هنگامی که تعداد زیاد محصولات اطرافمان را بررسی می کنیم به زودی متوجه می شویم که تقریبا همه ی آنها مجموغه ای از قطعات هستند که به شکل اجزای جداگانهتولید می شوند.یک اتومبیل نمونه 15000قطعه دارد که همه آنها باید با استفاده از چند روش اتصال مونتاژ نمود.ضرورت های محکم کردن متنوع زیاد با انواعی از تکنیک ها و دستگاه های چفت و بست دایمی و غیردایمی تامین می شود. مهندس یا طراح محصول باید با مشخصات امتیازات و محدودیت های همه تکنیک ها و دستگاه های محکم کردن آشنا باشد تا آن را که برای کاربردی مفروض مناسب ترین است انتخاب و تعین کند.در حالت کلی روش های اتصال و محکم کردن را می توان به گروه های وسیع تکنیک های محکم سازی مکانیکی یا پیوندی طبقه بندی کرد.تکنیک های محکم سازی مکانیکی می توانند از نوع دایمی یا غیردایمی باشد در حالی که تکنیک های پیوند از نوع دایمی در نظر گرفته می شوند.روش های اتصال یا محکم سازی دایمی امکان تنظیم وجابجایی یا جداسازی قطعات را به محض اینکه به هم محکم شدند فراهم می کنند مانند (شاسی یک اتومبیل).

فرایند های پیوندی از دو گروه تشکیل می شوند(هم چسبی و دگرچسبی).جوشکاری مثال ساده ای از هم چسبی است .فرایند های هم چسبی هم جوشی دو یا چند قطعه در یک تک قطعه پیوسته یا یکپارچه را نشان میدهد. هم چسبی در الحاق محصولات صنعتی خصوصا فلزات وسیعا به کار می رود اگرچه پلاستیک ها نیز وسیعا جوش می شوند . امتیازات جوشکاری شامل سرعت و کارایی و قابلیت تطبیق با فرایند های مونتاژخودکار می شود.

دگرچسبی با هم چسبی فرق دارد زیرا ماده ای که به کلی با قطعات متصل شونده فرق دارد برای پیوند یا چسباندن قطعات به یکدیگر به کار میرود. دگرچسبی شامل کاربرد چسب ها و لحیم کاری و لحیم کاری سخت است.لحیم کاری سخت ولحیم کاری (که عملا یک چیز در دماهای متفاوت هستند)به دگرچسبی ماده ای مانند برنج یا مس به فلزات دیگر مانند فولاد به وسیله اثر موییدگی درست مانند چسب ه یا سایر چسباننده ها بستگی دارد.

 

اتصای یک واژه جامع است که فرایند هایی مانند جوشکاری و لحیم کاری سخت ولحیم کاری پیوند چسبی و محکم سازی مکانیکی رادربرمی کیرد .این فرایند ها یک جنبه مهم و ضروری عملیات تولید هستند.اگرچه امکان دارد در روش های مختلفی برای طبقه بندی انواع زیادی از فرایند های اتصال وجود داشته باشد ولی بر اساس نظر انجمن جوشکاری آمریکا ((AWS فرایند های اتصال در سه گروه عمده قرار می گیرند:جوشکاری وپیوند چسبی و محکم سازی مکانیکی.

فرایند های جوشکاری به نوبه خود به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:جوشکاری ذوبی جوشکاری حالت جامد و لحیم کاری سخت و لحیم کاری. بعضی از انواع فرایند های جوشکاری می توانند در هر دو دسته ذوبی و حالت جامد طبقه بندی شوند که مثال های عمده آن جوشکاری سربه سرو مقاومتی هستند. جوشکاری ذوبی به عنوان به هم ذوب کردن و آمیزش مواد توسط گرما تعریف می شود. انرژی گرمایی لازم برای ملیات جوشکاری معمولا به طریق شیمیایی یا الکتریکی تامین می شود. فلزات پرکننده که فلزات افزوده شده به منطقه جوش طی جوشکاری اتصال هستند ممکن ایت به کار بروند یا نروند. جوش های ذوبی انجام شده بدون افزودن فلزات پر کننده به جوش های خودزا معروفند.

