Соединения заформовкой

Соединение разнородных металлических деталей с металлами осуществляют литьём под давлением. Температура плавления литейного сплава должна быть ниже температуры плавления материала самой легкоплавкой заформовываемой детали.
Литьё под давлением

При запрессовке металлических деталей в металлы для увеличения надёжности, прочности и точности соединения необходимо использовать отгибы, канавки, шейки, захваты.
запрессовка

Из соединений деталей, выполняемых с натягом, наиболее распространены цилиндрические, т. е. такие, в которых одна деталь охватывает другую по цилиндрической поверхности.
СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ
Соединение бандажа с центром колеса и центра колеса с осью железнодорожного вагона (а), соединение зубчатого червячного венца (б) или зубчатого колеса с его центром и т. п.
Необходимый натяг осуществляется изготовлением соединяемых деталей с требуемой разностью их посадочных размеров.

По способу сборки различают цилиндрические соединения с натягом, собираемые запрессовкой и с нагревом охватывающей или охлаждением охватываемой детали. Надежность соединения, собираемого с нагревом или охлаждением, примерно в 1,5 раза выше, чем у соединения, собираемого запрессовкой, так как при запрессовке неровности контактных поверхностей деталей частично срезаются и сглаживаются, что ослабляет прочность соединения.
Значение натяга и, соответственно, вид посадки соединения с натягом определяются в зависимости от требуемого давленая на посадочной поверхности соединяемых деталей. Давление р должно быть таким, чтобы силы трения, возникающие на посадочной поверхности соединения, полностью противодействовали внешним силам, действующим на детали соединения.
При расчетах соединений стальных и чугунных деталей коэффициент трения принимают: при сборке с запрессовкой f = 0,08 и при сборке с нагревом охватывающей детали f = 0,14. Если одна из соединяемых деталей стальная или чугунная, а другая — латунная или бронзовая, то рекомендуется принимать f = 0,05.

Рабочий момент насадки бандажа ротора турбогенератора с использованием установки высокочастотного индукционного нагрева
Насадка зубчатого колеса на вал

Соединения деталей с натягом, осуществляемые стяжными кольцами преимущественно в тяжелом машиностроении для соединения частей разъемных маховиков, станин и т. п.

Соединения деталей с натягом, осуществляемые стяжными планками двутавровой формы — анкерами

Соединение деталей поясками
Соединения деталей поясками применяют для соединения двух круглых трубчатых деталей, одна из которых должна иметь тонкую стенку. При этом в деталях заранее формируются или образуются соответствующие углубления в виде кольцевого пояска.

Развальцовка
При развальцовке одну из деталей имеющей припуск по длине, вставляют в отверстие другой с определённой посадкой и производят развальцовку.

Завальцовка
Завальцовку широко применяют при креплении стёкол в корпусах (в), креплении подшипников (г), мелкомодульных зубчатых колёс на трубках (д).

Соединение лапками
Используются для соединения деталей изготовленных из листового материала, с помощью специальных выступов-лапок, которые загибаются или деформируются любым способом.

Соединение фальцами
применяются для соединения деталей из мягкого листового материала толщиной до 0.8мм. Длину нахлёстки рекомендуется принимать равной l = (8÷10) δ

Герметики
Герметики предназначены для уплотнения деталей при работе устройств под воздействием температурных перепадов, атмосферных осадков и агрессивных сред. Введённые в зазоры между деталями, они предохраняют их от газо-, влаго- и паропроницаемости.
В приборостроении три основных группы:
Вулканизирующиеся при комнатных температурах,
Невысыхающие,
Высыхающие без вулканизации.
Тиоколовые, силоксоновые и фторсодержащие вулканизирующиеся герметики работают при высоких температурах (-60 ÷ 250 °С), в агрессивных средах.
Невысыхающие герметики применяются для уплотнения разъёмных соединений, работающих под давлением или в вакууме. (-60÷100 °С).
Высыхающие герметики применяются для герметизации неразъёмных соединений – обладают большой усадкой.
Все герметики имеют малые величины пределов прочности на срез и «раздир».

Замазки
Применяют для получения самостоятельных соединений и уплотнения имеющихся соединений.
Быстросхватывающиеся (отвердевающие) и плавящиеся.
Быстросхватывающиеся используют для соединения крепёжных изделий и металлической арматуры с неметаллическими деталями.

Плавящиеся замазки (сургуч, канифоль и т.п.) при нормальных температурах твёрдые и их перед употреблением разогревают до пластического состояния. Для надёжности уплотнения на поверхностях соединяемых деталей делаются специальные канавки, в которые и закладывают замазку.
Герметизирующие и вакуумные замазки (НП 298, НП-300- уплотнение и смазывания подвижных, разъёмных и неразъёмных соединений деталей в высоком вакууме)

Детали с покрытиями лучше противостоят вредному действию коррозионно-агрессивных сред, атмосферы, изнашиванию, циклическим контактным нагрузкам и т. д. Они имеют хорошие декоративные свойства.
ПОКРЫТИЯ
По выполняемым функциям покрытия подразделяются на защитные, защитно-декоративные, декоративные и специальные. По виду наносимого материала — на металлические, неметаллические неорганические, неметаллические полимерные и лакокрасочные. Особое место среди покрытий занимают покрытия для защиты от атмосферной коррозии.

