Магнитно-импульсная сборка
- Электрожгутов с различного рода наконечниками;
- Тяг управления;
- Элементов из разнородных металлов;
- Элементов из металлов и неметаллов и др.
- Равномерное радиальное приложение нагрузки;
- Снижение допусков на размеры соединяемых деталей (зазоры между ними могут достигать 0,3...1,0 мм);
- Повышение прочности соединения за счет дополнительных термических напряжений;
- Отсутствие промежуточных сред, бесконтактное воздействие давления магнитного поля на деталь, возможность осуществления операций сборки через стенки неэлектропроводных защитных оболочек в стерильных условиях, вакууме, среде инертных газов;
- Импульсный характер нагружения, строгая дозировка энергии, позволяют производить сборку металлических элементов с хрупкими неметаллическими основаниями (керамика, стекло, углепластик);
- Высокая производительность процесса сборки.
Сборка
Процессы магнитно-импульсной сборки предназначены для получения неразъемных соединений деталей из однородных и разнородных материалов. Деталь, к которой прикладывается давление ИМП, называется деформируемой. Деформируемая деталь чаще всего является тонкостенной металлической. Вторая деталь называется неподвижной, или контрдеталью. Важной особенностью магнитно-импульсной сборки является нагрев деформируемой детали вихревыми токами. Поэтому при сборке трубчатых деталей по схеме обжима деформируемая деталь напрессовывается на неподвижную деталь в «теплом» состоянии и при остывании величина натяга в соединении увеличивается.
Прочность соединения деталей цилиндрической формы может быть обеспечена по двум схемам: за счет образования натяга в соединении или путем пластической деформации одной из деталей в неровности типа канавок, шлицов, пазов или отверстий, выполненных на сопрягаемой поверхности неподвижной детали. Во втором случае прочность обеспечивается главным образом за счет геометрического замыкания соединяемых деталей.
Первая схема используется при соединении металлических деталей с неметаллическими, а также в качестве подготовительной операции в процессах пайки. Магнитно-импульсная сборка не требует точной предварительной подгонки соединяемых деталей. Наличие начального зазора между сопрягаемыми поверхностями порядка 0,5 мм практически не сказывается на величине натяга между деталями.
Сборка металлических деталей с хрупкими основаниями отличается узким диапазоном допускаемых импульсных нагрузок. Только силовое воздействие на деформируемую деталь не обеспечивает необходимого качества сборки. Необходимая величина натяга в соединении обеспечивается за счет силового и термического воздействия на деформируемую деталь.
Наибольшей прочностью и надежностью обладают сборочные соединения с геометрическим замыканием соединяемых деталей. Геометрическое замыкание может быть обеспечено путем совместной пластической деформации соединяемых деталей или за счет затекания деформируемой детали в канавки, отверстия и другие неровности на поверхности неподвижной детали.
Еще одной эффективной областью использования процесса является сборка изделий, изготовленных из проволоки, типа проводов, кабелей и тросов, между собой или с металлическими законцовками. Соединение наконечников с кабелем или проводом, осуществляется путем обжима цилиндрической части наконечника на кабель. При сборке кабеля с наконечником происходит пластическая деформация медных или алюминиевых проводников, в результате которой они приобретают характерную шестигранную форму, вследствие чего коэффициент заполнения металлом поперечного сечения деформируемой части наконечника становится близким к единице. Это приводит к снижению электрического сопротивления контактного соединения до уровня в 1,2…1,4 раза ниже предельного значения, допускаемого техническими условиями на изделие, а усилие срыва наконечника не менее чем в 1,5 раза превосходит минимально допустимую величину.
Процесс магнитно-импульсной сборки обладает высокой производительностью и не требует точной подгонки соединяемых деталей.Сварка
Магнитно-импульсная сварка относится к методам соединения металлов в условиях высокоскоростного соударения, то есть к той же группе, что и сварка взрывом и электрогидроимпульсная сварка. Имея общий механизм образования соединения, магнитно-импульсная сварка обладает рядом специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке технологии соединения деталей.
Высокоскоростное соударение соединяемых материалов может быть обеспечено за счет разгона одной из свариваемых заготовок, которая называется метаемой, или путем их встречного метания (так называемая симметричная схема сварки).
В результате экспериментальных исследований установлено, что сварное соединение образуется в определенной области параметров соударения.
Сварное соединение образуется за счет совместной пластической деформации соударяющихся материалов. Кумулятивная струя обеспечивает удаление адсорбированных и окисных пленок с соударяющихся поверхностей.
Магнитно-импульсная сварка позволила получать соединения деталей в однородном и разнородном сочетании материалов (Х18Н10Т+AMг6, Cu+Al и др.)