a
b
c
d
Fig. LIP-T.2.1 Îmbinări prin lipire: a – cu aliaj de rezistenţă; b – cu aliaj de rezistenţă şi etanşare; c, d – cu adeziv de rezistenţă
|
CUPRINS |
|
LIP-T.1 DEFINIRE LIP-T.2 STRUCTURI CONSTRUCTIVE LIP-T.3 DOMENII DE UTILIZARE, AVANTAJE ŞI DEZAVANTAJE LIP-T.4 CLASIFICARE LIP-T.5 MATERIALE ŞI TEHNOLOGII LIP-T.6 FORME ŞI CAUZE DE SCOATERE DIN UZ SAU DE COMPORTARE NECORESPUNZĂTORE LIP-T.7 PARMETRII FUNCŢIONALI ŞI CONSTRUCTIVI LIP-T.8 MODELE DE CALCUL LIP-T.9 SOLUŢII FUNCŢIONALE ŞI FORME CONSTRUCTIVE |
Lipirea cu aliaje este procedeul tehnologic prin care se obţine o legătură nedemontabilă între două sau mai multe piese cu aceleaşi structuri sau apropiate, prin intermediul unui aliaj metalic (de obicei, neferos), topit prin încălzirea la o temperatură inferioară temperaturilor de topire a materialelor pieselor de îmbinat.
Lipirea cu adezivi este procedeul tehnologic prin care se obţine o legătură nedemontabilă între două sau mai multe piese cu aceleaşi structuri sau apropiate, prin intermediul unui adeziv care este introdus
Îmbinările prin lipire sunt legături nedemontabile, realizate prin forţe de coeziune intermoleculară sau de adeziune a materialelor pieselor îmbinate cu materialul de lipit (aliajul metalic sau respectiv adezivul) care pătrunde şi aderă în interstiţiile dintre suprafeţele în contact ale pieselor.
LIP-T.2 STRUCTURI CONSTRUCTIVE
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
Fig. LIP-T.2.1 Îmbinări prin lipire: a – cu aliaj de rezistenţă; b – cu aliaj de rezistenţă şi etanşare; c, d – cu adeziv de rezistenţă |
|||
LIP-T.3 DOMENII DE UTILIZARE, AVANTJE ŞI DEZAVANTAJE
Se folosesc în cazul solicitărilor mecanice reduse când sunt necesare şi alte funcţii secundare (de etanşare, conductibilitate electrică şi/sau termică)
Domenii principale de utilizare: produse electrotehnice, aparate de măsură, rotoare de turbine , biciclete, recondiţionarea pieselor turnate, placarea cu aliaje dure a suprafeţelor supuse uzurii.
Tab. LIP-T.3.1 Avantajele şi dezavantajele îmbinărilor prin lipire
|
Avantaje* |
Dezavantaje* |
|
- se pot îmbina piese din materiale diferite (de obicei, nesudabile); - etanşeitate bună (uneori, se fac îmbinări doar pentru etanşare, de ex. la radiatoare); - deteriorări reduse ale tratamentelor suprafeţelor pieselor îmbinate (de ex. zincate); - posibilitatea automatizării; - conductibilitate electrică bună (pentru lipirea cu aliaje); - apariţia de deformaţii şi tensiuni remanente reduse |
- sunt neeconomice în cazul îmbinărilor pieselor de mari dimensiuni din cauza consumului mărit de aliaje de lipire (de ex. zinc sau argint); - rezistenţă mecanică mai scăzută; - necesitatea unei pregătiri prealabile mai laborioase a suprafeţelor de contact ale pieselor îmbinate; - pericolul distrugerii electrolitice a lipiturii din cauza diferenţei de potenţial dintre materialelor pieselor îmbinate (de ex. aluminiu) şi componente ale aliajului de lipit; - materiale de lipire sunt scumpe |
*) cu precădere, în raport cu îmbinările sudate
Tab. LIP-T.4.1 Clasificarea îmbinărilor prin lipire cu aliaje
|
Criteriul |
Tipul |
Observaţii |
|
Temperatura de topire a aliajului de lipire |
Moi |
Temperatura de topire scăzută (sub 450oC) |
| Tari (brazuri) | Temperatura de topire ridicată (mai mari de 450o C, aprox 850o C) | |
