Tato metoda svařování se z laboratoří dosud neobjevila. Studují ji výzkumné týmy doma i v zahraničí. Jak píšou zahraniční časopisy, získané výsledky již dávají důvod očekávat mnoho od použití výbušného svařování.
Tato metoda je založena na prostém faktu, že dva kusy kovu, okamžitě stlačené ohromnou silou, jsou pevně spojeny - takže je později neroztrhnete. Výbušné svařování funguje nejlépe ve vakuu. V tomto případě nemusí výbuch překonat vyrovnávací vzduchovou mezeru mezi svařovanými částmi.
Při svařování konstrukce na budoucích orbitálních a meziplanetárních stanicích nebo kovových konstrukcích na Měsíci nebude nutné odstraňovat vzduch - ten tam není. Ale za pozemských podmínek musí být části umístěny ve vakuové komoře. To má další výhodu v tom, že stěny komory chrání svářeče a že hluk z exploze není hlasitější než zvuk z úderů pneumatického nýtovacího kladiva. Aby se nevytvořila příliš velká komora pro dlouhé díly, je pohyblivá a přímo zakrývá svařovací zónu. Otevřené konce jsou pokryty gumovými štíty nebo. obalový materiál, zejména proto, že vakuum není potřeba zvlášť hluboko - asi 1 milimetr rtuti. Dobré švy však již byly získány bez vakua na čerstvém vzduchu.
Musíte výbušně svařit dva ploché plechy. V praxi se to dělá takto. Spodní plech se umístí na těžkou kovadlinovou desku, aby se zabránilo deformaci během svařování, a tenké pěnové podpěrné stojany se umístí mezi plechy tak, aby úhel mezi svařovanými povrchy byl 2–4 stupně. Pokud tento úhel není dodržen, svařování nemusí fungovat. Výbušniny jsou rozloženy v rovnoměrné vrstvě na vrchní fólii a pod ni jsou umístěny kousky pryže stejné tloušťky. V tomto případě je tlak výbuchu přenášen rovnoměrněji a desky nepraskají. Pokud jde o kovadlinu, obejdete se bez ní. V tomto případě je potřeba pouze druhá část výbušniny, která by na druhé straně vyrovnala tlak výbuchu.
Takže přípravy skončily. Listy, regály, výbušniny - vše je na svém místě. Dopad na kapsli. Výbuch! Malý zlomek sekundy - a z detailů se stal jediný celek. Jak sledovat, řídit svařovací proces, pokud jde kosmickou rychlostí? V doslovném smyslu kosmického smyslu: horké plyny běží několik kilometrů za sekundu. Vysokorychlostní rentgenová fotografie pomohla špehovat záhadnou mechaniku okamžité exploze a nahlédnout do neprůhledné vakuové komory.
Pokud vložíme natočený film do běžného filmového projektoru, uvidíme, že poté, co se ocelové plechy dotkly jejich hran, proběhla po jejich vnitřním povrchu pružná rázová vlna rychlostí 5 tisíc metrů za sekundu. Styčný bod plachty běžel za vlnou a jako jezdec na zip pevně sešíval plachty. Nyní je snadné pochopit, proč byl zapotřebí úhel 2–4 stupně. Pokud je úhel mezi plechy menší, bod jejich kontaktu předstihne zvuk: vlnitý povrch potřebný pro přilnutí nebude mít čas na vytvoření a plechy zůstanou hladké - nebudou se svařovat. Pokud je úhel příliš velký, plechy se pohnou, jejich tvar bude zkreslený a svařování opět selže.
Výzkum ukázal, že vlnitost poskytuje mechanické pouto obrovské síly. V každém případě při smykových zkouškách základní kov vždy selže před švem. Výška vlny je přibližně 12 mikronů.
Výbušné svařování pomáhá výrazně snížit počet „nesvařitelných“ kombinací nepříjemných pro svářeče - jako je měď a zlato, stříbro a ocel, ocel a nikl, molybden, niob, titan.
Obecně lze říci, že metoda studeného svařování plechů z různých materiálů pod tlakem byla známa již dříve. Navrhli to například sovětští vynálezci G. Orlovský a L. Adrianov. Tato metoda však vyžadovala pečlivou předběžnou úpravu povrchu a objemné a drahé lisy. A při svařování s výbuchem jsou k dispozici kolosální tlaky - až 70 tisíc atmosfér! - prakticky bez jakéhokoli vybavení. A to je samozřejmě nesmírně výhodné, když je třeba v terénu vařit velké nádrže, špatně narovnané plechy, těžké prvky železničních mostů.
Výbuch je zároveň schopen provádět filigrán, šperky a dokonce i práci nepřístupnou nejkvalifikovanějšímu klenotníkovi.
... Pro jedno elektronické zařízení byla potřeba část, která se skládala z 1300 hexagonálních měděných článků o tloušťce stěny 50 mikronů a velikosti otvoru přibližně 0,7 milimetru. Skutečné voštiny, jen mnohem delikátnější. Technologové zoufale hodili rukama: žádný ze známých způsobů, jak se stát součástí, nebyl nemožný.
Potom svářeči nastříhali 1300 kusů velkého hliníkového drátu, elektrolyticky je zakryli nejtenčí měděnou fólií a celý svazek vtlačili do silnostěnné měděné trubky. Po zabalení této trubky proužkem výbušnin došlo k výbuchu. Poté byla hliníková náplň odstraněna speciálním chemickým činidlem. Výsledkem je přesně 1300 dokonalých šestihranných buněk, pečlivě svařených dohromady. A celá tato fantastická práce trvala jen stotisícinu sekundy!
Právě se zrodilo výbušné svařování. Podstata základních fyzikálních procesů dosud není jasná a spolehlivé údaje a doporučení se v technických příručkách dosud neobjevily. Avšak zásluhy nového technologického procesu jsou nepopiratelné a vyhlídky na invenční myšlení jsou velmi lákavé.
N. Ivanov, A. Livanov, V. Fedchenko
|