Какие проблемы могут возникнуть при соединении алюминия и меди

Отвечая на вопрос, можно ли соединять медь с алюминием, нужно напомнить, что при выполнении скрутки медного и алюминиевого проводов возникают следующие проблемы:

1. Снижение электропроводности. Алюминий — активный металл, в нормальных условиях он покрывается оксидной пленкой, обладающей низкими проводящими качествами. Медь подобного свойства лишена.
2. Ослабление контактов. Из-за образования налета контакты становятся хуже. На медных жилах подобной пленки не образуется, поэтому металлы считаются электрохимически несовместимыми.
3. Пожароопасность. Задаваясь вопросом, как соединить алюминиевый провод с медным, вспоминают, что между образующимися на проводах оксидными налетами происходит электрический контакт. Со временем металлы начинают нагреваться, что приводит к возгоранию.
4. Электролиз. Если система эксплуатируется в условиях повышенной влажности, соединение начинает разрушаться, становясь источником пожара. В первую очередь коррозия охватывает алюминиевые части проводки. При регулярном нагревании и охлаждении в изоляционной оплетке появляются трещины, соединение покрывается оксидным или солевым слоем, что ускоряет разрушение.
5. Образование токопроводящей копоти. Контакт в таком случае нарушается, в доме начинается пожар. При эксплуатации электропроводки в сухом помещении этот процесс длится годами. При повышенной влажности возгорание происходит через несколько месяцев.

Методы соединения проводов

Разность электрохимических потенциалов меди и алюминия рано или поздно приведет к ее выходу из строя. Как быть в случае, когда без соединения меди алюминия не обойтись? Например, во время ремонта проводки в зданиях, где уложена проводка, выполненная из алюминиевого провода.

Существует несколько способов решения этой задачи:

• использование клеммных коробок;
• использование болтовых соединений.

Применив эти нехитрые устройства, можно будет гарантировать отсутствие контакта между алюминием и медью.

Клеммные коробки

На практике применяют множество конструкций клеммников. Одна из самых широко применяемых — это орешек.

По виду такая конструкция напоминает орех. Основную роль в этой конструкции играют три пластинки, между которыми и выполняется соединение. Для этого надо ослабить два болта, установить туда первый провод и зафиксировать его. Второй провод необходимо вставить между средней пластиной и оставшейся. Такая конструкция клеммника не допустит контактов проводов, выполненных из разных металлов. В данном случае алюминия и меди.

Другой не менее популярный способ стыковки проводов — по методу WAGO. Для осуществления этой операции достаточно снять с проводов изоляцию (10−15 мм) и вставить их в отверстия, расположенные в корпусе клеммника.

На внутренние полости этого небольшого устройства наложена смазка, не позволяющая проводам окисляться. Соединения такого типа подходят для подачи энергии на люстры, бра, то есть в цепях освещения. В то же время такой способ не подходит для работы с силовыми проводами. Дело в том, что большая нагрузка в силовых соединениях приводит к нагреву контактов, и вследствие этого может резко вырасти электрическое сопротивление.

Среди множества конструкций приспособлений для соединения проводов часто выбирают клеммные коробки. Для обеспечения подачи электричества достаточно зачистить, к примеру, медный провод, установить в одно отверстие и поджать установленным винтом. В другое отверстие, расположенное напротив, необходимо установить зачищенный провод из алюминия. Такие клеммные коробки обеспечивают передачу электроэнергии в сетях, собранных из проводов разных металлов.

Применение клеммников разной конфигурации и конструкции позволяет выполнять соединение алюминиевых и медных проводов между собой, при этом избегая их прямого контакта.

Болтовое соединение

Такой тип также допустимо использовать для соединения медных и алюминиевых проводов. Главное условие, которое необходимо соблюдать при использовании такого соединения, — это использование металлической шайбы, прошедшей через анодирование. Такой способ стыковки чаще все применяют в домашних условиях, когда нет возможности использовать клеммники и другие приспособления, произведённые в заводских условиях.

