ASAMLAREA PRIN SUDARE

1. ASAMLAREA PRIN SUDARE

2. Sudarea constituie unul din cele mai sigure şi expeditive procedee de asamblare, fiind aplicată pe larg la realizarea ansablurilor din tablă groasă sau subţire, profile, bare, sarmă. Sudarea este operaţiunea prin care se realizeazăîmbinarea nedemontabilă a două sau mai multe piese metalice, cu sau fără material de adaos, prin topire sau prin presiune. De-a lungul timpului au apărut noi procedee de sudură. Procedeele moderne sunt : - sudarea MIG/MAG ; - sudarea WIG ; - sudarea cu plasmă ; - sudarea laser.

3. Sudarea MIG/MAG Sudarea MIG (metal inert gaz) şi MAG (metal activ gaz) sunt metodele de sudare cele mai frecvent folosite în Europa, SUA şi Japonia. Această răspândire se datoreazăşi faptului că aceste procedee au o productivitate sporităşi sunt uşor de automatizat. Principiul sudării MIG\MAG constăîn introducerea unei sârme de metal prin pistoletul de sudurăşi topirea ei cu un arc electric. Sărma este folosită cu dublul scop de a conduce curentul de sudare şi ca material de adaos. Energia electrică este transmisă de o sursă de sudură. Un gaz de protecţie, care circulă prin duza pistoletului de sudare, protejează arcul electric şi baia de metal topit. Gazul de protecţie este fie inert (MIG) sau activ (MAG). În acest context, un gaz inert este un gaz care nu interacţionează cu metalul topit. Exemple de gaze din această categorie sunt argonul şi heliul. Gazele active participă la procesul ce are loc între arcul electric şi metalul topit. Un exemplu de gaz activ este argonul, în amestec cu o mică proporţie de dioxid de carbon sau oxigen.

4. Sudarea WIG Spre deosebire de procedeele de sudare cu electrod fuzibil MIG/MAG, la sudarea WIG arcul electric arde între un electrod nefuzibil de wolfram şi materialul de bază. Pentru protecţia electrodului şi a băii metalice este necesară utilizarea unor gaze protectoare inerte cum sunt argonul şi heliul, respectiv a unor amestecuri de gaze realizate pe baza unor gaze fără componente oxidante. Procedeul WIG se poate utiliza la sudarea tuturor materialelor metalice sudabile prin topire. Tipului curentului, polaritatea sa şi gazul de protecţie se aleg în funcţie de natura materialului de sudat.

5. Sudarea cu plasmă În industrie sunt folosite o serie de metode de sudare cu plasmă, respectând configuraţia duzei şi a căii de descărcare (arc transferat/arc netransferat). Sudarea cu plasmă cu arc transferat este predominantăîn sudarea metalelor şi poate fi descrisă ca fiind un procedeu WIG avansat. Principala diferenţă constăîn calea de descărcare dantelată, rezultând de aici o puternică focalizare a arcului. Arcul este focalizat printr-un orificiu special al duzei şi un înveliş adiţional de gaz. Gazul plasmogen devine ionizat în duzăşi asigură o cale de descărcare stabilă către piesă chiar şi la o putere mică. Ca urmare sudarea cu plasma poate fi folosităîn microaplicaţii, spre deosebire de WIG. Pentru grosimi de material de până la 3 mm, procedeele de sudare cu plasmă sau WIG sunt comparabile, dar când se sudează materiale mai groase, se formează o gaură la sudarea cu plasmă datorită energiei mai mari concentrate în arcul plasmogen. Gaura duce la pătrunderi ale arcului şi viteze de sudare mai mari, şi de aici o deformaţie mai mică a materialelor decât la sudarea WIG.

6. Gazele sunt folosite pentru trei scopuri în sudarea cu plasmă: - gazul plasmogen este mediul care formează plasma dintre electrod şi piesă. Argonul sau amestecul argon-hidrogen este deseori folosit ca gaz plasmogen pentru oţelurile inoxidabile, iar amestecurile argon-heliu pentru metalele neferoase. • gazul de protecţie separat este necesar pentru protejarea băii de sudurăşi a materialului afectat termic. Gazul de protecţie este introdus • în nişte orificii exterioare care înconjoară gazul plasmogen ca o panglică. În funcţie de tipul gazului, concentraţia arcului poate fi marită prin intermediul gazului de protecţie. Cu toate acestea, de multe ori acelaşi gaz este folosit şi ca gaz plasmogen şi ca gaz de protecţie. • - gazul de suport la rădăcină este aplicat pe partea rădăcinii prin dispozitive de protecţie a acesteia, având în vedere că metalul topit şi materialul afectat termic al rădăcinii trebuie de asemenea protejate. Gazul de protecţie la rădăcină este de obicei argonul, sau amestecurile de argon-hidrogen (sau azotul !).

7. Sudarea laser Sudarea laser, atât cu laserii CO2cât şi cu laserii Nd:YAG, creşte în pondere în producţia industrială. Laserele cu CO2 de putere ridicată (2 – 12 kW) sunt utilizate la sudarea şasielor de automobile, componentelor de transmisii, schimbatoarelor de căldură, etc. De mulţi ani, laserii Nd:YAG de putere redusă (100 – 500 W) au fost utilizaţi la sudarea componentelor de mici dimensiuni, cum sunt instrumentele medicale sau componentele electronice. Laserii Nd:YAG de putere ridicată sunt livraţi frecvent cu sisteme cu fibră opticăşi roboţi. Un domeniu semnificativ de aplicare este sudarea componentelor auto (de exemplu şasiele).

8. Fascicolul laser este focalizat pe o pată focală de mici dimensiuni, asigurând intensitatea necesară topirii şi evaporarii materialului. Pentru focalizarea laserilor CO2 de putere ridicată, se utilizează cu precădere oglinzi răcite cu apăîn locul lentilelor. Sudarea se face prin două metode de bază: • sudarea prin conducţia termică • La încalzirea prin conducţie căldura este transferată de la suprafaţa materialului spre interior. Aceste fenomene sunt tipice sudării cu laseri Nd:YAG de putere redusă a cordoanelor subţiri. • sudarea în gaură de cheie • Energia laserului de putere ridicată topeşte şi evaporă materialul. Presiunea vaporilor dislocuieşte metalul topit formând o cavitate – gaură de cheie. Gaura de cheie asigură transferul energiei laserului în metal şi ghidează fascicolul laser adânc în material. Sudarea cu gaură de cheie permite astfel obţinerea unor cordoane sudate adânci şi foarte înguste motiv pentru care se numeşte sudare cu pătrundere ridicată.