<<
>>

2.3.1. Технологические схемы

Как известно, для того чтобы между двумя телами образовалось прочное соединение необходимо сблизить их поверхности на расстояние действия межатомных сил. Некоторые материалы свариваются давлением при комнатной и даже более низких температурах.

Другие материалы при комнатной температуре даже при значительном сжатии не соединяются. Этому мешают их твердость и шероховатость поверхности, а также наличие на соединяемых поверхностях загрязнений - это слои адсорбированных газов, воды, окислов, жировые пленки и др. [80].

Существующие способы соединения условно можно разделить на две основные группы: соединение плавлением и соединение давлением (без оплавления).

При соединении плавлением кромки соединяемых деталей расплавляются и зазор между ними заполняется расплавленным материалом деталей; образование неразъемного соединения происходит в результате охлаждения и совместной кристаллизации материала свариваемых деталей и присадочного материала (в тех случаях, когда его добавляют). К соединению плавлением можно отнести также такие методы как пайка и клеевые соединения, отличающиеся тем, что в жидком состоянии находятся лишь присадочный материал (припой или клей), а сами соединяемые материалы остается нерасплавленными [80]. Также к соединению плавлением следует отнести методы, в которых из 2 соединяемых деталей расплавляется только 1, хотя в таких случаях к соединяемым материалам предъявляются определенные требования.

Соединение давлением происходит при температурах ниже точки плавления соединяемых материалов (без использования припоев), с приложением давления, достаточного для создания необходимой пластической деформации соединяемых частей (ГОСТ 2601-74). Неразъемное соединение образуется вследствие возникновения сил связи между атомами соединяемых поверхностей в результате сближения последних до расстояния действия межатомных сил связи. Для объединения твердого вещества в одно целое приходится затрачивать

значительные количества энергии и применять сложные технические приемы для сближения соединяемых атомов.

Необходимо заметить, что соединение давлением не исключает нагрева соединяемых материалов, главным аспектом в этом вопросе является то, что соединение происходит при нахождении соединяемых материалов в твердом виде.

Таким образом, все методы по соединению материалов делятся на две большие группы:

с расплавлением соединяемых материалов;

без расплавления соединяемых материалов.

Может показаться, что данный набор методов соединения не является приемлемым, т.к. порошок 2 соединяется с порошком 1 методом с расплавлением соединяемых материалов, а частицы порошка 2 соединяются между собой без их расплавления. Но это соединение следует считать Здесь следует заметить, что к группе соединения с плавлением относится такой метод как пайка, при котором оба соединяемых материала находятся в твердом состоянии.

Рассмотрим возможные параметры 3 соединений на примере прессованной смеси двух порошков: порошок 1 и порошок 2. В этой системе необходимо произвести 3 различных соединения:

соединение порошка 1 компонента в единое целое - назовем соединение 1;

соединение порошка 2 компонента в единое целое - назовем соединение 2;

3. соединение порошков компонентов 1 и 2 между собой - назовем соединение 3.

Возьмем предельный случай в различии в физико-химических свойствах материалов порошков, т.е. один порошок по сравнению с другим обладаем намного отличными физико-химическими свойствами. Соответственно параметры процесса каждого из соединений будут отличными от двух оставшихся.

Сведем наши рассуждения в морфологическом ящике [81]:

Соединения Вариант 1 Вариант 2 а Порошок 1 соединяется Метод с расплавлением Метод без расплавления с порошком 1 соединяемых соединяемых материалов материалов б Порошок 1 соединяется Метод с расплавлением Метод без расплавления с порошком 2 соединяемых соединяемых материалов материалов в Порошок 2 соединяется Метод с расплавлением Метод без расплавления с порошок 2 соединяемых соединяемых материалов материалов

В нашем ящике по горизонтальной оси отложены 2 всеобщих способов по соединению материалов, а по вертикальной оси - типы необходимых соединений.

Перечислим все возможные варианты по соединению порошка 1 и порошка 2 в изделие:

al-61-вІ;

al-62-вІ;

а1-б1-в2;

а1-б2-в2.

а2-б1-в1;

а2-б2-в1;

а2-б1-в2;

а2-б2-в2.

Расшифруем и проанализируем получившийся результат.

Вариант al-61-вї.

Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Таблица 2.3 - Соответствие методов обработки типу соединений.

Соединение 1 Соединение 2 Соединение 3 Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов

Т.к. в данном варианте используется один метод для всех соединений, то будем считать, что все 3 соединения в этом варианте можно провести как одну операцию.