Покрытия классифицируют еще в зависимости от условий эксплуатации.

Условное обозначение металлических и неметаллических неорганических покрытий записывается в следующем порядке:
способ обработки основного металла под покрытие; способ получения покрытия; толщина; материал; функциональные или декоративные свойства; дополнительная обработка покрытия.
Примеры обозначений:
М18. Н 15.Х.зк — хромовое покрытие с подслоем меди толщиной 18 мкм и слоем никеля толщиной 15 мкм, зеркальное;
Ц6. окс. ч — цинковое покрытие толщиной 6 мкм, оксидированное в черный цвет;
Ц15. хр. ч — цинковое покрытие толщиной 15 мкм с черным хроматированием.
Нанесение покрытий всегда изменяет размеры деталей, что может нарушить установленные численные значения допусков.

Химические и электрохимические покрытия
Для получения качественного покрытия необходима тщательная подготовка поверхности изделия под покрытие. Все подготовительные операции осуществляют только механическими и химическими способами. Механические: пескоструйная очистка, галтовка, шлифование, полирование, крацевание. Химические: обезжиривание, травление, активация (декапирование), промывка, защита от покрытия.
Покрытия химические и гальванические получают в специальных растворах без пропускания и с пропусканием электрического тока соответственно.
Галтовка -очистка поверхности небольших металлических изделий (от заусенцев, ржавчины, формовочной земли и т. д.) во вращающихся (т. н. галтовочных) барабанах песком, наждаком, корундом или другими абразивными материалами. Крацеванием называют обработку изделий при помощи металлических щеток. Шабровка осуществляется шаберами, имеющими острое заточенное лезвие, при помощи которого с изделия снимают тонкую стружку.

Цинковые покрытия эластичны, допускают гибку, вытяжку, развальцовку в интервале от -70 до 260 °С и пайку с применением активных флюсов. При цинковании применяют кислые, цианистые, цинковые и пирофосфатные электролиты.
Никелирование. Никель является катодом по отношению к железу
поэтому защищает железо от коррозии лишь при наличии совершенно беспористого покрытия. для повышения защитных свойств никелевого покрытия никелирование применяют по подслою меди. Покрытие устойчиво к действию щелочей и органических кислот.
Хромирование. Хром является катодом по отношению к железу и обеспечивает защиту стальных деталей только при отсутствии пор в покрытии, пассивируется на воздухе и не тускнеет при нагревании до 400—450 °С. Хромовые покрытия имеют хороший декоративный вид. Коэффициент отражения таких покрытий позволяет применять их для изготовления зеркал и отражателей. Хромовые покрытия обычно содержат значительное количество пор, но с увеличением толщины их пористость уменьшается. Наименьшая пористость у молочного хрома. Твердость хромовых покрытий значительно выше, чем у других покрытий.

Фосфатирование. Способ защиты от коррозии деталей из черных металлов Обычно фосфатирование осуществляют химическим способом. Фосфатная пленка (толщиной 7—50 мкм) имеет хорошую адгезию, а также электроизоляционные свойства, которые улучшаются при пропитке её лаком. Фосфатная пленка устойчива к топливам, маслам, бензину, толуолу, многим газам, но нестойка в кислотах, щелочах, морской воде, сероводороде, в атмосфере водяного пара. Распространенным препаратом для фосфатирования является препарат «Мажеф» (смесь фосфорнокислых солей железа и марганца).
Оксидирование. Это процесс получения оксидных пленок на поверхности металлических деталей. Такие пленки защищают металл от коррозии и имеют хорошие декоративные свойства. Осуществляют оксидирование химическим, термическим и термохимическим способами.
Покрытие благородными металлами. Гальванические покрытия благородными металлами (серебром, золотом, палладием, родием) применяют в приборостроении для защиты контактов от окисления и повышения их износостойкости. Наряду с чистыми металлами применяют покрытия сплавами на основе благородных металлов (золото + медь, серебро + сурьма).

диффузионные покрытия
по назначению и свойствам делят на: коррозионно-стойкие, износостойкие, жаростойкие, пленки-смазки, с особыми электрическими свойствами, на металлических и неметаллических материалах, декоративные и др.
Наиболее распространенными типами диффузионных покрытий являются покрытия, связанные с диффузией неметаллических элементов: цементация, азотирование, цианирование, борирование, сульфоцианирование — и покрытия, связанные с диффузией металлических элементов: хромирование, алитирование, силицирование и т. д.
Примеры:
Сульфоцианирование. Процесс одновременного насыщения углеродом, азотом и серой. Наличие серы придает поверхности отличные антифрикционные свойства.
Борирование. Это насыщение поверхности стальных деталей бором. На поверхности образуется боридный слой очень высокой твердости и износостойкости.

Лакокрасочные покрытия