Pájení, lepení, nýtování – maturitní otázka

 

Otázka: Pájení, lepení, nýtování

Předmět: Technologie

Přidal(a): David Veselík

 

 

Pájení

Je nerozebíratelné spojení kovů pomocí pájky s nižší teplotou tavení, než je teplota tavení spojovaných kovů. Způsob spojení je difuzí.

 

Výhody +

• Mohou být spojovány všechny běžné kovy, rovněž sklo, keramika. Spojovány konstrukční součásti s velkými rozdíly síly stěn, teplota při pájení je značně nižší než při svařování. Menší pnutí a napětí, která vznikají díky stejným teplotám.
• Pájené spoje jsou vodotěsné a elektricky, tepelně vodivé.

 

Nevýhody –

• Při pájení naměkko dosaženo malé pevnosti spojů. Pájené spoje jsou napadnutelné korozí, vzhledem k rozdílným mat. Pájky a základního mat. Dochází k elektrochemické korozi.
• Malé tolerance na spáry mezi mat. Příprava na obrobku přesná. Použití tavidla nebo ochranného plynu je nutné. Spojovávané mat. Musí být vodivé.

 

Postup při pájení:

• Čistý povrch
• Malé spáry (spoj bude přesnější)
• Před nanesením součásti nahřátý na tavící teplotu po nanesení potřebného množství pájky dochází k zatékání.
• Po ukončení pájení je nutné povrch součásti očistit od zbytku tavidel a čistících plynů.

 

Teplota při pájení:

• Pájení naměkko: s tavidlem, pracovní teplota pod 500 C, nesmí být namáhána mechanicky, spojení těsné a dobře vodivé. Použití: na spoje s nižší pevností. Skupina A z Pb a S. Skupina B Sn a P. Skupina C: speciální měkké pájky. Skupina D: Měkké pájky pro hliníkové materiály.
• Pájení natvrdo: s tavidlem, v ochranném plynu, nebo ve vakuu, pracovní teplota je nad 500 C. Použití: na spoje s vyšší pevností. Př: Sn, Ag, Zn, P, prac. Teplota se pohybuje u čáry likvidu nebo asi 10 C. Měděné pájky.
• Vysokoteplotní pájení: v ochranném plynu nebo ve vakuu. Pracovní teplota e nad 900 C.

 

Na slitiny kovů:

• Měkké  pájky – olovo, cín, zinek
• Tvrdé pájky – mosaz, bronz = slitin Cu, Sn, Zn, Ag
• Vysokoteplotní pájky = např. slitiny stříbra.
• Bod tavení pájky – musí být zásadně pod bodem tavení součásti, které mají být pájením spojeny.  Tavidla jsou: kalafuna, tavidla na bázi vody, gelová tavidla.

 

Druhy pájených spojů:

• Nánosové pájení – nanese se na kabel
• Kapilární – úzká mezera, 0,02 – 0,5 mm
• Spárové – mezera je větší, pájka vlastní váha zátěže.
• Tavidlo je nekovový mat., který odstraňuje oxidy s pájeného povrchu a zamezuje jejich nové tvorbě, pro zlepšení přilnavosti.

 

Pájení plamenem:

• Pájka musí odtavit teplotu obrobku nikoliv přímo plamenem.

 

Indukční pájení:

• Indukční cívka
• Pájení v peci a v lázni

 

Lepení

• Je postup spojování stejných nebo různých mat. Pomocí lepidla.
• Použití: vedle spojování dvou součástí, slouží také k těsnění spojovaných ploch. K zajištění šroubových spojení a opravám.

 

Lepení kovů:

• Doplňuje postupy spojování mat. nýtováním, pájením, svařováním, drápkováním.
• Lepeny jsou dnes vnější plochy letadel, mostů, střešních a okenních konstrukcí, části automobilů.
• Dalším příkladem je lepení trubek, nalepování brzdového nebo umělohmotného obložení na kovové součásti, břitových destiček na řezné nástroje.
• Zvláštní výhody skýtá lepení při spojování různých mat (Al na ocel, ocel na sklo) vznikají přitom hladké povrchy, švy bez štěrbin.
• Stejná pevnost po celém průřezu, dochází k izolačnímu působení a úsporám hmotnosti.

 

Základy lepení:

• Působení lepidla vzniká adhezí, přilnavostí na spojovaných plochách a kohezí, soudržností lepidla uvnitř lepící vrstvy.
• Předpokladem jsou suché, dobře přiléhající, čisté a zdrsněné spojovací plochy, ale také správný postup technologie lepení.