При выполнении электромонтажных работ, будь то домашняя или промышленная электрическая сеть, применяют широкую номенклатуру проводов, и объем алюминиевых занимает не последнее место. Часто перед монтажниками встает вопрос о способе соединить алюминиевые провода с выполненными из меди или других материалов. С помощью клеммных коробок это можно сделать и в домашних условиях, и на производстве.

Как провести правильно контакт резьбовым соединением

Чтобы правильно соединить алюминиевые и медные провода между собой, необходимо:

• Удалить изоляционный слой на длину, равную четырем диаметрам болта. Если используется болт М6, то длина открытого участка должна быть 24 мм.
• Если жилы уже имеют окисление на поверхности, то надо их очистить.
• Концы сворачиваются в кольца диаметром чуть больше диаметра болта.
• Теперь в последовательности надеваются на болт: простая плоская шайба, один любой провод, плоская шайба, второй провод, еще шайба плоская, шайба Гровера и гайка, которая закручивается до упора.

Читать также: Абразивные круги для заточных станков

Обратите внимание, что для зажима таким способом проводов сечением не более 2 мм², можно использовать болт М4. Если медный провод обработан припоем, то между двумя жилами укладывать шайбу не обязательно. Конец многожильного медного кабеля надо обязательно обработать припоем.

Как быть, если соединение необходимо?

Иногда все же приходится соединять несовместимые металлы между собой. В таких случаях применяют специальные технологические решения, которые способны повысить качество контакта. Разберем некоторые из них подробнее.

Соединения с помощью клеммных колодок

Клеммники, или клеммные колодки, – расходный материал для современного электрика. Это помещенная в пластиковый корпус контактная группа, выполненная из медного сплава и покрытая слоем никеля. Пользоваться ими довольно просто:

1. Нужно зачистить соединяемые провода.
2. Вставить концы в противоположные гнезда колодки.
3. Надежно зафиксировать, затянув прижимные винты.

Если слишком сильно прижать алюминиевую жилу, она может обломиться. Поэтому не стоит чрезмерно затягивать винты!

Клеммники WAGO

Современный вариант клеммной колодки, оснащенный пружинными фиксаторами. Достаточно отжать прижимные лапки, вставить зачищенные провода на место и снова зажать. Однако накопленный опыт эксплуатации таких колодок выявил ряд недостатков:

• Со временем пружина фиксатора может ослабеть, что приведет к нарушению контакта и перегреву.
• WAGO стоят дороже обычных клеммников.

Соединение с помощью болта

Обыкновенный стальной болт, оснащенный тремя шайбами, также может помочь надежно соединить алюминиевый проводник с медным. На концах проводов делаются кольца, затем они надеваются на болт. Порядок таков: шайба – медь – шайба – алюминий – шайба. Затем контакт тщательно прижимается гайкой и изолируется.

Рекомендуем: Как сделать отличную мочалку из сетки для овощей?

Недостаток такого способа – крупные размеры соединения. Подходит оно только для проводников большого сечения.

Таким образом, хотя соединять медь с алюминием скруткой и нельзя из-за высокой пожарной опасности, существуют безопасные способы соединения для таких проводов. Если вы используете одно из них, можете не волноваться за стабильность контакта и защищенность вашего дома от пожара.

Что говорит физика?

Согласно законам природы, при соединении двух металлов возникает гальваническая пара. Поскольку каждый металл имеет свое значение электрохимического потенциала, в месте контакта участники пары начнут транспортировку электронов. Такие процессы происходят, например, в батарейке. Если в месте контакта присутствует электролит или металлы находятся под током, скорость перехода электронов из одного металла в другой существенно возрастет.

Поскольку электрохимический потенциал меди и алюминия отличается существенно, гальванические процессы в месте соединения идут быстро. Это приводит к нескольким неприятным последствиям:

• Появлению на поверхности алюминиевого провода пленки окислов. Эти продукты разрушения металла плохо проводят электричество и существенно снижают качество контакта.
• Постепенная коррозия разрушит проводники и создаст зазоры между ними. Это также приведет к ухудшению контакта.

