146450. lajstromszámú szabadalom • Eljárás azonos vagy különnemű anyagokból előnyösen fémekből vagy ötvözetekből előállított tárgyak, előnyösen villamos vezetékek vagy szerelvények nem oldható kötésére

2 146.450 A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölésén "felül olyan nem-oláható összekötés létesítése két vagy több azonos, vagy különnemű tárgy között, mely az egyesítés folyamán külön hőközlést nem igényel, valamint közbenső kötőanyag alkalmazását feleslegessé teszi, továbbá az anyagok szilárdsági értékei az egyesítés helyén és annak közelében az eljárás alkalmazása következtében nem változnak. Az előállított összekötött test egészben megmunkálható. Villamosvezetők és szerelvények esetében szükséges, hogy az érintkező felületek mentén az átmeneti ellenállás gyakorlatilag ne növekedjék, a vezetők hajlíthatok és formázhatok legyenek. A fenti cél elérésére javasolt találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy az egyesítendő tárgyak egyikét célszerű módon forgásba hozzuk és a másik tárggyal összesajtoljuk. A sajtolást célszerű módon úgy végezzük el, hogy az összekötendő tárgyak egyikét, előnyösen a keményebb anyagú tárgyat mint nyomótüskét alakítjuk ki, melynek nyomófelülete sík, domború, kúpos, vagy csonkakúp alakú, vagy más profilnkeresztmetszettel rendelkező forgástest lehet. A sajtoláshoz szükséges nyomóerő nagyságát nagymértékben befolyásolja a felsajtolt anyag keménysége, a felületek simasága, valamint az előtolás nagysága. A kötés szilárdságának növelése céljából célszerű a sajtolást megelőzően a nyomótüske végét felpolírozni. A felpolírozás isimert módszerekkel történhet, mint amilyen például a mechanikai, kémiai, vagy elektrokémiai stb. 'eljárás. A találmány szerinti eljárás példaképpeni foganatosítási módját az 1. ábrában sematikusan vázolt készülékkel eszközölhetjük, aholis —1— és —2— az egyesítendő tárgyakat szemlélteti, —3— a forgást létrehozó befogópofát, még —4— a nyomótüske befogószerszámát ábrázolja. Az eljárás lefolytatható például egy közönséges síkesztergapadon, ahol az —1— tárgy befogása az esztergapad befogófejében történhet, míg a —2— tüske besaj tolása az esztergapad vonóorsójával meghajtott szán segítségével eszközölhető. Ez utóbbi olyan befogófejjel látandó el, mely az anyagot a besaj tolás után oldani tudja. Az eljárás foganatosítása történhet továbbá például fúrógép segítségével, ahol a tüske az oldható fúrótokmányba fogható be, míg a felsajtolandó tárgy a fúrógép asztalára felszerelt "satuba rögzíthető. Az eljárás foganatosítására felhasználható például olyan célgép vagy szerszám is, melynél az összesaj tolás folyamán az összekötendő tárgyak ellenkező forgási irányban forognak. Az eljárás foganatosításához különlegesen kiképzett szerszám nem szükséges, a fordulatszám 700—1500/perc, az előtolás sebessége 1,5—3,5 mm/mp nagyságrendű lehet. Ezen értékhatárok azonban nem korlátozzák a javasolt találmányi eljárás elvét. A két anyag érintkezésekor az egyidejű forgómozgás és nyomás hatására a lágyabb anyag, például az aluminium folyása szobahőmérsékleten megindul. Ezen jelenség hatására az egyesítendő felületeket borító oxidhártya eltávolodik, majd a testek megfelelő mélységű behatolás után az oldható befogófej segítségével a keményebb anyag szabaddá válik és a két anyag között tökéletes összehegedés következik be. Az így készült kötés, mivel szobahőmérsékleten történik, nem mutatja, például réz-alumínium esetében, a két anyag között az isimeretes nagykeménységű, rideg diffúziós réteget. Az összehegesztett darabok minden károsodás nélkül hajlíthatok és hengerelhetők, préselhetők stb. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazásánál a nyomóerő nagyságát a keményebb anyagból, például rézből, vagy acélból készített tüske felületének kialakítása nagymértékben befolyásolja. Ennek érzékeltetésére a 2. ábrában szemléltetett kísérleti diagrammra hivatkozunk, mely a —(q)— hegesztési erőszükséglet változását 99,5% alumínium-réz, vagy 99,5% alumínium-acél hegesztése esetében, 3,5 mm/mp előtolás mellett az —(m)— kúposság mértékének függvényében ábrázolja. Mint a diagrammból látható, az említett példában a —(q)— hegesztési erőszükséglet 10 mm 0-jű tüske esetén 5 és 6 mm —(rn)— kúpmagasság mellett a legalacsonyabb értékű. A 3. ábrában az —(m)— kúp magasságának befolyását szemléltetjük az —(Sz)— kötés szilárdságára vonatkoztatva. A diagramm ordináta tengelyére az —(Sz)— kötés szilárdságának az alapanyag szilárdságára vonatkoztatott százalékos viszonyszámát vittük fel, míg az abcissa tengelyre a 20 mm 0-jű alumínium-réz tüske különböző —(m)— kúpmagasságait jelöltük be. Mint az ábrából látható, a kötés szilárdsága kb. 3—6 mm —(m)— kúpmagaíság között a legelőnyösebb. A hegesztett kötés szilárdságát a keményebb anyag felületének előkészítése, illetve annak finomsága nagymértékben befolyásolja. A megfelelő szilárdság eléréséhez a keményebb anyag felületének polírozása szükséges, imivei a felület durvasága a kötés szilárdságát csökkenti. Ennek szemléltetésére a 4. ábra szolgál. Az ordinátára a hegesztett kötésnek az alapanyaghoz viszonyított •—(Sz)— szilárdságát vittük fel. Az abcissza tengelyen az —(u)— felület finomságát jelöltük. A kúpfelület minőségét Brush-féle felületfinomságmérővel határoztuk meg. 50 mikron nagyságrendű durvaságoknál a hegesztett kötés szilárdsága az alumínium szilárdságának osak kb. 50%-át éri el. A felület finomságának növekedésével a kötés szilárdsága is növekszik és polírozott felületeknél eléri az alummium^alapanyag szilárdságát. A találmányi eljárás szerint készült hegesztett kötésék főleg az elektromos ipar minden ágában használhatók, mivel elkészítésük rendkívül egyszerű, nem költséges, szilárdságilag a lágyabb anyag szilárdságát meghaladják, tehát ezáltal a varrat szét nem szakítható és mivel sem közbenső réteget, sem diffúziós réteget nem tartalmaz, utólagosan megmunkálható, mindezeken túlmenően átmeneti ellenállás-növekedés nem lép fel. A találmány szerinti eljárással készített alumínium-acél-kötés felhasználható például az alumínium elektrolizálő kád függőlegesen alkalmazott anódikus árambevezető acéltüskéinek a hozzájuk csatlakozó alumínium sínekkel, mind szilárdsági, mind elektromos-ellenállás szempontjából megfelelő kapcsolásához. A körszelvényű alumíniumrész ez esetben vagy változatlanul maradhat, s