برخلاف جوشکاری ذوبی در جوشکاری حات جامد هیچ فاز مایعی (مذاب)وجود ندارد.  اصل جوشکاری حالت جامد به بهترین شکل با مثال زیر نشان داده می شود. اگر دو سطح تمیز تحت فشار کافی و در غیاب فیلم های اکسید و آلاینده های دیگر در تماس اتمی با یکدیگر قرار گیرند پیوند هایی تشکیل می دهند و یک اتصال قوی ایجاد می کنند. گرما و مقداری حرکت سطوح درگیر توسط تغییر شکل پلاستیک می تواند برای افزایش مقاومت اتصال مورد استفاده قرار گیرد.

تقریبا در همه انواع جوشکاری فلزات وصل شونده با روش های مختلفی تا دماهای بالا گرم می شوند تا ذوب یا پیوند در اتصال ایجاد شود. ولی اگر بخواهید موادی که نمی توانند دماهای بالا را تحمل کنند متصل کنید مانند قطعات الکترونیکی چه باید کرد؟ در این روش از لحیم کاری سخت و لحیم کاری اسفاده می شود که امکان دماهای کمتر از آنچه برای جوشکاری لازم است را فراهم می کنند. در لحیم کاری سخت و لحیم کاری هر دو فلزات پر کننده در اتصال قرار گرفته یا به آن می رسند. آنها سپس با استفاده از یک منبع خارجی گرما ذوب می شوند و با انجماد یک اتصال قوی حاصل  می شود. دماهای لحیم کاری از لحیم کاری سخت کمتر است و مقاومت اتصال لحیمی بالا نیست. بدینسان لحیم کاری سخت ولحیم کاری با دما متمایز می شوند.می توان قطعات و محصولات مختلف را با استفاده از یک چسب و نه ازهیچ یک از  روش های اتصال توضیع داده شده تاکنون وصل نمود.پبوند چسبی یک روش معمول اتصال و مونتاژبرای کاربردهایی مانند برچسب زنی و بسته بندی و صحافی و لوازم منزل و کفش ها بوده است. تخته چند لایی ساخته شده در 1905مثال نوعی از پیوند چسبی چند لایه چوب به وسیله چسب است. بسیاری از انواع چسب ها موجودند و کماکان نیز به وجود می آیند که مقاوت کافی اتصال شامل مقاومت به خستگی فراهم   می کنند.سه نوع اساسی

چسب ها عبارتند از:

1-چسب های طبیعی مانند نشاسته و دکسترین (یک ماده صمغی حاصل از نشاسته)آرد سویا و محصولات حیوانی.

2-چسب های معدنی مانند سیلیکات سدیم و اکسی کلرید منیزیم.

3-چسب های آلی مصنوعی که ممکن است ترموپلاستیک ها(مورد استفاده برای پیوند غیرساختمانی و بعضی پیوند های ساختمانی). یا پلیمرهای گرماسخت باشند(که عمدتا برای پیوندساختمانی به کار می رود).

امکان دارد دو یا چند یا چند جزء چنان به هم وصل شود که بتوانند زمان طی عمر سرویس محصول از هم جدا شوند. گروه بست های مکانیکی شامل همه انواع پیچ ها و پین ها و میخ ها و میخ های دو پا و پرچ ها و گیره های فنری و سایر قطعات مکانیکی  می شوند که دو یا چند جزء را با افزودن یک قطعه جداگانه که به عنوان جزء متصل کننده عمل می کند به هم وصل می شوند. اجسام متعددی شامل قلم های مکانیکی . کلاهک ها و درپوش های ظروف و ساعت های مکانیکی و موتورها و دوچرخه اجزایی دارند که به طور مکانیکی محکم می شوند.محکم سازی مکانیکی عموما مستلزم آن است که اجزا سوراخ هایی داشته باشد که بست ها در آن قرارمی گیرند. امکان دارد این اتصالات در معرض تنش های برشی و کششی هر دو قرار گیرند و باید برای مقاومت در مقابل این نیروها طراحی شوند . امتیازات چفت و بست های مکانیکی به عنوان یک گروه وسیع عبارتند از قابلیت تطبیق و فراگیری بست های مکانیکی از نظر اندازه و شکل و مقاومت و هزینه و سهولت مونتاژ با استفاده از ابزارهای معمولی و اختصاصی .یک عامل دیگر می تواند شامل سهولت سرویس یا تعمیر با استفاده از انواع  مشخص بست ها شوند.

 

 

Joining processes

When we inspect the vast numbers of products around us we soon realize that almost all of them are assemblages of components that were manufactured as individual parts:A typical automobile has 15000 components all of whichmust be assembled using several joining methods.

