Клинч - Clinching

Ұстау фазалары

Клинч немесе пресс-біріктіру - бұл екі немесе одан да көп парақтардың арасында пластмасса құрайтын арнайы құралдарды қолданып, қосымша бөлшектерсіз жұқа металл қаңылтырды біріктіруге бағытталған металл қаңылтырды қалыптастыру процесі. Процесс көбінесе бөлме температурасында орындалады, бірақ кейбір ерекше жағдайларда материалдың созылғыштығын жақсарту үшін парақтарды алдын ала қыздыруға болады және осылайша процесс барысында жарықтар пайда болуына жол бермейді. Клинчинг бәсекеге қабілетті технологияларға қарағанда бірқатар артықшылықтармен сипатталады:[1]

  • Қосылу уақыты қысқартылды (қосылу уақыты секундтан аз);
  • Төмендетілген шығындар мен салмақ: процесс бұрандалар, тойтармалар немесе желімдер сияқты қосымша элементтерді қамтымайды
  • Машинаның арзандатылған құны;
  • Алдын ала тесік қажет емес;
  • Металлдарды қоса, әртүрлі материалдарды біріктіру үшін қабылдауға болады, полимерлер, ағаш, және композициялық материалдар;
  • Оңай автоматтандырылуы мүмкін және білікті жұмысшыларды қажет етпейді;
  • Экологиялық таза: ол еріткіштермен, қышқылдармен және басқа зиянды сұйықтықтармен алдын-ала өңдеуді қажет етпейді;
  • Металл материалының түйіскен жердің жанындағы механикалық беріктігі, әдетте, жұмысты қатайту есебінен жоғарылайды;
  • Тазалық: процесс жыпылықтайды немесе түтін шығармайды;
  • Қайталанбалы;
  • Икемділік: бірдей құралдарды кең ауқымды материалдар үшін пайдалануға болады
  • Біріктіру күштері азайды

Құралдар

Процесске салыстырмалы түрде аз күштер кіретіндіктен (біріктірілетін материалға, құралдар түріне және қаңылтырдың қалыңдығына байланысты 5-тен 50 кН-ге дейін), клинчке әдетте кішірейтілген өлшемдер (көбінесе портативті) машиналар жатады. Құралдар әдетте соққы мен матрицадан тұрады. Осы уақытқа дейін әр түрлі құралдар жасалды, оларды дөңгелек және тікбұрышты құралдарға жатқызуға болады. Дөңгелек клинч құралдарына мыналар кіреді: бекітілген ойықты матрицалар, сплит қалыптар (2-4 жылжымалы секторлары бар) және жалпақ матрицалар. Мұндай құралдар дөңгелек буындар шығарады, олар барлық жазықтықта бірдей механикалық әрекеттерді көрсетеді. Дөңгелек құралдар қабылданған кезде, буындардың жақсы механикалық әрекетін сақтау үшін буындағы парақтың тұтастығына кепілдік беру керек.

Клинч өледі

Екінші жағынан, тіктөртбұрышты ілінетін буындар жүктеме бағытына тәуелді болатын әрекеттерді көрсетеді және екі парақ бұғаттауды жасау үшін «ұзын бағыт» бойымен әдейі қиылады. Құралдарды таңдауға үлкен әсер етеді:

  • Материалдың созылғыштығы
  • Жүктеу бағыты
  • Парақтардың қалыңдығы

Сонымен қатар, клинчті құралдарды таңдау біріктіру күшіне емес, ілінген қосылыстың сіңірілген энергиясына үлкен әсер етеді. Төртбұрышты құралдар, мысалы, материалдарды қырқудан бастап дөңгелек құралдарға қарағанда біріктіру күштерін төмендетуді қажет етеді, ал дөңгелектелген ілінісу құралдары арасында бөлінген қалыптар ең төменгі біріктіру күшін және ең үлкен құлыпты қажет етеді.[1]

Клинчтің артықшылығы - бұл құрал-саймандар өндірісінде жиі қолданылатын боялған қаңылтыр металды боялған бетке зақым келтірмей біріктіру мүмкіндігі. Клинч - алюминийді нүктелік дәнекерлеудің қиын болуына байланысты автомобиль өндірісінде алюминий панельдерін, мысалы, сорғыштар мен деклидтер тәрізді бекітудің маңызды құралы.[1]

Дәнекерлеумен салыстырғанда негізгі артықшылықтар

Клинч бірінші кезекте қолданылады автомобиль, құрылғы және электронды ол жиі алмастыратын салалар нүктелік дәнекерлеу. Клингинг электрмен немесе электродтарды салқындатуды әдетте дәнекерлеумен байланысты емес. Механикалық біріктіру процесі болғандықтан, клинчті полимерлер сияқты электр өткізгіштігі жоқ материалдарды біріктіру үшін қолдануға болады[2][3] немесе пластик-металл композиттері.[1] Сонымен қатар, бұл дәнекерлеу процестеріне қажет беттерді алдын-ала тазарту сияқты субстратты дайындауды қажет етпейді. Бұл факт қосылу шығындарын және қоршаған ортаға әсерін азайтуға ықпал етеді (өйткені химиялық тазалау қажет емес). Сызу ұшқын мен түтін шығармайды. Шынжырлы қосылыстың беріктігін қарапайым өлшеу құралы арқылы буынның төменгі жағындағы қалған қалыңдығын, қолданылатын құрал-саймандар түріне байланысты шығарылған батырманың диаметрінен өлшеуге болады. Клинштегі құралдардың өмір сүру ұзақтығы жүздеген мың циклды құрайды, бұл оны экономикалық процесс етеді. Алюминий парақтарда орындалған түйіспелі қосылыстар нүктелік дәнекерлеумен салыстырғанда қажу мерзімінің жоғарылығына ие.[1][4]

