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LABORATORIO A CASA
Riscaldamento - contatto. Laboratorio domestico
Per la saldatura di piastre in metallo duro su portautensili da tornio, l'indurimento locale degli utensili e la saldatura forte di piccole parti, viene utilizzato il riscaldamento con correnti ad alta frequenza o una fiamma di bruciatore a gas. Tuttavia, le apparecchiature HDTV sono ingombranti e costose e non sono adatte per un laboratorio domestico o un club scolastico. Solo un saldatore altamente qualificato può utilizzare una torcia a gas secondo tutte le regole. Ma esiste un altro metodo di riscaldamento, quasi dimenticato ai nostri tempi: l'utilizzo delle macchine a contatto. È più accettabile nelle officine domestiche, scolastiche, agricole collettive o statali e in un circolo tecnico. La sua essenza è l'effetto termico della corrente elettrica su un conduttore. La quantità di calore rilasciata in questo caso dipende dall'entità della corrente, dal tempo della sua azione sul conduttore e dalla resistenza elettrica di quest'ultimo. Tenendo conto di questa dipendenza, abbiamo sviluppato un dispositivo che è un trasformatore step-down, il cui avvolgimento primario è progettato per 220 V, il secondario - per 2 V. L'area della sezione trasversale del circuito magnetico è di circa 50 cm2. Il trasformatore è fissato sulla base e le barre di contatto dell'avvolgimento secondario sono sulla guarnizione isolante. La base dell'apparecchio è realizzata in lamiera d'acciaio di spessore 5 mm. Le gambe sono avvitate dal basso. Nella base sono ricavate due finestre: una più piccola per la ventilazione, una più grande per l'uscita dei bulloni per il fissaggio delle barre di contatto su un isolante textolite di spessore 10 mm. I fori lungo i bordi dell'isolante servono per fissarlo alla base. Le estremità dell'avvolgimento secondario del trasformatore vengono inserite nei fori dei morsetti e fissate con bulloni (le scanalature dei morsetti consentono loro di deformarsi quando serrate e quindi garantire un contatto elettrico affidabile). Il trasformatore è ricoperto da un involucro protettivo e fissato alla base con angoli 25X25 mm. Su uno degli angoli superiori è avvitato un blocco isolante per collegare i fili del rivestimento primario con il cavo di alimentazione e l'interruttore del dispositivo. Poiché i progettisti dilettanti spesso non hanno tutto il necessario per ripetere il prodotto fatto in casa descritto, si consiglia di iniziare la produzione del dispositivo selezionando un pacchetto di piastre di ferro del trasformatore (preferibilmente a forma di W), e solo successivamente iniziare a calcolare gli avvolgimenti. Supponiamo che l'area della sezione trasversale del tuo nucleo magnetico (Q=a*b) sia 36,8 cm2. Quindi la potenza dell'avvolgimento secondario del trasformatore P2 = 36,8*36,8 = 1354,2 W e P primaria1 = 1354,2/0,95 = 1425 W. Forza attuale I1 = 1425 W / 220 V = 6,48 A; io2 = 1354,2 W/2 V = 677,6 A. Trova la sezione trasversale dell'avvolgimento primario: S1 = 6,48 LA:2 LA/mm2 = 3,24 mm2. Diametro del filo da qui d1 \u4d 3,24 * 3,14 / 2 \uXNUMXd XNUMX mm. Area della sezione trasversale dell'avvolgimento secondario S2 = 677,6 LA:2 LA/mm2 = 338,8 mm2, e il diametro del filo d2 \u4d 338,8 * 3,14 / 20,77 \uXNUMXd XNUMX mm. Di conseguenza, determiniamo il numero di giri: n1 = 220/000/222 = 36,8 giri, n2 \u270d 2 * 220/2,5 \uXNUMXd XNUMX giri.
L'efficienza e l'economia dell'apparecchiatura dipendono in gran parte dalla dimensione del piano di contatto del corpo tagliente con le barre di contatto. La quantità di calore generato durante il passaggio della corrente elettrica dipende dalla resistenza del conduttore nei punti di contatto. Con un ampio piano di contatto, viene generato poco calore con un consumo energetico significativo. Al contrario, con una pialla piccola, viene rilasciato molto calore, il che porta al riscaldamento istantaneo dello strato di contatto. Per evitare la fusione del metallo e la rottura del contatto, l'area di contatto viene selezionata sperimentalmente. Quando il corpo fresa è posizionato sui pneumatici, come mostrato in Figura 3, la fonte di calore sarà localizzata nella zona A; nella zona B non vi è alcuna fonte di calore visivamente osservabile a causa dell'ampia superficie di contatto. Prima della saldatura (comprese le piastre in metallo duro ai porta frese), è necessario eseguire una serie di operazioni preparatorie per garantire una buona spalmabilità della saldatura e bagnabilità delle parti da collegare. La superficie di appoggio delle piastre è rettificata e sgrassata. Preparare quindi la superficie per la placca sul corpo del cutter: dovrà essere diritta, senza sporgenze o intasamenti lungo i bordi. La protezione delle superfici delle parti dall'ossidazione durante la saldatura viene effettuata con flusso (borace). La saldatura avviene nella seguente sequenza. Il porta taglierina è posizionato sulle ruote del dispositivo. La saldatura (un pezzo di lamiera di ottone) viene posizionata tra le superfici da unire con una pinzetta. Per premere in modo più affidabile le parti riscaldate tra loro e sulle barre di contatto, viene utilizzata una leva montata sulla piastra isolante. Nella scanalatura della leva è inserito un fermo che preme le piastre in metallo duro sui porta frese. Quando il dispositivo è acceso, l'area di contatto si riscalda rapidamente, il metallo si scioglie, il contatto si rompe e il processo si interrompe. Esistono due modi per evitarlo: lavorare in modalità intermittente e applicare gradualmente la tensione agli avvolgimenti. Nel primo caso, il dispositivo si accende per 1,5-2 secondi, quindi si spegne. Al momento dello spegnimento il calore viene ceduto dal punto di contatto lungo il corpo della fresa senza fondere il metallo. L'alimentazione di tensione regolare può essere fornita da LATR. Aumentando la tensione, si ottiene lo stesso risultato del primo caso: il calore si diffonde in onde lungo il supporto dal punto di contatto, fornendo riscaldamento alla temperatura di fusione della saldatura. Il processo di saldatura viene monitorato visivamente. Tali modalità forniscono una velocità di riscaldamento del supporto compresa tra 80 e 100 gradi/s. Ciò riduce lo stress interno e previene le crepe negli inserti in metallo duro. Per evitare crepe nel giunto di saldatura è necessario un raffreddamento lento. Un cordone di saldatura di alta qualità non deve essere più spesso di 0,1 mm. La lunghezza delle aree non saldate non deve superare il 10%. In assenza di leghe dure, frammenti di frese, trapani e altri strumenti possono essere utilizzati come piastre da taglio. Ai frammenti viene data la forma desiderata su un'affilatrice, oppure vengono riscaldati e forgiati per ottenere un'asta a sezione rettangolare che, una volta riscaldata, viene tagliata in piastre separate da uno scalpello. Il nostro dispositivo multiuso. Oltre che per realizzare frese, può essere utilizzato anche per la tempra locale di utensili (capacci, scalpelli, cacciaviti, ecc.). È sufficiente toccare le barre di contatto con la parte dell'utensile da indurire e tenerla lì per qualche secondo. La temperatura di riscaldamento è controllata visivamente, dal colore del metallo. In questo caso, è necessario osservare le precauzioni di sicurezza: lavorare con guanti e occhiali protettivi su un dispositivo messo a terra. Autori: A.Bobrovnikov, V.Zinyuk
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