Вариант al-62-eL Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Соединение 1 Соединение 2 Соединение 3 Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов

По условиям начальных условий мы имеем прессованную смесь порошков и поскольку в операциях соединения участвуют одни и те же материалы (частицы порошков) то необходимо признать, что присутствие в одной операции частиц какого-либо порошка как расплава и нерасплавленного того же порошка в другой является невыполнимым, т.к. отсутствуют возможности для отделения порошков для проведения операций с одном каким-либо. Поэтому данный вариант является неприемлемым.

Вариант а1-б1-в2. Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Порошок 1 соединяется

Порошок 2 соединяется

Порошок 2 соединяется

с порошком 1 с порошком 1 с порошком 2 Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов

Т.к. в данном варианте используется один метод для соединений 3 и 2, то будем считать, что данный варианте можно реализовать за две операции.

Вариант аї-б2-е2. Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов

Т.к.

в данном варианте используется один метод для соединений 3 и 2, то будем считать, что данный варианте можно реализовать за две операции.

Вариант a2-61-el. Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод без расплавления соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов

Т.к. в данном варианте используется один метод для соединений 3 и 2, то будем считать, что данный варианте можно реализовать за две операции.

Вариант a2-62-el. Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод без расплавления соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов

Т.к. в данном варианте используется один метод для соединений 1 и 2, то будем считать, что данный варианте можно реализовать за две операции.

Вариант а2-61-в2. Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод без расплавления соединяемых материалов Метод с расплавлением соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов

По условиям начальных условий мы имеем прессованную смесь порошков и поскольку в операциях соединения участвуют одни и те же материалы (частицы порошков) то необходимо признать, что присутствие в одной операции частиц какого-либо порошка как расплава и нерасплавленного того же порошка в другой является невыполнимым, т.к. отсутствуют возможности для отделения порошков для проведения операций с одном каким-либо. Поэтому данный вариант является неприемлемым.

Вариант а2-62-в2. Сведем соответствие методов обработки к типу соединения в таблице:

Порошок 1 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 1 Порошок 2 соединяется с порошком 2 Метод без расплавления соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов Метод без расплавления соединяемых материалов

В данном варианте для всех соединений используется один и тот же метод, поэтому считаем, что этот варианте состоит из одной операции.

Отбросив варианты с несовместимыми операциями, мы получим список, приведенный в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Список возможных вариантов Вариант Число операций а2-б2-в2 1 al-61-вІ а1-б1-в2 2 а1-б2-в2 а2-б1-в1 а2-б2-в1

Для проведения соединения к соединяемым материалам необходимо подвести определенное количество энергии. При отборе способов передачи энергии необходимо учитывать, что необходимо передать энергию вглубь прессованной смеси порошков, при этом в некоторых случаях необходимо обеспечить избирательное выделение энергии. Как известно, энергией является скалярная величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие [аз]. Следовательно, нам необходимо подобрать такой вид передачи энергии, который в общем случае обеспечивал ее выделение в определенном количестве в одном материале и меньшее выделение в другом материале. Обратим также внимание на физические характеристики этих материалов, которые характеризуют

способность преобразовывать какой-либо вида энергии (который мы можем подвести к материалу) в тепловую.

При генерации схемы технологического процесса следует отдавать предпочтение вариантам с меньшим количеством операций. При более детальной разработке технологической схемы необходимо учитывать свойства используемых материалов. При этом из рассмотренного выше набора в таблице технологических схем некоторые из них возможно придется отбросить.

<< | >>
Источник: Кузнецов Василий Юрьевич. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХАППАРАТОВ. 2003

Еще по теме 2.3.1. Технологические схемы:

  1. б) Формирование цены страховой услуги
  2. 4.1.3 Показатели неоднородности эксплуатационных объектов месторождения Узень
  3. Список используемой литературы
  4. 1.2.2. Конструкции податливой крепи
  5. 1.2.3. Конструкции многослойной крепи с податливым слоем
  6. 2.1. Горно-гсологичсскне и горно-технические условии строительства тоннелей в районе исследований
  7. Математическое обеспечение АСУ ТП и алгоритмизация технологических процессов.
  8. 2.3.1. Технологические схемы
  9. 1.3.2 Характеристика технологических процессов концентрирования компонентов молочной сыворотки  
  10. 6.1 Технологическая подготовка фильтрата молочной сыворотки к изомеризации лактозы в лактулозу  
  11. 7.1 Характеристика технологических параметров производства концентратов из фильтрата молочной сыворотки  
  12.   1.1. Параметрическая схема производства сырокопчёных колбас 
  13. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИЗДАТЕЛЬСКОГО ПРОЦЕССА
  14. 1.3. Технологическая схема производства полуфабрикатов
  15. 3. Выбор оптимальной технологической схемы приготовления, доставки, подачи, приемки и укладки бетонных смесей