Технологія зварювання, лютування і збирання у виробництві приладів

Розсувні ключі - універсальні, оскільки їх зіви можна набудувати на різні розміри гайки. Широкого поширення набули розсувні ключі з черв'ячними гвинтами. Черв'ячний гвинт, обертаючись, переміщає зубчату рейку, а разом з нею і рухому губку щодо нерухомої губки. Таким чином змінюється розмір зіву ключа.

Накладні (закриті) ключі більш практичні, ніж відкриті, оскільки краще зберігають точний розмір зіву. За формою зіву вони бувають квадратними, шестигранними і багатогранними.

Ключі радіусів служать для відгвинчування і загвинчування круглих гайок, що мають на бічній стороні пази або отвори на торці гайки для захоплення ріжком або штирями ключа.

Торцові ключі служать для відгвинчування і загвинчування внутрішніх і зовнішніх гайок і болтів різної форми.

Для відгвинчування і загвинчування болтів і гвинтів, що мають на головці проріз (шліц), використовують різного виду викрутки.

Викрутка складається з ручки, стрижня і робочої частини (леза). По пристрою і призначенню викрутки підрозділяються так: дротяні з шириною леза 2-5 мм; з дерев'яними щічками з шириною леза 5-15 мм; вставні, два леза різних розмірів, що мають; електротехнічні з ручками з електроізоляційного матеріалу і механічні з гвинтовими канавками на стрижні, завдяки яким при натиску на рукоятку викрутка приводиться в обертання під час роботи. Леза викруток повинні відповідати по товщині і ширині розмірам шліців болтів і гвинтів.

При складальних роботах використовуються різні молотки: звичайні слюсарні з квадратними і круглими бойкамі і спеціальні - мідні і свинцеві. Молотки", виготовлені з м'якого матеріалу, не мнуть поверхонь, граней і кромок деталей, що сполучаються.

Виконання складальних робіт вимагає застосування і інших інструментів, наприклад плоськогубцев, острогубцев і т. п., а також різних пристосувань.

Правильність збірки механізмів зазвичай перевіряється взаємодією їх деталей. Для цього приводять в рух уручну провідну деталь і стежать за тим, як цей рух сприймається всіма веденими деталями

5. Технологія металоскляних і металокерамічних з'єднань

Способи зварки плавленням, як правило, не придатні для з'єднання металів з керамічними матеріалами унаслідок природної несумісності композицій, що сполучаються. У Радянському Союзі виконаний ряд крупних наукових досліджень по з'єднанню керамічних матеріалів дифузійною зваркою, серед яких особливе місце займають роботи Н. Ф. Казакова, М. X. Шоршорова, Ю. Л. Красуліна, Е. С. Каракозова, Р. В. Конюшкова, Ю. Н. Копилова, О. А. Бельтюкова, А. У. Козловського, І. І. Метелкина, М. А. Павлової і ін. Не дивлячись на те, що дослідженнями займається великий круг вчених, в даний час ще немає повного уявлення про физико-хімічні процеси, що протікають в зоні з'єднання металів з неметалами.

Існує думка, що при дифузійній зварці перед початком процесу необхідно видаляти оксидні плівки із зони з'єднання. Така концепція вірна лише при з'єднанні металевих матеріалів, а при з'єднанні металів з неметалами потрібно враховувати, що велику частину відомих металів і сплавів вдається з'єднати з керамічними матеріалами в результаті взаємодії оксидів, спеціально вирощених на металі, з оксидними системами керамічних матеріалів. Це питання є основним при розробці технології з'єднання металів з неметалічними матеріалами.

Як правило, з'єднання з керамічних матеріалів з металами повинні експлуатуватися в умовах високих статичних, динамічних і термічних навантажень. Іноді до них пред'являють спеціальні вимоги, що обмежують допустимий зварювальний цикл. Матеріали, що сполучаються, відрізняються тепло- і електропровідністю, магнітними властивостями або термічними коефіцієнтами лінійного розширення. При вирішенні завдань з'єднання таких різнорідних матеріалів роль дифузійної зварки важко переоцінити, оскільки рівень її сучасного розвитку дозволяє не тільки варіювати технологічні параметри зварки, але і надійно управляти процесами, що відбуваються в зоні з'єднання деталей.

Умови, необхідні для здійснення дифузійної зварки металів, відрізняються від умов зварки неметалічних матеріалів. Тип зв'язків, що виникають в з'єднанні, визначається природою самих матеріалів, що сполучаються, тому залежно від физико-хімічних властивостей пар, що сполучаються, можуть змінюватися умови і деякі параметри зварки.

