. Kolokwium zaliczeniowe
Politechnika Wrocławska
Politechnika Wrocławska
Podstawowe procesy
kształtowania:
Wykład 8 Spawalnictwo
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Metody A
ączenia stałego
Rozdziały (zgrzewanie)
(nierozłącznego)
" Pojęcie zgrzewania
" Zgrzewanie Elektryczne
Spawanie
Lutowanie Zgrzewanie
" Zgrzewanie Gazowe
1
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Rozdziały (spawanie) Rozdziały (lutowanie)
" Pojęcie spawania
" Pojęcie lutowania
" Spawanie gazowe
" Lutowanie twarde
" Spawanie elektryczne
" Lutowanie miękkie
" Zalety połączeń spawanych
" Cechy dobrego lutowia
" Wady połączeń spawanych
" Rodzaje spoin
" Przygotowanie powierzchni do lutowania:
" Spawanie miedzi
a) oczyszczanie mechaniczne
" Spawania Aluminium
b) oczyszczanie chemiczne
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Pojęcie zgrzewanie Zgrzewanie elektryczne
Stosowane jest do połączeń:
" prętów z blachą
Zgrzewanie - jest to łączenie wyjściowe
" blachy z blachą
poprzez nagrzanie łączonych części do
" prętów z prętami
temperatury przejścia materiału w stan Zgrzewanie elektryczne: doczołowe (zgrzewanie
jednoczesne większej powierzchni), liniowe i punktowe.
plastyczny po ściśnięciu w wyniku tego
Dwa arkusze blachy są ściskane przy jednoczesnym
przyłożeniu napięcia w zgrzewanym obszarze, które
występuje wzajemna dyfuzja cząsteczek. W
powoduje miejscowe rozgrzanie materiału. Stosuje się w
wyniku tego zjawiska powstaje zgrzanie na przemysłowych instalacjach montażowych.
Zgrzewanie iskrowe występuje wtedy gdy materiały łączone
materiałach łączonych.
dosuwamy do siebie powoli, a zwarciowe kiedy
wykonujemy tą czynność szybko.
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Zgrzewanie gazowe Zgrzewanie gazowe
Ten rodzaj zgrzewania wykorzystuje się do Ten rodzaj zgrzewania wykorzystuje się do
połączeń czołowych. połączeń czołowych.
Zgrzewanie gazowe: przy zastosowaniu palnika Zgrzewanie gazowe: przy zastosowaniu palnika
acetylenowego. Stosuje się przy zgrzewaniu acetylenowego. Stosuje się przy zgrzewaniu
elementów w nietypowych warunkach. elementów w nietypowych warunkach.
Zgrzewanie elektryczne Zgrzewanie gazowe
Film 0.42 min Film 2.30 min
2
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Pojęcie lutowania Lutowanie twarde
Lutowanie - polega na łączeniu metali " Lutowanie twarde ma większą
wytrzymałość od lutowania miękkiego.
pozostających w stanie stałym za pomocą
roztopionego metalu - spoiwa zwanego " Temperatura lutowania twardego to ponad
500 stopni.
lutem. Luty są to materiały o niższej
temperaturze topnienia od materiałów " Do lutowania twardego stosujemy: srebro,
miedz
, nikiel, brąz, cynę z ołowiem
części łączonych.
" Topniki stosowane do lutowania twardego
to: fluorek bromu, fluorek wapnia, fluorek
potasu, kwas barny
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Lutowanie miękkie Cechy dobrego lutowia
" Lutowanie to jest mniej wytrzymałe od
" Mała rezystywność
lutowania twardego, stosowane w różnego typu
" Temperatura topnienia lutowania niższa od
połączeniach elektronicznych np. płytki
drukowane. materiałów łączonych
" Jako topniki do lutowania miękkiego stosuje
" Dobra wytrzymałość
się: chlorki cynku, baru, litu oraz węglan sodu,
boraks oraz kalafonię (powszechnie stosowana) " Odporność na korozję i czynniki zewnętrzne
" Luty miękkie są stopami:
" Współczynnik rozszerzalności cieplnej
* antymon-ołów
lutowia powinien być zbliżony do
* cyna-ołów
współczynnika rozszerzalności cieplnej
* lutowie w postaci kremu
materiałów łączonych
* sproszkowane lutowie z wazeliną
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Przygotowanie powierzchni do Przygotowanie powierzchni do
lutowania lutowania
Oczyszczanie mechaniczne:
Oczyszczanie chemiczne ma na celu
" ma ono na celu usunięcie usunięcie zanieczyszczeń organicznych i
zanieczyszczonych warstw
nieorganicznych (czyli takie których nie
" wygładzenie powierzchni (gdy uniemożliwia idzie usunąć mechanicznie)
to zbliżenie elementów)
Do tych procesów należą:
Najczęściej wykonywane czynności to:
" rozpuszczenie
Lutowanie
" piłowanie
Film 2.20 min
" trawienie
" szczotkowanie
" usuwanie tłuszczów za pomocą
" szlifowanie
rozpuszczalników organicznych lub w
roztworach alkalicznych.
