Hitsauksen, kovajuottamisen ja pehmeäjuottamisen eroavaisuudet

Hitsauksen, kovajuottamisen ja pehmeäjuottamisen eroavaisuudet

Hitsaus, kovajuottaminen ja pehmeäjuottaminen: Tiedä ero

Hitsaus-, kovajuotto- ja pehmeäjuottotekniikoita käytetään kahden tai useamman materiaalikappaleen, erityisesti metallin, yhdistämiseen lämmön avulla. Tekniikkaa käytetään myös metalliosien välisten saumojen täyttämiseen. Tärkeimmät erot hitsauksen, kovajuottamisen ja pehmeäjuottamisen välillä liittyvät kahteen keskeiseen tekijään - käytettyyn lämpötilaan ja lämpötilan vaikutukseen perusmateriaalin tilaan. Prosesseja käytetään eri sovelluksiin. Mikä tekniikka on paras? Tämä riippuu käytettävän materiaalin tyypistä, halutusta lujuudesta ja käyttötarkoituksesta. Käydään läpi prosessit ja niiden erot, edut, haitat ja sovellukset.

Miten hitsaus toimii

Hitsauksessa kaksi tai useampia metalleja liitetään toisiinsa sulattamalla, yleensä lisäämällä hitsauslisäaineita ja käyttämällä suojakaasua. Tuloksena syntyvä liitos on yhtä vahva kuin metallit tai vahvempi kuin ne. Keskitetty lämpö kohdistetaan suoraan liitettävään alueeseen. Käytettävän lämmön on oltava riittävän korkea, jotta perusaineet (liitettävät metallit) ja lisäaineet sulavat. Siksi hitsauslämpötila on aloitettava perusmetallien sulamispisteestä.

Hitsaus soveltuu suurten kokoonpanojen yhdistämiseen. Hitsausprosessi tuottaa kuitenkin erilaisia hitsauspalkoja, joten menetelmä ei sovellu kosmeettisia liitoksia vaativiin sovelluksiin.

Erilaisia hitsaustyyppejä ovat:

MIG/MAG-hitsaus (GMAW)

Jauhekaarihitsaus (SMAW)

Täytelankahitsaus (FCAW)

Kaasuhitsaus (GTAW)

Hitsauksen edut

  • Hitsaamalla saadaan aikaan vahvempia liitoksia kuin kovajuottamalla ja pehmeäjuottamalla
  • Hitsausliitokset soveltuvat korkean lämpötilan sovelluksiin
  • Hitsaamalla voidaan yhdistää sekä ohuita että paksuja materiaaleja.

Hitsauksen haitat

  • Korkea käsittelylämpötila aiheuttaa suurempaa lämpövääristymää ja jäännösjännitystä liitoksiin verrattuna kovajuottamiseen ja pehmeäjuottamiseen
  • Jälkikäsittely on tarpeen liitoksen jäännösjännityksen päästämiseksi
  • Hitsaus ei sovellu välttämättä eri perusaineiden yhdistämiseen
  • Hitsausliitoksessa on erilaisia palkomuotoja, joten menetelmä ei sovellu silloin, kun kosmeettinen ulkonäkö on kriittinen

Hitsaussovellukset

Hitsausta käytetään valmistuksessa, rakentamisessa, kuljetusalalla ja korjaamoissa. Esimerkkejä hitsaussovelluksista ovat robottikokoonpanot, rakennusten rakenteet, sillat, paineastioiden valmistus, lentokoneet, putkistot, rautatiekiskot ja linja-autot.

Miten kovajuottaminen toimii

Kovajuottamisessa kaksi tai useampia materiaalia liitetään toisiinsa sulattamalla lisäainetta perusaineiden liitoksiin luoden vahvat sidokset. Kovajuottaminen ei sulata perusainetta. Näin ollen juotoslämpötilan on oltava alhaisempi kuin käytettävien perusaineiden sulamispisteet. Kovajuottotekniikka toimii luomalla metallurgisen sidoksen liitettävien perusaineiden pinnan ja lisäaineen välille. Prosessi edellyttää pientä liitosväliä, jotta sulatettu lisääaine voidaan vetää liitokseen kapillaarisesti, kun metallit saavuttavat yli 450 °C:n (840 °F) lämpötilan.

Kovajuottamisen aikana liitettäviin perusaineisiin kohdistetaan lämpöä. Tämän jälkeen lisäaine tuodaan kosketuksiin kuumennetun perusaineen kanssa, jolloin se sulaa välittömästi. Sulanut lisäaine imeytyy kokonaan pieneen liitosväliin kapillaarisesti ja muodostaa juotosliitoksen. Erilaisia kovajuottotyyppejä ovat poltin-, uuni-, induktio- ja vastusjuottaminen.