На механізм з'єднання металу з склом в різний час було декілька точок зору. Так, теорія механічного з'єднання припускала, що з'єднання утворювалося унаслідок заповнення склом поглиблень, що були в металі. Дендритна теорія пояснювала утворення з'єднання в результаті зростання дендрітов заліза, що виділилося, при розкладанні оксидів в процесі вплавлення емалевої фрити на залізні пластини, а згідно електрохімічної теорії в розплаві скла благородніші метали витісняються менш благородними, як це має місце в насичених розчинах.

Найбільше число підтверджень отримала теорія оксидного з'єднання, яка пояснює механізм з'єднання скла з металом через шар оксиду. У літературі опубліковано достатньо багато результатів досліджень, які показали, що взаємодія скла з такими металами, як W, Мо-пермалой, Fe, Ni, Cr і їх сплавами, здійснюється через оксидні шари, які отримані на цих металах спеціальними способами. Пояснюється це тим, що оксиди металу і скла володіють іонною структурою, тобто побудовані з іонів металу і кисню. Тому між склом і оксидом металу утворюється перехідна структура, в якій іони сполученого з склом металу поступово, у міру наближення до скла, заміщаються іонами кремнію.

Не дивлячись на те, що теорія оксидного з'єднання має найбільше число прихильників, її положення не є загальними, оскільки присутність оксиду в деяких випадках не є обов'язковою умовою для утворення з'єднання металів з неметалами. Наприклад, платина є для з'єднання з склом сприятливим металом, хоча при нагріві і не утворює оксидної плівки.

У роботах В. А. Преснова показане, що з'єднання кераміки з металом аналогічно з'єднанню металу з склом. При цьому розглядають дві стадії процесу взаємодії. На першій стадії відбуваються фізична адсорбція і змочування, на другій утворюється міцний зв'язок між різнорідними речовинами в результаті хімічних реакцій і тривалої дифузії. Міцне з'єднання забезпечується кислотно-основною взаємодією з освітою в перехідному шарі хімічної сполуки. При цьому кислотні оксиди є акцепторами електронів, а основні - донорами електронів. Експериментальні дослідження з'єднань кераміки з металом і металу з склом показали наявність перехідного шару. Ці дослідження дозволяють виявити риси, характерні як для спаю скла з металом, так і для спаю кераміки з металом.

Проте ця теорія все ж таки не дозволяє створити повну картину взаємодії, особливо при утворенні з'єднань кераміки з такими активними металами, як титан, цирконій, алюміній, магній і деякими іншими.

Подальший розвиток теорія утворення з'єднань металів з неметалічними матеріалами при зварці в твердому стані отримала в працях Н. Ф. Казакова, Ю. Л. Красуліна, Е. С. Каракозова, М. X. Шоршорова і інших учених. Роботи цих авторів відкрили широкі перспективи для досліджень термодинаміки і кінетики процесів утворення з'єднань, а також побудови моделей управління технологічним процесом зварки. Проте існує ряд невирішених проблем, пов'язаних з утворенням фізичного контакту, зародження і розвитку вогнищ взаємодії і кінетики топохимічеських реакцій при дифузійній зварці скла і кераміки з металами. Зараз з упевненістю можна стверджувати, що на протікання топохимічеських реакцій великий вплив роблять мікродефекти структури і активаційні процеси.

Процес взаємодії представлений трьома етапами. На першому етапі відбувається зближення поверхонь, що сполучаються, в результаті пластичної деформації однієї або обох деталей, що сполучаються, до появи фізичних сил взаємодії, обумовлених силами Ван-дер-ваальса, тобто утворення фізичного контакту.

На другому етапі відбувається активація поверхонь, наслідком якої є утворення активних центрів і перехід атомів із стану фізичної адсорбції в стан хімічної адсорбції. З утворенням активних центрів починається завершальний етап взаємодії, в результаті якої розвиваються процеси дифузії, які у свою чергу додають розвитку з'єднання об'ємний характер. Топохимічеськая реакція на завершальній стадії відбувається не тільки по фронту взаємодії, але і по тілу зерна. При цьому дифузійні процеси є основоположними, оскільки тільки вони забезпечують перенесення речовини через продукти взаємодії в зону реакції. Трьохстадійний процес взаємодії може розвиватися дискретно, тобто в окремих зонах одна стадія може випереджати іншу або незалежно розвиватися в декількох вогнищах одночасно.

Металокерамічні конструкції вже давно знайшли широке застосування, в різного роду електронних приладах і апаратах, де використовуються завдяки їх механічній міцності ізоляційним властивостям і здатністю підтримки високого вакууму. Спаї металу з керамікою широко використовуються в атомній промисловості, де служать вакуумщільними виводами для силових і сигнальних кабелів з брудної зони реактора через захисні оболонки.

Питанням лазерного паяння присвячений ряд досліджень і робіт таких авторів, як Костюкова Н.С, Ерошева в.К., Харічевой д.Л., Віноградова б.А. питання застосування лазерного випромінювання знаходиться в процесі дослідження. Надійність і якість отримуваних металокерамічних вузлів залежить від правильного вибору матеріалів конструктивної побудови самого вузла, а також особливостей технології отримання.

Умови експлуатації гермовводів в брудній зоні ядерного реактора обслуговування якої утруднене, пред'являють вимоги по високій механічній міцності, стійкості вузлів до агресивних середовищ, герметичності функціонуванню при дії сильних нейтронних і потоків.

Конструкція металокерамічного з'єднання повинна виключати руйнування або перегрів діелектрика. Допускається загальний ступінь натікання не вище 10-7 Па*м3/с сухого гелію при температурі 293 о К. Кроме того гермовводи повинні зберігати в аварійному режимі працездатність:

а) дії температури до 1073 о К протягом 300 секунд;

б) 1000 термоциклах 293 - 873 - 293 о К;

в) сейсмічності 9 балів.

Процес паяння металокерамічних вузлів залежить від декількох основних чинників, що визначають технічні властивості з'єднань. До них відносяться: щільність потужності лазерного випромінювання, швидкість переміщення деталі, притискне зусилля для конусних з'єднань.

На металізовану поверхню конуса керамічної втулки наносився шар флюсу потім виріб збирався і подпрессовивалось пресом. Гермоввід встановлювався в цанговом затиск обертального пристосування. Процес паяння ведеться так, щоб максимально скоротити час перебування припою в розплавленому стані і не допускати перегріву вузла.

Проте нерівномірність почала плавлення припою збільшує розкид по часу знаходження його в рідкому стані тому, паяння проводилося по кільцю за 2 проходи. Як критерій визначального якість отриманого з'єднання була прийнята вакуумна щільність гермоввода. Герметичність оцінювалася на гелієвому течєїськателе VIC Ms40.

Недостатнє прогрівання металу приводить до повного або часткового не розплавленню мідного припою, і як наслідок, відсутність герметичності. Надмірна щільність потужності на поверхні приводить до розплавлення поверхні металевої втулки, витискуванню розплавленого припою з зони паяння і появі тріщин і порушенню геометрії деталі. По результатам проведених експериментів була визначені діапазони варіювання щільності потужності лазерного випромінювання на поверхні металевій деталі що дозволяють отримати вакуумнощільне з'єднання 1.0*10? - 1.4*10? Вт/см?.

Висновок

В даному курсовому проекті переді мною постала низка завдань:

дослідити такі види зварювання як: аргонно-дугове, дифузійне, електроконтактне, електронно-променеве, лазерне та мікроплазмове;

визначити технологію прецизійного лютування;

повести аналіз збирання деталей мікроприладів за допомогою високотемпературних ситалів і цементів;

вивчити технологію металоскляних і металокерамічних з'єднань.

Всі ці питання є актуальними в наш час тому виконані вище вказані завдання дали мені змогу реально оцінити всі переваги сучасних технологій конструювання засобів вимірювання, а саме, вони є тяжким і довготривалим процесом, який при добрій кваліфікації і підготовці фахівців може дати добрий результат.

Реалізація сучасних високих технологій немислима без використання всіх досягнень конструювання засобів вимірювання. Зварювання та лютування посідають важливе місце у розробці засобів вимірювальної техніки і їхне значення є ще досі не менш вагомим не дивлячись на вдосконалення наявних та розробці нових методів конструювання.

Список використаної літератури

В.А. Фролов, В.В. Пешков, Сварка. Введение в специальность., - М.: Интермет Инжиниринг, 2004.

Евреинов Э.В., Хорошевский В.Г. Технологический процесс сборки деталей. - М.: 1985.

К.К. Хренов. ЕНЦИКЛОПЕДИЯ.,2004.

Ларионов А.А., Майоров С.А., Новиков Г.И., Лудіння. Паяння. Склеювання. - М.: 1987.

Шестапалов А.М., Клепиков В.П, Жевлюк К.С. Виды обработки металлов. - М.: 1987.