The many diverse fastening requirements are met by a multitude of permanent and nonpermanent joining of fastening techniques and devices. The product engineer or designer must be familiar with the characteristics advantages and limitations of all the fastening techniques and devices in order to select and specify the one most appropriate for a given application.

In general joining and fastening methods can be classified into broad categories of either mechanical fastening or bonding techniques.  Mechanical fastening techniques may be either permanent or nonpermanent types while bondingtechniques are considered to be of permanent type.   Permanent joining or fastening methods do not allow for adjusting removing or separating the partsonce they are fastened together such as the frame of an automobile.

Bonding processes consist of two categories cohesion and adhesion. A common example of cohesion is welding. The cohesion processes feature the fusing of two or more pieces into a continuous or monolithic single piece. Cohesion is widely used in joining industrial products particularly metals although plastics are also extensivelywelded. Advantages of welding include speed efficiency and the adaptability to automated assembly processes.

 

Adhesion differs from cohesion because a substance that is entirely different from the joined pieces is used to bond or glue the pieces together. Adhesion includes the use of glues and adhesives and soldering and brazing. Brazing and soldering (whichare actually the same thing bot at different temperatures) depend upon the adhesion of a material such as brass or copper to other metals such as steel by capillary action just as with glue and other adhesives.

Joining is an all-inclusive term covering processes such as welding brazing soldering adhesive bonding and mechanical fastening.      These processes are an important and necessary aspect of manufacturing operations. Although there can be different ways of categorizing the wide variety of joining processes according to the American welding Society (AWS) joining processes fall into three major categories: welding adhesive bonding and mechanical fastening.

Welding processes are in turn divided into three basic categories: fusion welding solid-state welding and brazing and soldering.      Some types of welding processes can be classified in both fusion and solid-state categories major examples of which are upset and resistance welding. Fusion welding is defined as melting together and coalescing materials by means of heat. The thermal energy required for these welding operations is usually supplied by chemical or electrical means. Filler metals which are metals added to the weld area during welding of the joint may or may not be used. Fusion welds made without the addition of filler metals are known as autogenous weld.

Unlike the fusion welding no liquid (molten) phase is present in solid-state welding. The principle of solid-state welding is best demonstrated with the following example. If two clean surfaces  

Are brought into atomic contact with each otherunder sufficient pressure and in the absence of oxide films and other contaminates theyfrom bonds and produce a strong joint. Heat and some movement of the mating surface by plastic deformation may be employed to improve the strength of the joint.

In almost all types of welding the metals to be joined are heated to elevated temperatures by various means to cause fusion or bonding at the joint. But what if you want to join materials that cannot withstand high temperatures such as electronic components? In this manner they make use of brazing and soldering which permit lower temperatures then those required for welding. In both brazing and soldering filler metals are plastic in or the joint. They are then melted using an external source of heat and upon solidification a strong joint results. Soldering temperatures are lower than those of brazing and the strength of soldered joint is not high.Thus brazing and soldering are arbitrarily distinguished bytemperatures.

Numerous components and products can be joined and assembled using an adhesive rather than by any joining methods described thus for. Adhesive bonding has been a commonmethodsof joining and assembly for applications such as labeling packaging bookbinding home furnishings andfootware. Plywood developed in 1905 is a typical example of adhesives bonding of several layers of wood with glue. Many types of adhesives are available and continue to be developed which provide adequate joint strength including fatigue strength. The three basic types of adhesive are:

1)Natural adhesive such as starch dextrin (a gummy substance obtained from starch) soya flour and animal products.

2) Inorganic adhesive such as sodium silicate and magnesium oxy- chloride.

3) Synthetic organic adhesive which may be thermoplastic (used for nonstructural and some structural boding) or thermoplastic polymers (used primarily for structural bonding).

Two or more components may have to be joined in such a way that can be taken apart sometime during the products service life. The mechanical fasteners group includes all types of screws pins nails staples rivets spring clips and other such mechanical devices which serves as the binding element. Numerous objects including mechanical pencils caps and lids on containers mechanical watches engines and bicycles have components that are fastened mechanical. Mechanical fastening generally requires that the components have holes through which fasteners are inserted.These joints may be subjected to both shear and tensile stresses andshould be designed to resist these forces. As a broad group the advantages of mechanical fastening are the adaptability and versatility of mechanical fasteners in size shape strength cost and the ease of assembly using both common and specialized tools. An additional factor can include the ease of service or repair by utilizing certain types of fasteners.


نظرات()   
   
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic