KURZUS: Műszaki ábrázolás 2.

MODUL: VI. modul: Nem oldató kötések

17. lecke: Forrasztás

| Aktivitás: Olvassa el a 17. lecke anyagát! A feldolgozás során az alábbiakra ügyeljen:
Tanulja meg milyen kötés a forrasztás. Tanulja meg a forrasztott kötés jellemzőit. Sorolja fel a forrasztás előnyeit, hátrányait. Ismertesse a forrasztás fajtáit és ezek különbségeit. Tanulja meg hogyan jelöljük rajzainkon a forrasztott kötéseket.
Követelmény: Az anyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön:
Listából ki tudja választani az anyaggal záró kötések jellemzőit. Listából ki tudja választani a forrasztott kötés jellemzőit, előnyeit, hátrányait. Meghatározások közül ki tudja választani a lágy- és keményforrasztás jellemzőit. Értelmezni tudja a forrasztott kötés rajzjelét és a megadott információkat.
Kulcsszavak: forrasztott kötés, forraszanyag, forraszthatóság, lágyforrasztás, keményforrasztás.
A forrasztás anyaggal záró kötés. Fémes vagy nem fémes, de fémmel bevont alkatrészek között ömlesztett adalékfém segítségével hoz létre kapcsolatot. Az adalékfém olvadáspontja alacsonyabb a két összekötendő fém olvadáspontjánál.
A megolvasztott forrasz az alapanyagot bevonja, felületi ötvözetet alkot vele, a határfelületeken adhéziós, diffúziós folyamat megy végbe, ami lehűlés után adhéziós kötést eredményez (17.1. ábra).
A fémragasztás a forrasztást sok területről kiszorította, ezért jelentősége csökken, de ahol a jó hővezetés és az elektromos vezetőképesség fokozott követelmény (elektronika, híradástechnika, műszeripar, hűtőberendezés gyártás, stb.), egyedi és tömeggyártás szinten továbbra is használatos.
A szilárdsági terhelhetőség és a tömörzárás fokozása érdekében a forrasztott kötést gyakran egyéb kötési módokkal (szegecselés, csavarozás, korcolás, redőzés) szokták kombinálni.
A legtöbb fémes anyag - könnyebben vagy nehezebben - általában forrasztható. A forraszthatóság főként az alkatrészek felületén keletkező oxidrétegtől illetve ennek eltávolítási lehetőségétől függ. A nehézfémek és ötvözeteik könnyebben, a könnyűfémek nehezebben forraszthatók. A 17.1. táblázat néhány anyag forraszthatósági körülményeit tartalmazza.
Forraszanyagként különböző, legtöbbször könnyen olvadó fémötvözeteket használunk. A megfelelő forraszanyag kiválasztásakor a döntő szempont az olvadási hőmérséklet és a szilárdság. Mindenképpen teljesülnie kell annak a feltételnek, hogy a forraszanyag legalább 50 °C-kal alacsonyabb olvadáspontú legyen, mint az alapanyag.
17.1. ábra
Különböző anyagok forrasztási adatai
17.1. táblázat
A forrasztás előnyös tulajdonságai:
az alacsony forrasztási hőmérséklet, nem keletkeznek hő okozta feszültségcsúcsok, elhúzódások, repedések, jó a villamos vezetőképesség, jók a tömítési tulajdonságok, végül, mivel a forrasztóanyagok rugalmassági modulusa általában kisebb az alapanyagénál, a kötés rugalmasabb.
A forrasztás hátrányos tulajdonságai:
az aránylag kis terhelhetőség, a gondos előkészítés igénye, a forrasztóanyagok (ón, réz, ezüst) viszonylagos drágasága.
A forrasztási eljárások a forrasztóanyag és az alkalmazott hőfok alapján két csoportra oszthatók:
1. | Lágyforrasztás: a forraszanyag ón, cink, ólom ötvözet (olvadáspontja <300 °C), a létrehozott kötés szilárdsága kicsi: τ B = 20-86 [MPa] ón forrasztásnál, τ B = 120 [MPa] ón-kadmium forrasztás esetén.
2. | Keményforrasztás: a forrasztóanyag vörösréz, réz, ezüst, sárgaréz (ömlesztési hőfoka t>500 °C); az ilyen kötés már nagyobb szilárdságú: τ B = 180-270 [MPa] vörösréz forrasztásnál.
A forrasztási varrat alakjától és elhelyezkedésétől függően a legkedvezőbb kötéstípus a nyíró igénybevételnek kitett átlapolt, vagy hevederes kötés (17.2. a) ábra), ahol a párhuzamos felületek résvastagsága h = 0,05...0,6 mm.
17.2. ábra
A forrasztás húzó igénybevétel felvételére kevéssé alkalmas, így szilárdságilag a tompa varrat (17.2. b) ábra) a legkedvezőtlenebb megoldás.
Tompa ütköztetéskor a lemezek közötti szokásos hézag 0,5 mm. A felületek közötti hézagot a megömlött forrasztóanyag a kapilláris hatás révén tölti ki. Nem szűkölő résméret esetén a kötésszilárdság a nem elég hatásos diffúzió következtében csökken.
Lágy- és keményforrasztásnál egyaránt fontos a felületek gondos tisztítása. Emellett mindkét eseteb folyatószert is használnak egyrészt, hogy a felületeket tisztítsák a szennyezőktől másrészt, hogy a forrasztás helyét megvédjék a forrasztási hőmérsékleten bekövetkező oxidációtól. A folyatószerek kiválasztásánál lényeges szempont, hogy lágy- vagy keményforrasztáshoz kell-e őket alkalmazni. A folyatószerekkel szemben támasztott követelmények közül a legfontosabb, hogy kisebb olvadáspontúak legyenek, mint a forraszanyagok. Lágyforrasztáshoz a gyakorlatban legjobban bevált a folyatószer a cink-klorid és ammónium-klorid elegye. Ezek meglehetősen radikális korrozív anyagok, amelyeket a forrasztás után maradéktalanul el kell távolítani. A keményforrasztáshoz általában bóraxot használnak.
17.1. Forrasztott kötések ábrázolása
A forrasztott kötések ábrázolása a hegesztett kötésnél megtanult eljárások érvényesek. Mint említettük a lemezek kialakítása, összeillesztése különböző lehet forrasztásnál is. Az alkalmazható rajzjelek:
Forrasztott kötés kialakítása
17.2. táblázat
A rajzjeleket a referenciavonalon adhatjuk meg (17.3. ábra).
17.3. ábra
A forrasztási eljárás megadására a szabvány szerinti kódszámok szolgálnak. Ezeket a referenciavonal végén lévő villába helyezzük el.

| Önellenőrző kérdések és feladatok
1. Válassza ki az alábbi állítások közül azt, amelyik igaz az anyaggal záró kötésekre!
| Az alkatrészek között anyag létesít kapcsolatot.
| A kötést az alkatrészek anyagának alakja hozza létre.
| A kötést az alkatrészek között fellépő súrlódási erő létesíti.
2. Jelölje meg az alábbi állítások közül azokat, amelyek igazak a forrasztott kötésekre!
| Forrasztáskor forraszanyag segítségével hozunk létre kapcsolatot alkatrészek között.
| Az adalékfém olvadáspontja egyezik az összekötendő két fém olvadáspontjával.
| A határfelületeken diffúziós folyamat megy végbe, ami lehűlés után adhéziós kötést eredményez.
| A forrasztott kötéseket a jó hővezetés és az elektromos vezetőképesség miatt főleg a műszeripar és a híradástechnika használja.
| A forrasztás nem igényli a felületek tisztítását.
3. Válassza ki az alábbi felsorolásból a forrasztás előnyeit!
| Jó villamos vezetőképesség, jó tömítési tulajdonságok.
| Alacsony forrasztási hőmérséklet.
| Nem kell hozzá külön szerszám.
| Rugalmas kötést biztosít.
| Olcsó a forraszanyag.
| Nem keletkeznek hő okozta feszültségcsúcsok, repedések, elhúzódások.
| A forrasztás varratmentes kötést ad.
4. Válassza ki az alábbi felsorolásból a forrasztás hátrányait!
| A felületeket gondosan elő kell készíteni.
| A kötés csak hevederes lehet.
| A szerkezet súlya megnő.
| Aránylag kicsi a terhelhetőség.
| Sok utómunkát igényel.
| Drága a forraszanyag.
5. Jelölje meg azokat az állításokat, amelyek igazak a lágyforrasztásra!
| A kötés szilárdsága nagy.
| A kötés szilárdsága kicsi.
| A forraszanyag olvadáspontja kisebb, mint 300 °C.
6. Jelölje meg azokat az állításokat, amelyek igazak a keményforrasztásra!
| A munkahőmérséklet pákával is elérhető.
| A forrasztás hőmérséklete kisebb 450 °C-nál.
| A kötés kialakításakor forraszanyagként a rezet és az ezüstöt alkalmazzák.
| A hőforrás leggyakrabban gázláng.
| Az alkalmazott folyósító- és tisztítószer a bórax.
7. Azonosítsa a forrasztott kötés megadására szolgáló rajzjeleket és egyéb információkat! Forrasztási eljárás Varratjel referenciavonal