Sudare și lipire O introducere simplă
de Chris Woodford. Ultima actualizare: 24 septembrie 2020.
Dacă construiți aproape orice folosește metal, de la un submarin nuclear la un computer laptop, un lucru pe care va trebui să îl puteți face este să uniți metalele. Sudarea este o modalitate de a lega strâns două metale prin topirea lor acolo unde se întâlnesc, în timp ce lipirea implică realizarea unei îmbinări între componente într-un circuit electric sau electronic. Ambele sunt extrem de eficiente, deși sunt foarte diferite și funcționează în moduri complet diferite - nu le amestecați!
Foto: sudarea cu arc utilizează electricitatea pentru a genera căldură intensă care fuzionează metalele împreună. Generează lumină foarte puternică, precum și căldură intensă; de aceea sudorii trebuie să poarte măști de protecție. Fotografie de Joshua C. Kinter, prin amabilitatea US Navy.
Cuprins
Ce este sudarea?
Foto: Deși sudarea și lipirea pot arăta asemănătoare, fac lucruri complet diferite. Sus: Această îmbinare sudată fixează mecanic două bucăți de metal împreună într-o formă în T cu capul în jos. Fotografie de Brian Hibben, prin amabilitatea US Navy.
Partea de jos: Aceste îmbinări lipite de pe partea din spate a unei plăci de circuite imprimate realizează o conexiune electrică fiabilă între componente și șinele de pe placa care le unesc. Fotografie de explainthatstuff.com.
Nu puteți uni metalele cu adeziv - oricum nu cu lipici obișnuit. Dar le puteți alătura topindu-le împreună într-un proces cunoscut sub numele de sudare. Ideea de bază este simplă: aplicați o sursă de căldură pentru a topi cele două metale, astfel încât acestea să se contopească și să formeze o îmbinare sigură. De obicei (deși nu întotdeauna) adăugați alte materiale pe măsură ce aplicați căldura: un material de umplutură (o bucată de metal suplimentară, furnizată din ceva numit o tijă de sudură, care etanșează orice goluri în care se întâlnesc metalele principale) și un flux (un nemetalic substanță chimică care ajută la oprirea metalelor topite formând oxizi și nitruri cu gaze în aer, care slăbește articulația). Ca alternativă la utilizarea unui flux, puteți sudura într-o atmosferă din care a fost îndepărtat aerul (umplut cu alte gaze nereactive, cum ar fi argonul, de exemplu).
Cele mai multe forme de sudură implică îmbinarea metalelor cu căldura singură. Dar diferă de unde provine căldura. O formă obișnuită de sudare implică utilizarea unei lanterne cu gaz oxiacetilenic, care produce o flacără intensă prin arderea acetilenei (un combustibil bogat în energie fabricat dintr-o simplă moleculă de hidrocarbură) într-un aport bogat de oxigen. Deși convenabile și portabile, lanternele oxiacetilenice sunt relativ scumpe de utilizat (deoarece combustibilul este furnizat în buteliile de gaz). În fabrici, este de obicei mai convenabil să sudăm cu energie electrică folosind o tehnică cunoscută sub numele de sudare cu arc. În loc de o torță cu gaz, utilizați o bucată de metal numită electrod conectat la o sursă de curent mare (de sute de ori mai mare decât cele care curg prin aparatele din casa dvs.). Pe măsură ce aduceți electrodul la îmbinarea pe care o sudați, acesta creează o scânteie sau un arc care topește metalele împreună. Sudarea cu arc produce atât scântei vizibile strălucitoare, cât și descărcări de lumină ultravioletă, ambele putând duce la orbire; de aceea veți vedea întotdeauna oameni sudând cu arc în spatele unor viziere de protecție. Alte surse de căldură pentru sudarea de precizie includ ultrasunete, lasere și fascicule de electroni.
De asemenea, puteți sudura materialele forțându-le împreună prin presiune, cu sau fără căldură suplimentară. Aceasta este cunoscută sub numele de sudare sub presiune; folosit de multe sute de ani de fierari și alți meșteri, este una dintre cele mai vechi tehnici de prelucrare a metalelor. Procesul de bază implică încălzirea metalelor într-o forjă și apoi ciocanirea lor împreună, astfel încât acestea să se topească.
O modalitate de a face sudarea cu arc mai sigură este de a obține un robot industrial care să o facă pentru dvs. Caroseriile mașinilor au fost sudate de roboți de zeci de ani. Primul robot de sudură, Unimate, a debutat într-o fabrică General Motors în 1961.
Foto: Un sudor lucrează la o țeavă în timpul construcției barajului Douglas din Tennessee, care a fost construit într-un timp record în 1942. Credit: Alfred T. Palmer, Biroul administrației de război, Biblioteca Congresului, Divizia de tipărituri și fotografii.
Ce este lipirea?
Lipirea arată similar cu sudarea - dar este destul de diferită! În sudare, încercați să realizați o îmbinare super-puternică între două bucăți de metal. Adesea, o îmbinare sudată trebuie să reziste la solicitări și solicitări incredibile - de exemplu, dacă sudați părți ale caroseriei unei mașini sau ale unui fuselaj de avion. Deci, obiectivul este de a realiza o conexiune mecanică bună. Când lipiți, ideea este de obicei să faceți o conexiune electrică bună.