Îmbinări prin Lipire și Încleiere

3.1. ÎMBINARI PRIN LIPIRE

Îmbinarile prin lipire se realizeaza cu ajutorul unui metal sau aliaj de lipit, adus în stare fluida prin încalzire la o temperatura inferioara celei de topire a materialului pieselor de îmbinat.

Metalul sau aliajul de lipit în stare fluida patrunde între suprafetele de contact ale pieselor, aderând puternic si asigurând astfel legatura între ele. Compozitia chimica a metalului sau aliajulului de lipit este pe baza de staniu, plumb, cupru, zinc, argint, total diferita de cea a pieselor de îmbinat.

Comparativ cu îmbinarile prin sudura, îmbinarile prin lipire nu introduc tensiuni interne deoarece nu presupun încalzirea pâna la plasticizare a pieselor în zona îmbinarii. De asemenea, din punct de vedere mecanic si termic, îmbinarile prin lipire sunt mai putin rezistente decât îmbinarile prin sudura.

În functie de rezistenta mecanica si termica a îmbinarilor prin lipire metalica, se deosebesc:

- lipituri metalice moi, obtinute pe baza de metale sau aliaje cu temperatura de topire joasa (sub 4000C);

- lipituri metalice tari, realizate cu ajutorul metalelor sau aliajelor greu fuzibile (circa 8500C).

Lipiturile moi se utilizeaza la contacte electrice, în mecanica fina, la îmbinarile ce presupun etanseitate, în constructia radiatoarelor, a aparatelor de laborator sau a diferitelor instrumente si aparate sanitare. Piesele îmbinate pot fi din plumb, alama, zinc, table si sârme galvanizate, etc.

Lipiturile tari se utilizeaza pentru îmbinari supuse la solicitari mecanice mai importante, cum ar fi: îmbinarea tevilor în instalatiile de aer comprimat sau hidraulice (de apa, de combustibil, de ulei, etc.) utilizate în constructii navale, autovehicule, aeriene, la instalatii chimice, etc.

Pentru lipiturile metalice moi se utilizeaza de regula aliaje de lipit ce contin staniu si restul plumb, sub forma de vergele.

În constructia de masini, lipiturile tari se executa cu alama de lipit continând cupru iar restul zinc (eventual cu adaos de siliciu sau de staniu). Aliajul pur se utilizeaza la lipirea otelurilor iar cel cu adaos de siliciu sau de staniu se utilizeaza la lipirea fontelor si a otelurilor.

Fonta se mai poate lipi si cu metalul monel, iar la îmbinarile prin lipire tare a otelurilor, mai importante, se utilizeaza aliaje speciale din argint si cadmiu.

Lipiturile moi nu se calculeaza la rezistenta, ele realizându-se dupa prescriptii tehnologice. Lipiturile tari se calculeaza la rezistenta luând în considerare repartitia tensiunilor care apar în zona lipita. În continuare sunt prezentate câteva dintre cele mai frecvent întâlnite în practica cazuri de îmbinari prin lipire metalica.

În fig. 3.1. este indicata o îmbinare prin suprapunere simpla a doua table supuse la tractiune cu forta P.

Tensiunea nominala de tractiune din table, respectiv tensiunea nominala de forfecare din stratul de aliaj sunt date de relatiile

(3.1)

unde b este latimea tablelor (latimea zonei lipite) iar sunt tensiunile admisibile (de tractiune a materialului tablelor, respectiv de forfecare a aliajului sau metalului de lipit).

Eliminând forta de tractiune P intre relatiile de mai sus, se obtine lungimea zonei lipite

(3.2)

În cazul îmbinarii cap la cat a doua bare circulare, supusa la tractiune, tensiunea efectiva la tractiune din lipitura este maxima la exteriorul îmbinarii si minima la interior (fig. 3.2). Valoarea nominala a acesteia este

(3.3)

Pentru îmbinarea cap la cap supusa la încovoiere (fig. 3.3), tensiunea reala la încovoiere din lipitura are o distributie de asemenea neuniforma care poate fi asimilata unei distributii triunghiulare a carei valoare nominala este

(3.4)

unde este modulul de rezistenta al sectiunii de îmbinare iar este rezistenta admisibila la incovoiere a aliajului de lipit.

Pentru îmbinarea cap la cap solicitata la momentul de torsiune (fig. 3.4), tensiunea nominala de torsiune din lipitura este data de relatia

(3.5)

în care este rezistenta admisibila la torsiune a materialului de lipit.