Témata
Reklama

Metalurgické obloukové spojování oceli s hliníkem

Impozantní inovace posunula hranice svařování: zatímco dosud bylo tepelné spojování oceli a hliníku považováno za neproveditelné, dnes je tento proces reálně možný.

Revoluční řešení splňuje vize materiálových specialistů, konstruktérů a výrobních technologů. Ale především automobilový průmysl má zájem o tepelné spojování pevné oceli s lehkým hliníkem, s ohledem na průběh zatížení dílu. To pomůže snížit hmotnost vozidel a tím i spotřebu energie a emisí CO2, a tedy také splnit limitní hodnotu EU 130 g vyprodukovaného CO2 na kilometr v roce 2012. Rovněž ostatním oborům - od designových objektů přes střechy hal až po větrné elektrárny - přinášejí lehké konstrukce velké výhody.

Reklama
Reklama
Reklama

Svařování nesvařitelného

Podle učebnic svařování nelze obloukovým svařováním spojovat kovy, jejichž fyzikální vlastnosti, jako je teplota tání (1 500 °C versus 590 °C), koeficient roztažnosti (1,2 mm versus 2,3 mm/100 °C) nebo elektrochemický potenciál, se výrazně liší. Tento svářečský problém provokuje společnost Fronius již více než 20 let. Novému řešení CMT (Cold Metal Transfer) předcházela první reprodukovatelná spojení již dříve. Díky spolupráci se společností Voestalpine však začala od roku 2003 nabývat reprodukovatelná technologie konkrétní podoby. Četné pokusy mezitím dokázaly, že metoda a její aplikace jsou vhodné i pro průmyslové využití. Její princip spočívá v tom, že na straně hliníku jde o svarový spoj, zatímco u ocelového plechu o spoj pájený. Společnost Fronius a Voestalpine za toto řešení obdržely několik patentů. Společně pak vyvinuly vysoce tvárné hybridní desky, které lze jako polotovary pomocí různých postupů (ohýbání, válcování nebo hluboké tažení) tvarovat na profily nebo pohlcovače nárazů.

Podmínky úspěšného provedení spoje

Spoj lze uvedenou metodou provést za podmínek, že ocelové plechy jsou pozinkované (což je ale v automobilovém průmyslu obvyklé), hliníkové plechy musejí pocházet z materiálových řad AW5xxx nebo 6xxx a jako svařovací, popř. pájecí materiál je předepsána slitina AlSi3Mn1. Zinková vrstva na ocelovém plechu působí jako tavidlo a smáčí ocel. Rozhodující je intermetalická fáze. Má být co nejtenčí, maximálně 10 µm. Pak je pevnost spoje tak vysoká, že svar při tahových zkouškách vydrží a dojde k přetržení hliníkového plechu. Několikaleté testy na tvarovaných deskách dokazují, že nedochází k mezikrystalickým, napěťovým ani trhlinovým korozím, prokazatelné jsou pouze plošné koroze. U desek se osvědčily svařovací systémy, které pomocí procesu CMT oboustranně synchronně kolmo shora dolů svařují pájením. Know-how společnosti Voestalpine zahrnuje leptání geometrie svaru, zatímco přídavný materiál a modifikace patentovaného systému CMT jsou výsledkem práce výzkumného a vývojového oddělení společnosti Fronius.

Jan Motloch

Umístění na MSV: pavilon V, stánek 108

Fronius

Motloch.Jan@fronius.com

On-line verzi si můžete zakoupit v digitální trafice PUBLERO.COM

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 111002
Datum: 20. 09. 2011
Rubrika: Trendy / MSV 2011
Autor:
Firmy
Související články
Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Modulární lisovací systémy

Od univerzálních standardních lisů až po jednoúčelové speciální lisy - firma TOX Pressotechnik je díky svému modulárnímu systému lisů a pohonů schopna realizovat speciální a úsporná řešení v krátkém čase. Lisy ecoLine je možné sestavit v online konfigurátoru.