|
Tehnologia folosită |
Cu flacără | Se pot face lipituri moi sau tari în cazul producţiilor de serie mare |
| Prin imersie în baie | Se pot face lipituri moi sau tari în cazul producţiilor de unicate; se pot folosi băi: de săruri, metalice | |
| Prin inducţie | Încălzirea se face prin câmp electric în atmosferă de gaze protectoare sau în vid | |
| Electrolitice | Se pot face lipituri moi sau tari în timpi de producţie reduşi |
|
Procedeul fizic |
Prin depunere |
Materialul de adaus în stare topită se depune în rosturile îmbinării |
|
Caplilară |
Materialul de adaus intră în interstiţiile dintre piesele îmbinate datorită forţelor capilare (tensiuni superficiale) |
Tab. LIP-T.4.2 Clasificarea îmbinărilor prin lipire cu adezivi
|
Criteriul |
Tipul |
Observaţii |
|
Scop |
Cu adezivi structurali |
Pentru îmbinări cu rezistenţă mecanică bună |
| Cu priză la cald | Pentru îmbinări nesolicitae (sau cu solicitări reduse) | |
|
Temperatura de încălzire a pieselor lipite |
Cu priză la rece |
Se face la temperatura mediului; necesită timp mare de uscare şi dispozitive de fixare a pieselor |
| Cu priză la cald | Încălzire la temperaturi mai mici ; timp de uscare redus şi necesită instalaţii de încălzire |
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
Fig. LIP-T.4.1 Îmbinări prin lipire a tablelor prin suprapunere: a – simplă; b – cu o eclisă simplă; c – cu două eclise simple; d – cu eclisă în L |
|||
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
Fig. LIP-T.4.2 Îmbinări prin lipire cu aliaje a tablelor asamblate prin îndoire la cap (descărcate de eforturi): a – simplă; b – cu eclisă ; c – de colţ simplă; d – de colţ dublă |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
a |
b |
c |
d |
|
Fig. LIP-T.4.3 Îmbinări prin lipire a ţevilor: a – simplă; b – cu mufă ; c – cu deviaţie |
Fig. LIP-T.4.1 Îmbinări prin lipire a capacelor ţevilor : a – la interior; b – la exterior; c – la interior cu refulare la 90o; c – la interior cu refulare la 180o |
|||||
l
LIP-T.5 MATERIALE ŞI TEHNOLOGII
Proprietăţile aliajelor de lipire: temperatura de topire cât mai scăzută; fluiditate în stare topită cât mai mare; tensiunea superficială în stare fluidă cât mai mică pentru a curge cât mai uşor în interstiţiile (deseori reduse) dintre suprafeţele pieselor îmbinate, ca urmare a efectului de capilaritate.
Aliajele pentru îmbinările moi, frecvent, sunt pe bază Pb-Sn (cositor).
Aliajele pentru lipituri rezistente (tari) sunt pe bază de Cu-Zn (alame), Cu-Ph, Mg, Ni (pentru lipituri rezistente la temperaturi ridicate) sau metale preţioase (argint, aur).
Adezivi frcvent utilizaţi pentru lipire sunt răşinile: epoxi-fenolice (pentru lipirea oţelurilor inoxidabile, titan etc.), epoxi-poliamidice (folosite pentru metale, cauciuc, sticlă, ceramică, plastice), epoxi-siliconice (oţeluri inoxidabile), poliuretanice (metale, asigură rezistenţă la vibraţii şi şocuri), fenolice (pentru metale şi materiale plastice).
Suprafeţele pe care va curge aliajul de lipire topit trebuie, ca în prealabil, să fie curăţate de impurităţi, oxizi şi de grăsimi prin unul din procedeele: mecanic (cu peria din fibre de sticlă sau oţel inoxidabil), chimic (folosind paste din cloruri de zinc sau amoniu), ultrasonic (prin erodarea straturilor de oxizi cu energie ultrasonică).
LIP-T.6 FORME ŞI CAUZE DE SCOATERE DIN UZ SAU DE COMPORTARE NECORESPUNZĂTOARE
Tab. LIP-T.6.1 Forme şi cauze de comportare necorespunzătoare sau de scoatere din uz
|
Forme |
Consecinţe |
Apariţie |
Cauze |
Manifestare |
Evitare |
|
Ruperea (dezlipirea) |
Scoaterea din uz |
Ruperea apare în zona în care a fost introdus material de lipit fluid |
Suprasarcini accidentale şi/sau cu şoc; erori tehnologice |
Întreruperea transmiterii sarcinii şi sau pierderea etanşeităţii |
Evitarea apariţiei suprasarcinilor; calcul de rezistenţă al lipituri |
|
Coroziunea |
Scoaterea din uz |
În cazul lipiturilor care lucrează în medii corozive |
Existenţa unui mediu cu agenţi corosivi |
Scăderea în timp a ariei suprafeţelor lipite |
Măsuri de protecţie pentru diminuarea proceselor corosive |
LIP-T.7 PARMETRI FUNCŢIONALI ŞI CONSTRUCTIVI
LIP-T.8 MODELE DE CALCUL
LIP-T.8.1 Modele de calcul de rezistenţă a lipiturilor tari (de rezistenţă)
|
a b
c d
e f
Fig. LIP-T.8.1 Modele de calcul de rezistenţă: a – pein suprapunere; b – cap la cap oblică; c, e, f –ţeavă-ţeavă; d – arbore-butuc
|
Ipoteze de calcul: - se consideră că rezistenţa în zona de difuzie/adeziune a materialului lipit în/la materialele pieselor îmbinate este aceaşi cu rezistenţa materialului lipiturii; - secţiunea periculoasă este în stratul de aliaj/adeziv de lipire; - de obicei, în practică se evită soluţiile constructive în care stratul de material al lipiturii este solicitat la întindere şi/sau încovoiere şi se vor prefera îmbinările cu stratul solicitat la forfecare care au avantajul creşterii liniare a rezistenţei cu mărirea suprafeţei; - distribuţia tensiunilor în stratul de forfecare se consideră uniformă Condiţia de rezistenţă a lipiturii la forfecare:
τf
=
pentru îmbinarea prin suprapunere a două table, solicitată la tracţiune (LIP-T.8.1,a );
τf
=
pentru îmbinarea cap la cap oblică, solicitată la tracţiune (fig. LIP-T.8.1,b);
τf
=
pentru îmbinarea ţeavă- ţeavă, solicitată la tracţiune (LIP-T.8.1,c);
τf
=
pentru îmbinările ţeavă- ţeavă (LIP-T.8.1,e) şi arbore- butuc (LIP-T.8.1,d) , solicitate la torsiune;
τf
=
pentru îmbinarea ţeavă- ţeavă (LIP-T.8.1,f), silocitată la tracţiune şi torsiune. Semnificaţiile parametrilor din relaţiile de mai sus: τf este tensiunea efectivă de forfecare; τaf = τrf/c - tensiunea admisibilă la forfecare; c = 2 ... 5 - coeficient de siguranţă. Tensiunile de rupere la forfecare ale lipiturilor cu aliaje: τrf = 200 MPa, pentu îmbinări cu alame (aliaje Cu-Zn); τrf = 120 MPa, pentu îmbinări cu aliaje de Zn; τrf = 40...80 MPa, pentu îmbinări cu aliaje de Sn (cositor); Tensiunile de rupere la forfecare ale lipiturilor cu adezivi: τrf = 9 MPa, pentu îmbinări solicitate static; τrf = 6 MPa, pentu îmbinări solicitate pulsator (oscilant); τrf = 3 MPa, pentu îmbinări solicitate alternant. Obs. În practica de proiectare din relaţiile de mai sus se determină, pentru dimensionare, lungimea lpiturii s |
SUD-T.9 SOLUŢII FUNCŢIONALE ŞI FORME CONSTRUCTIVE