Желімді қосылумен салыстырғанда негізгі артықшылықтар

Клиншинг беттерді алдын-ала тазартуды қажет етпейді, бұл желімдерді қолданар алдында қажет. Клиншинг - бұл тез қосылу процесі (қажет қосылу уақыты секундтан төмен), ал жабысқақ қосылу көбінесе буынның емделуіне байланысты (көп сағатқа дейін) едәуір ұзақ уақытты қажет етеді. Қосылған буындарға қоршаған орта агенттері мен қартаю әсері аз әсер етеді.

Негізгі шектеулер

Парақтардың пластикалық деформациясына негізделген біріктіру әдісі бола отырып, клинштеудің негізгі шектеулері қаңылтыр материалының қалыптылығымен (икемділігімен) көрінеді. Металлдың созылғыштығы температураның жоғарылауына байланысты жылу көмегімен клинч процестері дамыды, осылайша материалдың икемділігі жоғарылайды және клинчтің «қосылу қабілеті» кеңейеді. Сонымен қатар, қосылу температурасын жоғарылату материалдың шығымдылық стрессінің төмендеуіне, демек, қажетті қосылыс күшінің төмендеуіне әкеледі. Дегенмен, егер ұзақ уақыт қыздыру қолданылса, түйіршіктің ұлғаюы, сондай-ақ қорытпалардың металлургиялық өзгерістері материалдың түйіскен жердегі механикалық жүрісіне әсер етуі мүмкін.[5] Парақтарды сығымдау алдында қыздыру үшін әр түрлі жылу жүйелері қолданылған:

  • Конвективті жылыту: бұл ең арзан ерітінді және металдар мен полимерлерді (термопластиканы) қоса алғанда, материалдардың кең спектріне жарамды. Ол алюминий парақтарын біріктіру үшін қолданылған[1][5] және полимер парақтары[2][6]
  • Индуктивті қыздыру жылдам қыздыру ерітіндісін ұсынады, бұл жылу ағынының төмендеу аймағына шоғырлануына мүмкіндік береді. Бұл әдісті метал материалдарына қолдануға болады, мысалы магний қорытпалары.[1]
  • Жалынды жылыту.
Конвекциялық жылу жүйесі

Материалдар

Клинч икемді металдарды біріктіру үшін кеңінен қолданылғанымен

ол жақында басқа металдарға таралды, мысалы

сияқты металл емес материалдар

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л м n o б Ол, Сяокун (2017). «Қаңылтыр материалдар үшін клинч». Жетілдірілген материалдардың ғылымы мен технологиясы. 18 (1): 381–405. дои:10.1080/14686996.2017.1320930. PMC  5468947. PMID  28656065.
  2. ^ а б c Ламбиаз, Ф. (2015). «Әр түрлі термопластикалық полимерлерді алюминий AA6082 парақтарымен механикалық клиншілеу арқылы біріктіру». Өндірістің озық технологиясының халықаралық журналы. 80 (9–12): 1995–2006. дои:10.1007 / s00170-015-7192-1.
  3. ^ а б Ламбиаз, Ф. (2015). «Әр түрлі құралдарды қолданумен клинчпен шығарылған полимерлі-металды гибридті қосылыстардың механикалық әрекеті». Материалдар және дизайн. 87: 606–618. дои:10.1016 / j.matdes.2015.08.037.
  4. ^ Мори, К .; т.б. (2012). «Алюминий қорытпасы парағының шаршау күшінің механикалық клинчпен және өзін-өзі тесіп тойтарумен біріктірілген механизмінің механизмі». Материалдарды өңдеу технологиясы. 212 (9): 1900–1905. дои:10.1016 / j.jmatprotec.2012.04.017.
  5. ^ а б c г. Ламбиаз, Ф. (2015). «Жылу жағдайында термиялық өңделетін алюминий AA6082-T6 қорытпасының клинчті қосылуы». Материалдарды өңдеу технологиясы журналы. 225: 421–422. дои:10.1016 / j.jmatprotec.2015.06.022.
  6. ^ а б Ламбиаз, Ф .; Di Ilio, A. (2015). «Металл-полимерлі қосылыстардың механикалық клиншіленуі». Материалдарды өңдеу технологиясы журналы. 215: 12–19. дои:10.1016 / j.jmatprotec.2014.08.006.
  7. ^ Ламбиаз, Ф .; Di Ilio, A. (2013). «Математикалық ағынды созылатын күйдегі механикалық клинчтегі ақырғы элементтер анализі». Материалдар инженериясы және өнімділігі журналы. 22 (6): 1629–1636. Бибкод:2013 JMEP ... 22.1629L. дои:10.1007 / s11665-012-0451-5.
  8. ^ Ламбиаз, Ф. (2012). «Процесс параметрлерінің созылатын штамптармен механикалық клинчтаудағы әсері». Өндірістің озық технологиясының халықаралық журналы. 66 (9–12): 2123–2131. дои:10.1007 / s00170-012-4486-4.