Kovajuottamisen edut

  • Vaatii hitsaukseen verrattuna alhaisen tehon ja käsittelylämpötilan (620 °C–870 °C), mikä alentaa energiakustannuksia
  • Soveltuu erilaisten metallien liittämiseen käyttämällä juoksutetta tai juoksutteella päällystettyjä seoksia
  • Tuottaa vahvemman liitoksen kuin pehmeäjuottaminen. Oikein tehtynä kovajuottamalla voidaan saada aikaan perusainetta vahvempia liitoksia
  • Toisin kuin hitsaamalla, kovajuottamalla saadaan aikaan sileitä liitoksia, joissa on säännölliset palot, joten menetelmä soveltuu silloin, kun kosmeettinen ulkonäkö on kriittinen
  • Tuottaa liitoksia, joiden jäännösjännitys ja lämpövääristymät ovat vähäiset hitsaukseen verrattuna alhaisen käsittelylämpötilan ansiosta
  • Ei vaadi jälkikäsittelyn jälkeistä lämpökäsittelyä, mikä tuo kustannussäästöjä
  • Perusaineet eivät sula, vaan ne säilyttävät suurimman osan fysikaalisista ominaisuuksistaan
  • Kovajuottaminen on helpompi oppia kuin hitsaaminen

Kovajuottamisen haitat

  • Kovajuotettujen liitosten lujuus on pienempi kuin hitsattujen liitosten
  • Toisin kuin hitsausliitokset, kovajuotetut liitokset eivät sovellu korkean lämpötilan sovelluksiin
  • Juoksutteet voivat sisältää myrkyllisiä komponentteja

Kovajuotossovellukset

Kovajuotosmenetelmää käytetään jäähdyttimien, autojen, lasien, sähkömekaanisten järjestelmien, säiliöiden, akselien, valaisimien, aurinkopaneelien, kalibrointilaitteiden, putkiratkaisujen, korujen ja hopeaesineiden, kovametallien ja timanttien liitosten tekemiseen.

Miten pehmeäjuottaminen toimii

Pehmeäjuottamisessa metallit liitetään toisiinsa sulattamalla lisäainetta perusaineiden liitoksiin vahvan sidoksen luomiseksi. Prosessi suoritetaan alle 450 °C:n lämpötilassa, joka on paljon alhaisempi kuin hitsaus- ja kovajuotoslämpötila. Pehmeäjuotosmenetelmä voi vaatia tai olla vaatimatta kapillaarista nousua liitoksen muodostamiseksi. Menetelmää voidaan käyttää eri metallien, kuten kullan, messingin ja kuparin, yhdistämiseen. Juottaminen luokitellaan kahteen tyyppiin - kovajuottamiseen ja pehmeäjuottamiseen. Kovajuottamisen tavoin pehmeäjuottamisessa käytetään juoksutetta metallin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi ja vahvistamiseksi.

Juottaminen saattaa vaikuttaa samankaltaiselta kuin hitsaus, mutta sitä käytetään eri sovelluksissa. Juote on pehmeää ja sitä on saatavana putkissa ja rullissa. Juotoksia käytetään usein elektronisissa laitteissa, sillä niiden avulla osat voidaan liittää toisiinsa sähköisesti. Hitsaukseen ja kovajuottamiseen verrattuna pehmeäjuotosliitos on heikompi, mutta se sallii liitettyjen kappaleiden johtaa sähköä.

American Welding Society (AWS) luokittelee juottamisen nesteen-kiinteän faasin liitosprosessiksi. Neste viittaa siihen, että lisäaine on sulanut, ja kiinteä siihen, että perusmateriaaleja ei ole sulatettu.

Pehmeäjuottamisen edut

  • Menetelmällä voidaan liittää toisiinsa eri paksuisia metalleja
  • Koska pehmeäjuottamiseen ei liity kovaa kuumuutta, perusmateriaalien vahingoittumisen mahdollisuus on pienempi
  • Osien asennon muuttaminen on helppoa pehmeäjuottamalla

Pehmeäjuottamisen haitat

  • Tuottaa hitsaukseen ja kovajuottamiseen verrattuna heikkoja liitoksia, joten menetelmä ei sovellu kantaviin sovelluksiin
  • Pehmeäjuotosliitokset eivät sovellu korkean lämpötilan sovelluksiin
  • Menetelmää ei voida käyttää suurten osien yhdistämiseen
  • Juoksutteet voivat sisältää myrkyllisiä komponentteja

Pehmeäjuotossovellukset

Pehmeäjuotosmenetelmää käytetään metallisten työkappaleiden liittämiseen lämmityksessä, elektroniikassa, ilmastoinnissa, sprinklereissä, jäähdyttimissä, lasimaalauksissa, koruissa, autoissa ja putkistoissa.

Päätelmä

Hitsaus-, kovajuotto- ja pehmeäjuottomenetelmät toimivat eri tavoin ja niitä käytetään eri sovelluksissa. Menetelmien väliset erot liittyvät kahteen keskeiseen tekijään - käytettyyn lämpötilaan ja lämpötilan vaikutukseen materiaalin tilaan. Käyttökohteesta riippuen voit valita minkä tahansa näistä menetelmistä materiaalien yhdistämiseen. Liitostekniikkaa valittaessa on otettava huomioon muun muassa kokoonpanon koko, perusaineiden tyyppi ja paksuus, haluttu lujuus sekä piste- tai liitosvaatimukset. Voit oppia kaikki tekniikat harjoittelemalla.