Solární článek Amorton na Amperu

Kromě nových technologií v oblasti automatizační techniky, elektromechanických i polovodičových relé bude společnost Panasonic na Amperu 2019 představovat amorfní křemíkový solární článek - Amorton. Tento unikátní zdroj energie s dostatečným výkonem pro napájení elektroniky nezatěžuje životní prostředí žádnými CO2 či jinými skleníkovými plyny a je tak ideální ekologickou alternativou standardních baterií.

Související články
Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Laserová technologie Platino pro každého

Nová verze fiber laseru Platino od italského výrobce Prima Power je jeden z nejúspěšnějších produktů z celého portfolia společnosti. 2D laser postavený na více než konsolidované platformě ze syntetického granitu má na kontě více než 2 000 instalací po celém světě. Stroj byl vybaven a aktualizován důležitými technologickými inovacemi, které přispívají k tomu, že je ještě rychlejší, spolehlivější a produktivnější.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Laserové svařování jako inovace napříč průmysly

Všeobecný tlak na automatizování výrobních procesů a udržení jejich stability řadí postupný přechod na laserové svařování mezi nezbytné kroky k inovaci. Dnes už svařování laserem používá celá řada výrobních závodů ze širokého spektra průmyslů včetně automobilového, leteckého, lékařského a dalších. Laserové svařování se stává stále více preferovanou technologií napříč veškerými odvětvími v průmyslu hlavně kvůli tomu, že svar vzniká intenzivním lokálním zahřátím materiálu ve velmi krátkém čase – v řádu milisekund.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Autogen, plazma či laser?

Ať ve strojírenském, elektrotechnickém, potravinářském, chemickém či důlním průmyslu, nebo ve stavebnictví, zemědělství a mimo jiné také při výrobě dekoračních předmětů, tam všude nacházejí uplatnění CNC stroje pro termické dělení materiálů.

Metody spojování využívající principy plastické deformace

Součástí automobilů je množství nejrůznějších dílů, k jejichž výrobě se používají různé technologické procesy a široké spektrum materiálů. Technologie jako svařování, lepení a mechanické spojování jsou obvykle používány ke spojování jednotlivých dílů během montáže automobilu. Ačkoliv je technologie svařování velmi rozšířená, může svou podstatou ovlivňovat celkovou kvalitu spojovaných částí, jejich přesnost a spolehlivost. Vynaložená energie a síla potřebná pro spojování je při použití lepení nebo mechanických spojů vždy nižší než při svařování. Přitom stále rostou požadavky na vyšší stupeň deformace, produktivitu práce a na nižší náklady spojovacích operací.

Řezání vysokým tlakem

Pro řezání drobných a kompletních tvarů kombinovaných (složených) materiálů nebo oceli používá řada podniků řezání vysokoenergetickým kapalinovým paprskem s abrazivem. Na trhu jsou nyní nabízeny tři rozdílné stroje, od základního modelu až po vysoce rychlostní variantu.

Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Revoluce ve svařování laserem

Nejnovější technologie firmy Trumpf BrightLine Weld pro pevnolátkové lasery umožňuje svařování s nízkým rozstřikováním při rychlostech pohybu, které lze v dnešní době dosáhnout pouze pomocí CO2 laserů. BrightLine Weld umožňuje svary s částečným průvarem pro svařence s přenosem síly nebo svary s úplným průvarem pro svařování trubek a profilů. Tato technologie umožňuje výrazné zvýšení produktivity a energetické účinnosti. Vysoce kvalitní svarové švy se projevují vysokou mechanickou pevností vyrobených dílů. Minimalizované rozstřikování snižuje znečištění obrobku, upínacích zařízení a rovněž optiky. Výsledkem je zkrácení prostojů stroje, méně oprav dílů, vysoká životnost pracovní optiky a následkem toho podstatné snížení nákladů.

Nová generace polovodičových laserů s diamantovým sendvičem

Vědci z univerzity ve Stuttgartu ukázali cestu pro novou generaci polovodičových laserů. Tyto mají být zejména výkonnější a použitelné v nových oblastech. Lasery jsou založeny na diamantovém sendviči.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit