Особливості одержання деталей шляхом ударного видавлювання металу. Обладнання, інструмент.
Ударне видавлювання металу - ' це операція штамповки при якій із плоских заготовок одержують порожнинні деталі з тонкими стінками (від О,1 до 1,5мм) і діаметром від 8 до 100мм. В основі ударного видавлювання лежить здатність матеріалу заготовки перемішуватися в зону матриці під дією ударного навантаження. Ударне навантаження тонкостінних деталей ( заклепки екрани) знижують затрати на виготовлення в 3-4 рази, на виготовлення оснастки в 2-3 рази, економія матеріалів за рахунок високого використання заготовок. Матеріали, які використовуються для цього: алюміній мідь латунь, молібден. Розрізняють 4 способи виготовлення деталей ударним видавлюванням:
прямий де потік матеріалу співпадає з рухом пуансона,
зворотній, коли рух матеріалу направлений в зворотному напрямку по відношенню до руху пуансона.
комбінований, коли рух матеріалу здійснюється одночасно і в напрямку руху пуансону і в звототньому напрямку,
з боковим формуванням, коли рух матеріалу перпендикулярний до напряму пуансона. Вибір способу ударного видавлювання залежить від форми деталі та матеріалу, з якого вона виготовляється. А точність виготовлення деталей залежить від точності технологічної оснастки і може знаходитися по діаметру в межах ±0, 03±0,08мм висоті ±1,0-3,0мм.
Технологія термічної обробки деталей РЕМА із кольорових сплавів.
Кольорові метали здебільшого термічне обробляють для зручності роботи з ними.
Мідь відпалюють, нагріваючи її до температури 500 - 650 °С, і охолоджують у воді. Якщо м'яку мідь нагріти, а потім поступово охолодити на повітрі, то вона твердішає.
Латунь і алюміній відпалюють при нагріванні відповідно до 600 - 750 °С і 350 - 410 °С з наступним охолодженням на повітрі.
Бронзу гартують нагріванням до 800 - 850 °С і охолодженням У воді. Якщо її нагріти до тієї ж температури і охолодити на повітрі, то вона відпускається.
ДюралюмінійД1 і Д6 гартують нагріванням до 490 - 500 °С і охолодженням у воді. Проте твердне він (старіє) при кімнатній температурі не зразу, а через 4 - 5 днів. Відпалюють дюралюміній (для згинання під прямим кутом) при нагріванні до 350 - 400 °С з охолодженням на повітрі.
Технологія термічної обробки деталей РЕМА із легованих та нелеговани.х сталей.
Термічною обробкою називається теплова обробка металів і сплавів, при яких відбувається зміна їх структури і властивостей. За допомогою термічної обробки механічні властивості сталі можуть бути змінені в дуже широкому діапазоні.
Будь – яка термічна обробка складається із трьох операцій:
1) нагрів до визначеної температури;
2) витримка при задані температурі;
3) охолодження з різною швидкістю від заданої температури до кімнатної.
Відпалювання - нагрівання стального виробу до температури 600 - 900 ° (залежно від марки сталі) і охолодження разом з піччю. Його застосовують при виготовленні із загартованого виробу іншого або ж коли попереднє загартування було невдале й інструмент потрібно знову загартувати.
Якщо гартувати невідпалені деталі, то в них можуть виникнути тріщини, структура металу стане неоднорідною, що різко погіршує якість виробу.
Дрібні деталі відпалюють, нагріваючи на масивних розжарених стальних штабах, з якими їх охолоджують.
Нормалізація - це нагрівання стальних виробів до відповідної температури і охолодження на повітрі.
Гартування - нагрівання вуглецевих або легованих сталей до певної температури і швидке охолодження. У результаті цього змінюється кристалічна структура металу - він стає твердішим і більш антикорозійним. Маловуглецеві сталі з вмістом вуглецю до 0,3 % не гартуються.
Швидке охолодження призводить до твердого загартування, внаслідок чого можуть виникнути великі внутрішні напруження і навіть тріщини. Повільне охолодження може не дати потрібного по твердості загартування.
Відпускання - нагрівання деталей до певної температури, витримування при цій температурі і швидке охолодження. Його застосовують після охолодження деталі в процесі гартування, щоб зменшити крихкість і частково твердість.
Методи виготовлення заготовок та деталей із термопластичних матеріалів. Основні характеристики.
В залежності від температурного впливу та властивостей після затвердіння всі пластмаси ділять на термопластичні і термореактивні.
Термопластичні пластмаси (термопласти) — це такі, що під час нагріву розм'якшуються, переходять у в'язко текучий стан, а при охолодженні затвердівають, і цей процес повторюється при повторному нагріві. Тобто такі пластмаси допускають повторну переробку. Зазвичай їх робоча температура не перевищує 90 °C.
