1. Zakaj ne morete neposredno variti?
Neusklajenost tališča
Pocinkano jeklo: Tališče jekla je približno ~1500 stopinj, medtem ko je tališče cinkove prevleke na površini približno ~420 stopinj, vrelišče pa približno ~907 stopinj.
Aluminijeva zlitina: Tališče je približno ~660 stopinj.
Problem: When the heat input is sufficient to melt the steel (>1500 stopinj), se bo aluminijeva zlitina že stopila, izhlapela ali celo zgorela. Ko pa je temperatura nadzorovana v sprejemljivem območju za aluminijeve zlitine (približno 660 stopinj), jeklo še zdaleč ne doseže staljenega stanja.
Težave z aluminijem
Na površini aluminijeve zlitine se takoj oblikuje gosta folija aluminijevega oksida z izjemno visokim tališčem (~2050 stopinj). Ta film ovira pretok in lepljenje staljene kovine in ga je treba odstraniti pred varjenjem (običajno z AC TIG ali mehanskim strganjem), vendar je postopek zapleten.
Hlapnost in poroznost cinka
Preden doseže temperaturo taljenja jekla, cinkova prevleka (vrelišče 907 stopinj) zavre in izhlapi, pri čemer nastane velika količina cinkove pare. Ti cinkovi hlapi se potegnejo v bazen staline in tvorijo številne pore, potem ko se zvar strdi, kar močno oslabi gostoto in trdnost zvara.
Istočasno izhlapeni cink kontaminira varilni gorilnik in volframovo elektrodo ter proizvaja strupene bele hlape cinkovega oksida, ki predstavljajo veliko nevarnost za zdravje operaterjev.
2. Kateri so koraki mehanske povezave?
Zakovičenje: Povezave se izvajajo s slepimi ali polnimi zakovicami. Postopek je preprost, poceni-in primeren za avtomatizirano proizvodnjo.
Vijačne povezave: odstranljive, primerne za strukture, ki zahtevajo vzdrževanje ali prilagajanje.
Previdnostni ukrepi: Upoštevati je treba elektrokemično korozijo (korozija Gavaniz). Jeklo (kot katoda) in aluminij (kot anoda) tvorita galvansko celico v prisotnosti elektrolita (kot je vlažen zrak), kar povzroči pospešeno korozijo aluminijeve zlitine. Rešitev je uporaba izolacijskih tesnil, gumijastih obročkov ali tesnila za izolacijo kontaktnih površin.
3. Kakšne so prednosti in slabosti uporabe strukturnih lepil?
Prednosti:
Izogiba se območjem-prizadetosti toplote in težavam z intermetalnimi spojinami.
Naravno izolira dve kovini in preprečuje elektrokemično korozijo.
Zagotavlja dobre lastnosti tesnjenja in dušenja vibracij.
Slabosti: Zahteva dolgotrajno sušenje, zahteva visoko čistočo površine in ga ni enostavno razstaviti.
4. Kakšni so varnostni ukrepi za posebne tehnike varjenja?
Varjenje s trenjem in mešanjem: To je tehnika-združevanja v trdnem stanju, ki uporablja-hitro vrtečo se mešalno glavo za ustvarjanje toplote s trenjem, mehčanje materialov, ne da bi se stopili, in jih nato z mešanjem poveže skupaj. Učinkovito zavira tvorbo intermetalnih spojin, vendar je oprema draga in ima zahteve glede oblike obdelovanca in dostopnosti.
Eksplozijsko varjenje: Ta tehnika uporablja ogromen tlak, ki nastane zaradi eksplozije, da spoji površine dveh kovin. Uporablja se predvsem za izdelavo kompozitnih plošč, ne za-spojitev na kraju samem.
Hvalisanje:
Aluminij, ki se hvali: z uporabo dodajne kovine na osnovi-aluminija (tališče ~500-600 stopinj) je toplota nezadostna za taljenje jekla, vendar je mogoče doseči vez z oprijemom med dodajno kovino in aluminijem ter med dodajno kovino in plastjo cinka. Ta metoda poškoduje pocinkano prevleko in ima omejeno trdnost.
Jeklo za bahanje (npr. s polnilno kovino na osnovi cinka): vročina bi stopila aluminijevo zlitino, zaradi česar bi bila neprimerna.
5. Čemu je treba v praktičnih proizvodnih aplikacijah dati prednost na podlagi zahtev glede zmogljivosti izdelka, časa proizvodnega cikla in stroškov?
Zakovičenje + tesnilo (varčno in učinkovito)
Samo{0}}prebojno kovičenje (primerno za več-slojne plošče)
Lepljenje (za visoke zahteve estetike in tesnjenja)
Lepilni-kompozit za kovičenje (za izjemno visoke zahteve glede trdnosti in zanesljivosti)