3
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Pojęcie spawania Spawanie gazowe
Spawanie gazowe - odbywa się przy pomocy gazów
Spawanie - jest to proces w wyniku,
palnych takich jak acetylen, wodór, w otoczeniu
tlenu pobieranego z butli. Spoiwem w tym rodzaju
którego przez stopienie w miejscu
spawania jest drut (topiony jednocześnie co
połączenia materiału części
materiał spawanych części )
łączonych z materiałem dodatkowym
 spoiwem (spoiwo powinno być
materiałem o składzie identycznym
lub podobnym do składu materiału
łączonego), które razem tworzą
spoinę.
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Spawanie elektryczne Spawanie elektryczne
Spawanie elektryczne polega na stapianiu metali
Spoiwo stanowi pręt zwany
w miejscu ich łączenia za pomocą łuku
elektrodą. Wyróżniamy dwa
elektrycznego, który powstaje między spawanym
rodzaje spoiw:
przedmiotem a elektrodą. Temperatura łuku
" Elektroda topliwa - pokryta
elektrycznego jest bardzo wysoka (do 3000 st. C) i
jest warstwą topnika
dlatego metal stapia się szybko i na wąskiej
przestrzeni&
" Elektroda nietopliwa - pręt
węglowy, albo wolframowy
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Zalety spawania Wady spawania
" Miejscowe nagrzewanie do 3000�C co
" odznaczają się niskim kosztem wykonania
powoduje że w pobliżu spoiny zachodzą
" materiałem spoiny i części łączonych jest
zmiany struktury materiału
prawie jednorodny, przez co wytrzymałość
połączenia jest bliska wytrzymałości
" Podczas stygnięcia powstają naprężenia
materiału części łączonych
wewnętrzne, które mogą być przyczyną
" nie występuje w nich korozja
odkształceń i pęknięć
elektrochemiczna
" stanowią dobre połączenie elektryczne
" zapewniają szczelność połączenia
4
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Rodzaje spoin Spawanie miedzi
" spoiny czołowe - łączenia stykowe blach, prętów,
" Spawanie miedzi jest trudne, ponieważ ma
rur itp. przy spawaniu czołowym jest wymagana
dużą przewodność cieplną i łatwo utlenia
odpowiedzialnie przygotowana krawędz
elementów
się.
" spoiny pachwinowe - stosuje się do zakładkowego i
" Korzystne jest spawanie elektryczne
nie zakładkowego łączenia blach do łączenie części
ustawionych pod kątem itp. elektrodą otuloną topnikiem.
" spoiny brzez
ne łączenie cienkich blach. Powstaje
" Podczas spawania miedzi najlepsze jest
przez stopienie odwiniętych krawędzi blach bez
wykonywanie spoin czołowych (to pozwala
użycia dodatkowego metalu
optymalnie połączyć ten materiał).
" spoiny otworowe i punktowe wykonuje się
przeważnie w celu wzmocnienia spoin pachwinowych
przy łączeniu szerokich elementów.
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Spawanie Aluminium Spawanie i zgrzewanie
" Spawanie aluminium jest trudne
ponieważ jego powierzchnia
Spawanie miedzi Spawanie aluminium
Film 0.11 min Film 1.19 min
pokryta jest trudnotopliwą
warstwą tlenku, którego nie
można zlikwidować żadnym
Spawanie elektryczne Spawanie gazowe
topnikiem.
Film 2.20 min Film 2.20 min
" Aluminium możemy spawać
gazowo przy użyciu
odpowiednich topników np.
Skoda Octavia
Film 27.54 min
Argonu
Politechnika Wrocławska Politechnika Wrocławska
Główne rodzaje z
ródeł energii, z
ródeł ciepła oraz ich
Rodzaje spoiw
zastosowanie w procesach spawalniczych stali
Lp.
y
ródło energii y
ródło ciepła Metoda spawania
1 paliwo chemiczne w stanie gazowym płomień C2H2  O2 spawanie gazowe, zgrzewanie, cięcie
płomień H2  O2 i inne termiczne
2 energia elektryczna (prąd stały lub łuk elektryczny otwarty, kryty lub ręczne spawanie łukowe, spawanie
przemienny) jarzący się w gazach ochronnych automatyczne, półautomatyczne
metodą MIG, TIG, MAG
3 energia elektryczna (prąd stały lub oporność elektryczna płynnego żużla spawanie elektrożużlowe
przemienny) (ciepło Joule a)
4 energia elektryczna wiązka elektronów w próżni spawanie wiązką elektronów
5 energia elektryczna promieniowanie świetlne spawanie laserowe
6 Energia elektryczna plazma Spawanie plazmowe
5