Metāla lokšņu kniedēšana

Kniedēšana ir process, kurā divus vai vairākus metāla gabalus savieno kopā ar cilindrisku vārpstu ar galvu vienā galā. Uzstādot, kniedes astes gals tiek deformēts, nospiežot vai velkot, lai izveidotu otru galvu, saspiežot materiālus kopā. Šai savienošanas tehnikai nav siltuma izkropļojumu, salīdzinot ar metināšanu, un šo savienojumu nevar viegli noņemt, nesabojājot kniedes.

 

Apraksts

 

Lokšņu metāla kniedēšana ir mehānisks stiprināšanas process, kas pastāvīgi savieno divus vai vairākus lokšņu metāla gabalus, izmantojot metāla stiprinājumus, ko sauc par kniedēm. Tas veido nenoņemamus savienojumus-, neprasot karstumu, piemēram, metināšanu, vai vītņotus stiprinājumus, piemēram, skrūves. Šis process var nodrošināt augstu bīdes izturību, padarot to ideāli piemērotu konstrukcijām lidmašīnām, tiltiem un kuģu būvei.

 

 

Kniežu savienojumu veidi

 

Ir daudz dažādu kniežu savienojumu veidu, un tie tiek klasificēti atšķirīgi, pamatojoties uz dažādiem ražošanas risinājumiem.

 

√Kniežu novietošana

1. 1. Pārlaiduma savienojumi tiek izveidoti, pārklājot divus lokšņu metāla gabalus un ievietojot kniedes pārklāšanās pozīcijā.
2. 2. Sadursavienojumi, kniedēšanai tiek izmantots papildus materiāls kopā ar lokšņu metāla gabaliem. Otrs materiāls savieno lokšņu metāla gabalus no vienas vai abām pusēm pirms kniedes pārsega plāksnes.

√Kniežu izkārtojums

1. 1. Ķēdes savienojums, kniežu rinda ir tieši pretī citai taisnā līnijā.
2. 2. Līkloču savienojums, savienojumi nav novietoti viens pret otru, bet novietoti jebkurā pārklāšanās vietā.

√Plākšņu skaits

1. 1. Viena siksnas sadursavienojums, galvenā plāksne ir novietota blakus viena otrai, nepārklājoties, un pārklājuma plāksnes ir novietotas vienā galvenās plāksnes pusē.
2. 2. Dubultās siksnas sadursavienojums pārsega plāksne ir novietota abās lokšņu metāla gabalu pusēs dubultās siksnas sadursavienojumos.

Kniedēšana nosaka smalku līdzsvaru starp estētiku un funkciju, un projekta izstrādātājam, izvēloties kniedes veidus un savienojumu veidus, jāņem vērā materiāla īpašības, spēka aprēķini, sprieguma slodze.

 

Kniežu veidi

 

Kniedējot ir jāņem vērā daudzi faktori, piemēram, metāla materiāla biezums, savienojuma stiprība un pieejamība. Tāpēc jums ir jāapsver, kā nodrošināt optimālu veiktspēju konkrētām tehniskajām prasībām. Zemāk ir īss dažādu veidu saraksts:

 

 

 

 

 

 

 

√Berzes bloķējošās kniedes tiek plaši izmantotas ‌ne-kritiskās, zemas-slodzes lietojumos, kur noņemamība pārsniedz izturību‌. To rūpnieciskās izmantošanas samazināšanās (aizstātā ar bloķējošām kniedēm) ir saistīta ar bažām par uzticamību, taču joprojām pastāv nišas izmantošana, kur vienkāršība ir galvenais.

 

 

Apsvērumi

 

Kniedēšanai ir piemēroti daudzi metālu veidi, tomēr šajā metāla savienošanas procesā ir jāizvairās no izplatītām kļūdām, un tās ir:

 

• √Materiālu saderība (galvaniskās korozijas risks)
• Alumīnija kniede uz tērauda sagataves, tā var izraisīt ātru galvanisko koroziju, ko sauc arī par bimetāla koroziju, jo elektroķīmiskā potenciāla atšķirība starp diviem metāliem. Alumīnijs galvaniskajā sērijā ir anodiskāks, savukārt tērauds (īpaši oglekļa tērauds) ir katodiskāks. Ja alumīnijs tiek pakļauts elektrolīta iedarbībai (piemēram, mitrumam, sālsūdenim), alumīnijs tiek pakļauts korozijai, lai aizsargātu tēraudu, līdz ar to alumīnija kniede ātrāk nolietojas, kas var izraisīt savienojuma bojājumus. Savukārt nerūsējošā kniede (316) var ļoti labi strādāt ar alumīnija materiālu.
•  
• √Kniedes veida izvēle, piemēram, cietās kniedes ir vairāk piemērotas augstas{0}}stiprības konstrukciju savienojumiem (lidmašīnām, tiltiem), savukārt uzstādīšanai nepieciešama piekļuve abām pusēm. Lai gan aklo kniedes ir piemērotas vienpusējai instalācijai, piemēram, elektronikai, automobiļu rūpniecībai, un šim lietojumam ir nepieciešama mazāka bīdes izturība nekā cietajām kniedēm.
•  
• √Izturības un slodzes prasības
• Bīdes izturība ir ļoti svarīga gaisa kuģu un tiltu konstrukciju savienojumiem, un stiepes izturība ir ļoti svarīga izraušanas pretestībai. Jo īpaši kniedēm ir labāka vibrācijas izturība salīdzinājumā ar skrūvēm un bultskrūvēm.
•  
• √Caurumu sagatavošana un pielāgošana
• Cauruma diametram ir cieši jāatbilst kniedes kātam, vienlaikus pārliecinoties, ka malas attālumam ir pietiekami daudz vietas-, kas ir vismaz 2 reizes lielākas par kniedes diametru no malas, lai novērstu materiāla -izplūšanu. Ir svarīgi arī noņemt asas malas, lai izvairītos no stresa koncentrācijas.
•  
• √Uzstādīšanas metode
• Hammer/Bucking vairāk tiek izmantots cietām kniedēm aviācijas un konstrukciju darbos, savukārt pneimatiskie vai hidrauliskie instrumenti ir piemērotāki liela apjoma{0}}ražošanai.
•  
• √Vides un korozijas aizsardzība
• Lietojot ārpus telpām, ir svarīgi izvēlēties korozijizturīgus materiālus, piemēram, nerūsējošā tērauda vai anodēta alumīnija kniedes. Vai arī varat apsvērt iespēju izmantot dažādas pārklājuma iespējas: cinkošanu vai organiskos hermētiķus.
•  
• √Gludām virsmām bieži tiek izmantotas estētiskas, līdzenas kniedes

 

 

Metināšana pret kniedēšanu

 

• √Metināšana
• Metināšana ir spēcīgas un pastāvīgas šuves, un tai ir izturīgas šuves ar augstu strukturālo integritāti, kas ir ideāli piemērotas -nesošām vai{1}}augstas slodzes daļām. Tādas metodes kā TIG vai šuvju metināšana rada tīras, nepārtrauktas un vizuāli pievilcīgas šuves. Turklāt tas var arī izveidot hermētiskus un ūdensnecaurlaidīgus blīvējumus, kas ir lieliski piemēroti tvertnēm vai citām šķidrumu{4}}saturošām konstrukcijām. Metināšana ir piemērota dažādiem materiāliem, tāpat kā kniedēšanai, kā arī var izveidot sarežģītas ģeometrijas.
• Tomēr metināšanai ir siltuma deformācijas risks, un tāpēc tai ir nepieciešami apmācīti operatori, lai izpildītu pasūtījuma izgatavošanas prasības. Metināšana rada arī HAZ (karstuma ietekmētās zonas) problēmas, savukārt kniedēšanai šīs problēmas vispār nav.
•  
• √Kniedēšana
• Kniedēšana bieži vien ir lētāka nekā metināšana zemāku darbaspēka un aprīkojuma prasību dēļ, jo kniežu uzstādīšana ir ātra un efektīva, īpaši vienkāršām konstrukcijām. Nav bažas par siltuma kropļojumiem, tāpēc tas ir ideāli piemērots karstumjutīgiem materiāliem. Kniedes ir salīdzinoši vieglāk noņemt vai nomainīt, nodrošinot elastību apkopei vai modifikācijām. Turklāt kniedēšanai var būt laba bīdes un vibrācijas izturība.
• Tomēr kniedētās šuves parasti ir mazāk izturīgas nekā metinātās un var neizturēt lielas slodzes. Redzamās kniežu galviņas var neatbilst estētiskajām prasībām noteiktiem dizainparaugiem. Kniedēšana nevar izveidot ūdensnecaurlaidīgus vai hermētiskus savienojumus bez papildu blīvēšanas pasākumiem, un īpaši cietu materiālu savienošana ir sarežģīta.

 

Pateicoties to īpašībām, dažos projektos metināšanas un kniedēšanas apvienošana var nodrošināt vislabāko veiktspēju. Visbeidzot, izvēle starp kniedēšanu un metināšanu bieži vien ir atkarīga no konkrētajām projekta prasībām. Neatkarīgi no tā, vai priekšroka tiek dota bezšuvju lokšņu metāla savienojumu estētiskajai pievilcībai vai demontāžas elastībai, ir svarīgi izsvērt katras metodes plusus un mīnusus, lai pieņemtu apzinātu lēmumu. Fabmann ir liela pieredze kniedēšanā, un mūsu ražošanas inženieri var palīdzēt izvēlēties piemērotāko kniedes veidu vēlamajam pielietojumam. Mēs varam nodrošināt labas kvalitātes kniedēšanu dažādiem metālu veidiem, piemēram, oglekļa tēraudam, nerūsējošajam tēraudam, alumīnijam, misiņam un vara.