 

Druhy lepidel:

• Lepidla jsou tvrdnoucí umělé pryskyřice jako např. fenolová lepidla, polyamidová pryskyřice, epoxidová pryskyřice, jejichž tvrdost a houževnatost lze ovlivnit přidáním změkčovadel.
• Podle teploty zpracování rozlišujeme lepidla tuhnoucí za studena, za tepla:
  • Tuhnoucí za studena – tvrdnou díky chemické reakci při pokojové teplotě 20 C. Doba vytvrzení je podle druhu lepidla 5 s až několik dní.
  • Tuhnoucí za tepla: vytvrdnou při zahřátí na 150 C až 250 C během 5 s až několika hodin. Některá lepidla potřebují k vytvrdnutí tlak až 0,3 MPa.
• Podle složení rozlišujeme lepidla jednosložková, dvousložková.
  • Jednosložková lepidla – jsou smíchána lepidla s ředidlem. K vytvrzení dochází na vzduchu po odpaření ředidla, také odebráním kyslíku, vlhkostí vzduchu nebo teplem. Lepené plochy proto smějí být spojeny teprve tehdy, když nanášený lepící film již není vlhký.
  • Dvousložková lepidla – působí teprve po smícháních dvou složek, a sice lepidla a tužidla. Reakce následuje rychle, připravená směs musí být zpracována během určitého času (doby zpracovatelnosti)

 

Úprava před lepením:

• Plochy musí být pečlivě očištěné, odmaštěné, zbaveny nečistoty a mastnoty, aby se molekuly lepidla mohly přilnout na mat.
• Smirkováním, pískováním nebo moením (odstranění starého nátěru), jsou povrhy dostatečně zdrsněny, aby bylo zvětšení kontaktních ploch.
• Lepený spoj vyžaduje pevné přilnutí spoj. Součástí. Lepidla a tužidla musí být bezprostředně před nanesením ve správném směru smíchána a je třeba jej nanést u drsných povrchů oboustranně, u hladkých ploch na jedné.
• S oběma spoj mat. se nesmí až do vytvrzení pohnout. Je nutné sledovat způsob namáhání lepeného místa. Namáhání tahem se musí zabránit.

 

Rozebírání lepených spojů:

• Je možné provádět mechanicky pomocí adhezního nebo kohezního lomu, stažením nebo odtržením.
• Rozebírání je možno provést i pomocí zahřátí na 80 C až do 250 C podle druhu lepidla.

 

Nýtování

Nýty se spojují nerozebíratelně dvě nebo více součástí. Pěchováním dříku nýtu a tvarováním závěrné hlavy se vyrábí nerozebíratelný pevný spoj.

 

Používá se pro:

• Výrobu lehkých konstrukcí, výrobu letadel.
• Pevné, vytvrzené konstrukční části z hliníkových slitin nesmějí být svařována, protože by ztratily získanou pevnost.
• Nýty se používají v důsledku zahřání (při svařování) může dojít ke změnám sktruktury.
• Speciální nýty pro speciální spoje jsou používány velmi často.

 

Surové nýty:

• Sestávají z dříku a hlavy. Délka nýtu je udávána u konstrukčních nýtů s půlkulatou hlavou bez hlavy, u zápustkových včetně hlavy.
• Nýt musí být tak dlouhý, aby zahrnoval svěrnou délku a přídavek na vytvoření hlavy. Přesný rozměr přídavku lze vyčíst z tabulek.
• Nýtování je způsob, kterým jsou součásti spolu nerozebíratelně spojeny. Při nýtování přeplátováním jsou plochy nebo desky položeny přes sebe.

 

Postup při nýtování:

• Nejdůležitější je přítužník, podpěrný hlavičkář a hlavičkář. Pro urychlení práce je používán stlačený vzduch, resp. el. kladivo.
• Součásti, které mají být spojeny, zvrtáváme společně staženy svěrkou nebo jiným způsobem. Hrany děr je nutné zahloubit. Díra pro nýt d, musí být vyvrtána tak, aby bylo možné nýt snadno vtlačit do díry.
• Zavedený nýt v díře přitužníkem přitažen. Potom je dřík pěchován kladivem a závěrná hlava vytvořena hlavičkářem. Případně je třeba obě hlavy zatemovat tužlíkem.
• Nýtování za studena – nýt vyplní celou díku. Síly, které ovlivňují stlačení plechů, jsou relativně malé. Tažné síly v součástech jsou přenášeny na dřík nýtu, který je namáhán na střih.
• Nýtování za tepla – nýt se při ochlazení smrští v příčném i podélném směru. Vznikne svěrná síla, která stlačí oba plechy k sobě. Tyto spoje mají vyšší pevnost.

 

Rozmístění nýtů a nýt. rozteče:

• Nýty mohou být v jedné nebo více řadách v provedení protilehlém nebo přilehlém. U tenkých plechů se vypočítá tlak na stěnu díry. Nosná plocha stěny díry přitom vyplívá z průměru díry tloušťkou plechu.

 

Vady nýtů:

• Snižují pevnost nýt. spojů.
• Příliš velká díra nebo příliš slabý nýt snižují pevnost spoje. Špatně, silně zatažené nýty taktéž.

 

Provedení:

• Nýty duté plechů, v elektrotechnickém průmyslu, v přenosné technice)
• Nýty s půlkulatou hlavou (k nýtování při výrobě letadel)
• Výbušné nýty
• Nýty s trnem
• Rozpěrné nýty
• Nýtovací matice

 

Materiály nýtů:

• nízkouhlíková, nelegovaná ocel. Dále slitiny Cu, Zn, Al a plastické hmoty