Термопластичні маси під дію високої температури і тиску плавляться, заповнюють форму і після охолодження затвердівають. Вони можуть кількаразово переходити в пластичний стан, хоч деякі їх властивості змінюються. До термопластичних відносяться маси на основі полімеризаційних смол, ефірів, целюлози та дрібних компонентів: поліетилени, поліметилкрилати, поліаміди.
Пластмаси переробляють такими способами:
Литво під тиском (ливарні автомати попередньої пластифікації і шнекові машини з попередньою пластифікацією.
пряме (компресаційне) пресування (гідравлічні преси із зусиллям гальванічних відштовхувань)
Литне пресування (гідравлічні преси з верхнім та нижнім пресуванням одночасно)
пневматичне негативне пресування (стіл з рухомою плитою підігріву)
Пневматичне позитивне (стіл 0з поворотною плитою підігріву і пневматичним пресом)
вакуумне пресування (вакуум-формовочні машини)
комбіноване формування (машини з нижнім пневматичним приводом)
екструзія (шнекові екструзійні машини).
Особливості проектування технологічної оснастки для виготовлення деталей із термопластичних матеріалів.
Методи виготовлення деталей із термореактивних матеріалів. Основні характеристики.
Особливості проектування технологічної оснастки для виготовлення деталей із термореактивних матеріалів.
Методика контролю характеристик матеріалів для виготовлення деталей із термопластичних і термореактивних мас. Види браку.
Особливості виготовлення деталей із металічних і композитних порошків. Технологічна оснастка, інструмент, обладнання.
Технологія виготовлення друкованих плат. Недоліки та переваги методів виготовлення.
Особливості виготовлення плат для стіжкового і тканинного монтажу РЕМА.
Класифікація методів і особливості процесів складання РЕМА.
Методи одержання нероз'ємних з'єднань ЕРЕ: зварюванням, паянням. Особливості проведення технологічних процесів.
Типи зварних з’єднань і види швів
Основні типи зварних з'єднань – Стикове без розділення кромок, Кутове, Напускне, Таврове
Зварне з'єднання – ділянка конструкції, в якій окремі її частини поєднанні шляхом місцевого сплавлення або спільного пластичного деформування матеріалів цих елементів, у наслідок чого виникає міцне зчеплення матеріалів, яке засноване на міжатомної взаємодії. До складу зварного з'єднання входить зварний шов, зона термічного впливу і прилеглі до неї ділянки основного металу.
Зварний шов – ділянка зварного з'єднання, утворена в наслідок кристалізації металу зварної ванни.
Зона термічного впливу – ділянка прилеглого до зварного шва основного матеріалу, яка не піддалася розплавленню, структура і властивості якої при зварюванні змінюються внаслідок нагріву та пластичної деформації.
Групи зварних швів
За положенням у просторі – нижні, горизонтальні, вертикальні, стельові. Найпростіші для виконання є нижні шви, найважчі – стельові.
За відношенням до діючих зусиль – флангові, торцеві (лобові), комбіновані та косі.
За довжиною – неперервні, переривчасті.
За ступеню опуклості – нормальні, опуклі та увігнуті.
За типом з'єднання – стикові і кутові (валикові).
Типи зварних з’єднань
Стикові з'єднання є найбільш розповсюдженими майже при всіх способах зварювання, тому що дають найменші власні напруження і деформації під час зварювання.
Стикові з'єднання в основному застосовують для конструкцій з листового металу. Вони потребують мінімальної витрати основного і наплавленого металу і часу на зварювання, можуть бути виконані рівноміцними до основного металу.
Напускні з'єднання застосовуються переважно при дуговому зварюванні будівельних конструкцій зі сталі товщиною не більше, ніж 10 – 12 мм. Вони не потребують спеціальної обробки кромок, окрім обрізки. Рекомендується зварювати листи з обох боків, у випадку одностороннього зварювання може відбутися потрапляння вологи в щілини між листами і подальше іржавіння в цьому місці.
Таврові з'єднання широко використовуються при дуговому зварюванні; виконуються без скосу кромок та зі скосами з одного чи обох боків. Вертикальний лист повинен мати достатньо рівно обрізану кромку. При односторонньому і двосторонньому скосі кромки вертикального листа між вертикальним і горизонтальним листами залишається зазор в 2 – 3 мм для кращого провару.
Кутові з'єднання застосовуються при зварюванні різним чином попередньо оброблених кромок листів. Зварювані частини розташовують під прямим або іншим кутом і зварюють по кромках. Такі з'єднання застосовуються переважно при зварюванні резервуарів, що працюють під незначним внутрішнім тиском газу або рідини.
Прорізні з'єднання застосовують у випадку коли довжина нормального напускного шва не забезпечує достатньої міцності. Прорізні з'єднання бувають закритого чи відкритого типу. Проріз зазвичай виконують кисневої різкою.
