Fogning och AM Flashcards
Lödning
Metod som sammanfogar två eller flera material genom att smälta ett tillsatsmaterial (lödmetall) och låta det flöda mellan fogytorna. Själva basmaterialet smälts inte, vilket skiljer lödning från svetsning och innebär att man kan sätta ihop material som inte kan svetsas ihop. Det är fördelaktigt att ha en stor kontaktyta då fogen blir svagare än en svetsning.
Oxider som begränsar bindning tas först bort genom rengöring och användning av flussmedel. Detta gör att lödmetallen kan väta fogytorna och skapa en stark bindning. Görs inte blir fogen svag då den binder sig till en hinna av oxider.
Mjuklödning
T_max < 450°C. används främst för elektronik med låg hållfatshet.
Hårdlödning
T_max > 450°C, exempelvis för VVS.
Svetsning
Metod för att sammanfoga två eller flera material genom att grundmaterialet smälter och stelnar. Tillsatsmaterial kan användas för att förstärka fogen.
Val av svetsmetod görs map insvetstal (mängd insmält metall per tidsenhet), sträckenergi (energi per tidsenhet) och energitäthet (effektkoncentration).
MMA - Svetsning med belagda elektroder
Metallbågsvetsning som funkar genom en elektrisk båge mellan elektrodspetsen och arbetsstycket. Smälta metalldroppar från elektroden transporteras med ljusbågen ned i smältbadet.
Elektroden har en beläggning som bildar en skyddande gas och ett smält slagg som flyter upp till toppen av smältbadet och skyddar svetsgodset från luft under stelningen. Slaggen måste avlägsnas efter varje svetssträng.
Processen används ofta för järnlegeringar i konstruktionsstål, skeppsbyggnad och verkstadsindustrin. Elektroden har ofta legeringsämnen. Pga elektrodbyten och slaggrensning är MMA en relativt långsam process. Då det annars finns risk för väteförsprödning måste beläggningen hållas torr.
MIG/MAG - Gasskyddad metallbågsvetsning
Funkar genom en ljusbåge mellan kontinuerlig trådelektrod och arbetsstycke. Ljusbågen och svetssmältan skyddas från oxider av inert (för MIG) och/eller aktiv (för MAG) gas. Starka oxidbildare, som aluminium och rostfritt stål kräver bättre skydd, mer inert gas.
Användbar för de flesta material och tillsatsmaterial i form av tråd finns för många metaller. Processen är mer produktiv än MMA och kan automiseras.
UP - Pulverbågssvetsning
Metallbågssvetsning som funkar genom en elektrisk båge mellan elektrodspetsen och arbetsstycket. Elektroderna går genom svetspulver som läggs på före svetsningen. Den bildar slagg och skyddar mot oxidation och andra föroreningar, slaggen måste avlägsnas efter varje svetssträng.
Osmält svetspulver sugs upp och återanvänds. Denna metod är ofta automatiserad och används inom bla tryckkärlsindustrin och varvsindustrin. Kräver horisontella ytor och ger ett mycket högt insvetstal.
TIG - Gasmetallbågssvetsning med Wolframelektrod
Tungsten inert gas. Är en svetsmetod som använder en icke-avsmältande volframelektrod (hög Tm) och en inert skyddsgas för att skapa en elektrisk båge och smälta arbetsmaterialet. Med eller utan tillsatsmaterial som matas från sidan.
Processen ger ett rent svetsgods av hög kvalitet. Kan användas både för manuell och automatisk svetsning och för nästan alla metaller. Används där höga krav ställs bla i kärnkraft och i flygplan.
Punktsvetsning
Trycksvetsningsmetod i form av motståndssvetsning där två tunna metallytor sammanfogas genom att applicera elektrisk ström och tryck över en liten punkt. Strömmen gör att det bildas en smälta och trycket sammanfogar de smälta ytorna. När strömmen stängs av svalnar svetsen och stelnar.
Har använts mycket i bilindustrin och är en snabb och effektiv metod.
Kolekvivalent
C_equiv är ett mått på härdbarheten i stål och anger hur mycket legeringsämnen man kan ha i stålet, utan att riskera att få martensit vid svetsning utan förvärmning. En imperisk gräns för god ”svetsbarhet”, dvs material man kan svetsa i under de flesta svalningsförhållanden utan att behöva förvärma är C_equiv < 0,4.
Legeringselement förskjuter perlitomvandlingen till längre och gör det lättare att få spröd martensit, vilket man inte vill vid svetsning.
Typiska svetsfel pga metod/material
- Varmsprickor/stelningssprickor i svetsen och svetsgodset: kan bero på hög kolekvivalent eller spänningar.
- Smältsprickor i gränsen mot grundmaterialet.
- Vätesprickor/kallsprickor: pga smuts eller fukt, då löses väte in och diffunderar och blir H2. Restspänningar, ju högre härdbarhet, desto värre.
- Försprödning.
Metall AM
Metall AM möjliggör skapandet av lätta strukturer och mycket komplexa geometrier som är svåra att uppnå med traditionella tillverkningsmetoder. AM kan bygga direkt från en 3D-modell, vilket gör att komplexiteten inte ökar i designen nämnvärd tillverkningskostnad, särskilt när massans storlek är låg.
Laser och maskinbearbetade parametrar
Laserbaserade parametrar bestämmer energitillförseln och kontrollerar interaktionen mellan laserstrålen och pulvret. Inkluderar laserkraft, lasertjocklek, skanningsstrategi, laserstrålediameter (punktstorlek) etc.
Pulverrelaterade parametrar
Pulverrelaterade parametrar bestämmer pulvret materialets egenskaper och påverkar dess smältpunkt, värmeledningsförmåga och kemiska egenskaper. Inkluderar materialsammansättning, renhet, pulverstorlek och partikelstorleksfördelning, densitet, pulver flytbarhet och morfologi.
