Verbinden is een integraal onderdeel van de productie omdat het een gemakkelijke, efficiënte en economische productie van ingewikkelde gevormde onderdelen mogelijk maakt. Het basisdoel van samenvoegen is om twee of meer solide componenten zo samen te voegen dat het een enkele eenheid kan vormen en vervolgens de beoogde functionaliteiten kan uitvoeren. Om dit doel te dienen, zijn er door de eeuwen heen een aantal verbindingsprocessen ontwikkeld die structurele leden op verschillende manieren kunnen verbinden. In grote lijnen kunnen dergelijke processen worden geclassificeerd als tijdelijke en permanente verbindingsprocessen. Een tijdelijke verbinding maakt demontage van samengevoegde delen mogelijk zonder ze te breken; terwijl een permanente verbinding het niet mogelijk maakt om samengevoegde componenten gemakkelijk te demonteren zonder ze te breken.

Zowel de lasverbinding als de klinknagelverbinding worden beschouwd als permanente verbindingen; maar hun verbindingstechnieken, kenmerken van verbindingen en toepassingsgebieden zijn verschillend. Per definitie lassen is een type permanent verbindingsproces waarbij twee of meer componenten kunnen worden samengevoegd door middel van coalescentievorming met of zonder toepassing van warmte, druk en vulmateriaal. Dus hier wordt de beoogde verbinding verkregen door de vorming van lasrups of samensmelting tussen twee componenten.

Aan de andere kant, meeslepend is ook een permanent verbindingsproces waarbij twee componenten kunnen worden verbonden door middel van lange cilindrische klinknagels die door gaten worden gestoken, die vóór het klinken op de componenten worden geboord. Terwijl lassen randvoorbereiding vereist wanneer de plaatdikte groter is, vereist klinken altijd voorgeboorde gaten op het onderdeel, wat het draagvermogen van de verbonden structuur vermindert. De prestatie van de lasverbinding neemt echter af bij blootstelling aan trillingen; maar klinknagelverbindingen vertonen uitstekende prestaties in dezelfde situatie. Verschillende verschillen tussen lasverbinding en klinknagelverbinding worden hieronder in tabelvorm weergegeven.

Tabel:Verschillen tussen lasverbinding (lassen) en klinknagelverbinding (klinknagel)

Vereiste van gaten op componenten: Bij het lassen hoeft er geen gat of gleuf te worden gemaakt op het bovenliggende onderdeel; randvoorbereiding is echter gewenst als de componentdikte groter is. Dergelijke geprepareerde randen worden tijdens het lassen weer opgevuld met vulmetaal. Klinken vereist dat er gaten in het onderdeel worden gemaakt voor het doorlaten van klinknagels. Dergelijke gaten zijn eigenlijk zwakke delen en verminderen de algehele sterkte van componenten, zoals besproken in de volgende sectie.

Sterkte van verbinding en draagvermogen: Een solide lasverbinding wordt geacht 100% sterkte te hebben; in feite is de sterkte van een defectvrije verbinding meer dan die van het onderdeel. Dus gelaste assemblage heeft dezelfde sterkte als die van de oudercomponenten. Maar geklonken verbindingen hebben een aanzienlijk lagere sterkte vanwege de aanwezigheid van een reeks gaten die op de componenten zijn geboord voor het doorlaten van klinknagels. Dergelijke gaten verminderen in feite het resulterende dwarsdoorsnede-oppervlak van het geassembleerde onderdeel. Klinknagels dragen zelf niet bij aan de algehele sterkte van de samengevoegde structuur. Deze gebieden zijn ook mechanisch zwakke delen vanwege de enorme spanningsconcentratie. Aangezien de sterkte evenredig is met het draagvermogen van het massieve element, is het draagvermogen van de gelaste constructie aanzienlijk hoger dan die van de geklonken constructie.

Veranderingen in metallurgische eigenschappen: Metallurgische veranderingen zijn inherent aan veel lasprocessen, voornamelijk vanwege verwarming bij verhoogde temperatuur en daaropvolgende koeling. De meeste smeltlasprocessen (zoals booglassen, gaslassen, weerstandlassen en lassen met intense energiebundels) en bepaalde lasprocessen in vaste toestand (waar de temperatuurstijging aanzienlijk hoog is, zoals wrijvingslassen) hebben de neiging om verschillende metallurgische eigenschappen te veranderen, zoals korrelstructuur, korreloriëntatie , niveau van kristallijndefecten, enz. Dergelijke veranderingen kunnen worden waargenomen op de lasrups en rondom de lasrups in de door hitte beïnvloede zone (HAZ). In de meeste gevallen zijn dergelijke wijzigingen ongewenst en nadelig. Aan de andere kant heeft het verbinden van klinknagels geen invloed op de metallurgische eigenschappen van de basiscomponent, omdat er geen warmte wordt geïnduceerd op het moedermetaal.

Prestaties onder trillingen: Gelaste verbindingen zijn gevoelig voor falen onder onophoudelijke trillingen. Om deze reden heeft het niet de voorkeur voor verschillende verbindingen in de brugconstructie. Met de uitgebreide ontwikkeling van het lasgebied in de afgelopen decennia en de opkomst van veel moderne lastechnieken, kunnen lasverbindingen nu zonder veel problemen voor dergelijke toepassingen worden toegepast. Klinknagelverbindingen vertonen uitstekende prestaties onder trillingen en worden daarom traditioneel gebruikt in toepassingen zoals bruidsconstructie, behuizing van machines, enz.

Vereiste van accessoires en resulterend gewicht: Klinknagelverbinding vereist verplicht extra bandplaten, hetzij aan één kant of aan beide kanten van de verbinding. Dergelijke platen verhogen het gewicht van de totale structuur. Klinknagels dragen ook bij aan het verhogen van het gewicht, aangezien een enkele klinknagel zwaarder is dan dat van componentmateriaal dat wordt verwijderd door te boren voor het doorlaten van klinknagels (vanwege de klinknagelkop en het uitstekende uiteinde van de schacht). Bij het lassen worden daarentegen geen extra platen gebruikt en zijn gelaste assemblages dus lichter in gewicht. Bij homogene en heterogene lasmethoden wordt toevoegmateriaal gebruikt; het vult echter alleen de wortelopening tussen twee componenten en draagt ​​dus niet bij aan het verhogen van het structuurgewicht.

Toename in afmeting, voegbeeld en glijdende beweging: Door bandplaten, klinknagelkoppen en gehamerd uiteinde in het uitstekende deel van de schacht, neemt de totale afmeting van geklonken assemblages aanzienlijk toe. Dergelijke uitstekende delen belemmeren ook het uiterlijk en beperken ook de glijdende beweging op het oppervlak. Dit legt soms beperkingen op aan de toepassing ervan. In tegenstelling hiermee bieden foutloze gelaste assemblages een schijnbaar goede verbinding zonder veranderingen in de afmetingen van de componenten. Versterkt metaal, indien aanwezig op de verbinding door het aanbrengen van overtollig vulmetaal, kan na het proces gemakkelijk worden verwijderd door te slijpen. Dit verbetert niet alleen het uiterlijk, maar verbetert ook de glij-eigenschappen van het oppervlak.

Benodigde tijd voor ontwerp en verwerking: Ontwerp voor gelaste montage is eenvoudiger, tijd- en kostenbesparend. Het lasproces is ook sneller, dus het is productiever. Klinken vereist veel berekeningen om het optimale aantal klinknagels te vinden, hun grootte en positie, enz. Het ontwerpen is dus gecompliceerder en tijdrovender. Bovendien vergen het boren van een aantal gaten in het onderdeel op exacte locaties en het hameren van het uitstekende uiteinde van klinknagels een aanzienlijke hoeveelheid tijd, vooral wanneer dit rechtstreeks wordt uitgevoerd door een menselijke operator. Klinken is dus ook tijdrovender dan lassen.

Mogelijkheid om verschillende materialen op verschillende manieren te verbinden: Lassen kan met voordeel worden toegepast voor het verbinden van een grote verscheidenheid aan materialen, waaronder metalen, keramiek, kunststof en composieten. Er bestaat een groot aantal lasprocessen om aan deze eis te voldoen. Bovendien is het verbinden in verschillende richtingen zoals lapnaden, stompe verbindingen, T-verbindingen, cilindrische verbindingen, enz. mogelijk door middel van lassen. Klinken heeft de voorkeur voor het assembleren van metalen materialen in de stompe verbindingsmodus, aangezien overlappingsverbindingen extra platen vereisen die mogelijk niet in alle gevallen haalbaar zijn.

Toepassingsgebieden: Met de uitgebreide ontwikkeling van het lassen in de afgelopen decennia, bestaat er tegenwoordig een groot aantal lasprocessen die voor een breed scala aan fabricagedoeleinden kunnen worden gebruikt. De toepassingen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, gewone huishoudelijke verbindingen, auto-industrie, elektrische en elektronische industrieën, civiele bouw, toepassingen voor lucht- en ruimtevaartverbindingen, enz. Het kan winstgevend worden gebruikt voor het verbinden van verschillende vormen zoals platen, platen, staven, buizen, enz. In vergelijking hiermee heeft klinken een smaller toepassingsgebied. Typische gebieden waar klinken vaak wordt gebruikt, zijn bruidsconstructie, drukvat, ketel, scheepsworsteling, huishoudelijke frames, enz. Tegenwoordig wordt klinken echter meestal vervangen door lassen, omdat de latere een degelijke, sterke, betrouwbare en lekke -proof verbinding.

Wetenschappelijke vergelijking tussen lasverbinding en klinknagelverbinding wordt in dit artikel gepresenteerd. De auteur raadt u ook aan de volgende referenties door te nemen voor een beter begrip van het onderwerp.

• Handboek lasprocessen door Klas Weman (1 ^st editie, CRC Press).
• Springer Handbook of Mechanical Engineering, Volume 10 bewerkt door K.H. Grote en E.K. Antonsson (Springer Science &Business Media).
• Een inleiding tot metallurgische laboratoriumtechnieken door P.G. Ormandy (1 ^st editie, Pergamon Press).
• Lassen en verbinden van ruimtevaartmaterialen bewerkt door M.C. Chaturvedi (1 ^st editie, Woodhead Publishing).