Торцеві (бокові) з’єднання. В даному випадку листи з'єднуються своїми поверхнями і зварюються по суміжних торцях. З’єднання з накладками - Даний тип з'єднання використовується у випадках коли з інших причин не можуть бути замінені стиковими або напускними з'єднаннями. З’єднання електрозаклепками - За допомогою даного типу з'єднання отримують міцні, але не щільні з'єднання. Верхній лист просвердлюється і отвір заварюється так, щоб був захоплений нижній лист
Технологічне обладнання для проведення нероз'ємних з'єднань методами зварювання і пайки.
Методи контролю та випробування якості зварювання та пайки.
Для забезпечення високої якості зварних з'єднань необхідно проводити контроль на всіх стадіях проектування й виробництва.
Перший етап контролю здійснюється на стадії проекту й містить у собі контроль креслень: узгодження конструкції зварних і паяних сполучень, обґрунтованість вибору основного матеріалу, включаючи в деяких випадках експериментальну перевірку на зварюваність, забезпечення дефектоскопічності конструкцій; контроль технологічної документації: вибір способу з'єднання, режимів зварювання або пайки, допоміжних матеріалів, обґрунтування норм припустимих дефектів і плану контролю - метод, об'єм, порядок контролю й виправлення дефектів.
Другий етап контролю проводиться при підготовці й здійсненні технологічного процесу. Він складається з перевірки зварюваності з використанням матеріалів, що запускаються у виробництво, що проводиться у зв'язку з можливими відхиленнями плавок основного металу, електродів, дроту й флюсів від сертифікатних значень, перевірки умов підготовки й зберігання вихідних матеріалів (наприклад, просушки електродів або очищення зварювального дроту); перевірки справності устаткування й апаратури - перевіряють справність регулюючих механізмів, вимірювальних приладів, стан токопідводів і газової арматур. На цьому ж етапі перевіряють якість заготівок, складання, виконання технології зварювання (для скороминучих і відповідальних процесів - з безперервним записом: бажаний активний контроль із можливістю автоматичного коректування режимів зварювання), а також кваліфікацію й дисципліну зварників.
Третій етап контролю включає контроль готових виробів і напівфабрикатів (окремих вузлів і зварних швів). Цей етап буде розглянутий нижче.
Четвертий етап контролю контроль виробу і його окремих складових частин після певного строку експлуатації. При цьому деталі розділяються на три групи: придатні для подальшої експлуатації, негідні й не підлягаюче відновленню, що направляються на відновлення з метою подальшої експлуатації. Для деталей останньої групи розробляються ремонтні креслення й ремонтні технології й повторюються перші три етапи контролю.
На всіх етапах контролю необхідна перевірка якості самих контрольних операцій, метрологічна перевірка приладів, перевірка дотримання методики контролю, чутливості й вірогідності контролю, якості застосовуваних матеріалів, кваліфікації й стани операторів.
Висока й стабільна якість, можливість легкої заміни деталей при ремонті, а також застосування прогресивної та найбільш відпрацьованої технології виготовлення продукції забезпечує її стандартизація, ретельний контроль на всіх стадіях проектування і виробництва - необхідна умова стандартизації. Із своєї сторони, стандартизація самої методики контролю й застосовуваної апаратури дозволяє знизити вартість контролю й підвищити надійність його результатів. У цей час стандартизовані терміни в області контролю якості, застосування різних видів контролю, вимоги до засобів неруйнуючого контролю й стандартних зразків для їхньої перевірки, методи контролю різних видів продукції (зокрема, зварних і паяних з'єднань).
Перспективні групові методи одержання нероз'ємних з'єднань при складанні РЕМА.
Особливості проведення нероз'ємного термокомпресійного з'єднання. Методи контролю якості зварювання.
Принцип утворення з'єднання близький до принципу холодної зварки. Деталі притискують один до одного спеціальним інструментом, що забезпечує необхідну пластичну деформацію в зоні з'єднання. Завдяки постійному підведенню теплоти деталі знаходяться в нагрітому стані, що забезпечує отримання якісного з'єднання при значно меншій деформації елементів, ніж при холодній зварці. Нагрів деталей здійснюється контактним способом по одному з трьох можливих варіантів: нагрів столика до 450 °З, нагрів інструменту до 300 °З або одночасний нагрів столика і інструменту. Як зварювані матеріали можуть бути використані золото, срібло, алюміній.
Широка область вживання термокомпрессионной зварки в електроніці - це розварювання висновків від контактних майданчиків кристалів на траверси зовнішніх виведень корпусу. Як висновки звичайно використовується золотий дріт діаметром 10–50 мкм, а контактні майданчики із золота або алюмінію товщиною до 1 мкм наносяться на поверхню кристалів.
Час, необхідний для утворення з'єднання, складає 0,7–1,0 з. Для виготовлення інструменту використовують капіляри з скла, а також стрижні карбідів вольфраму і швидкорізальної сталі.
Принцип термокомпрессионной зварки: 1 – клин, 2 – електродний дріт, 3 – капіляр, 4 – контактний майданчик на кристалі