Помимо способности образовывать гальваническую пару, алюминий с медью отличаются высокой разницей в способности расширяться при нагреве. Из-за перепадов температур проводники расширяются неравномерно, что также ведет к увеличению зазоров и падению качества контакта.

Рекомендуем: 10 трюков, которые спасут ленивую хозяйку от грязи и беспорядка дома

Некачественный контакт начинает греться при прохождении сквозь него тока. Поэтому место скрутки медного и электрического провода быстро превратится в источник нагрева. А там недалеко и до пожара. Поэтому электрики категорически запрещают выполнять соединение медного и алюминиевого провода путем скрутки.

Некоторые применяемые в электротехнике металлы и сплавы имеют небольшую разницу в электрохимическом потенциале и коэффициентах расширения. Такие материалы называют совместимыми. Для алюминия совместимыми являются цинк, дюраль, электротехническая сталь. Для меди – хром, никель, латуни и бронзы.

Клеммные колодки

Самый технологичный способ соединения проводов – использование специальных клеммных колодок.

И напоследок, несколько советов, которые следует принять к сведению, чтобы обезопасить себя в дальнейшем и не переделывать заново работу:

1. Для зачистки проводниковне следует пользоваться бокорезами, пассатижами либо иным инструментом с подобным принципом действия.
   Для того, чтобы перерезать изоляцию, не затрагивая тело провода, требуется значительный опыт и все равно в большинстве случаев целостность провода будет нарушена. Алюминий — мягкий метал, но он очень плохо переносит перегибы, особенно если нарушена целостность поверхности. Не исключена возможность, когда провод переломиться уже в процессе монтажа. И гораздо хуже, если это случиться несколько позже. Снимать изоляцию необходимо острым ножом, двигая его вдоль проводника, подобно зачистке карандаша. Даже если острие ножа снимет некоторый слой металла, царапина вдоль провода не страшна.
2. Для залуживания медных проводников
   ни в коем случае нельзя принимать кислотосодержащие флюсы (хлористый цинк, травленая соляная кислота и так далее). Даже тщательная очистка соединения не спасет его от разрушения в течении некоторого времени.
3. Многожильные проводники
   перед монтажем требуется обязательно облудить для получения монолитного проводника. Исключение составляют только пружинные зажимы и клеммные колодки с прижимными пластинами.
4. Шайбы, гайки и болты
   для разъемного или неразъемного соединений не должны быть из оцинкованного металла. Разность потенциалов медь – цинк составляет 0.85 мВ, что значительно больше разности при непосредственном соединении меди и алюминия.
5. По этой же причине не следует приобретать чрезмерно дешевые клеммные колодки
   неизвестного производителя. Практика показывает, что металлические элементы в таких колодках зачастую имеют цинковое покрытие.
6. Нельзя пользоваться советом
   защищать непосредственное соединение медных и алюминиевых проводников различными водоотталкивающими покрытиями (смазка, парафин). Машинное масло только с кожи удалить трудно. Солнце, воздух, отрицательные температуры разрушат защитное покрытие гораздо быстрее, чем этого хотелось бы. Кроме этого, некоторые смазки (особенно жировой солидол) изначально содержат в своем составе до 3% воды.

Алюминиевая проводка в наши дни встречается еще очень часто. Она находится в основном в домах советской постройки, которые составляют большую часть жилого фонда нашей страны. А современные приборы и новая электропроводка состоит уже из медных жил. Поэтому хотите вы того или нет, но часто приходится соединять медные и алюминиевые провода. Их соединять можно, но это нужно делать правильно и качественно. Как это делать вы можете узнать из данной статьи.

Медь и алюминий имеют разные химические свойства, которые сказываются на качестве их соединения. При контакте с медью алюминий быстро окисляется под воздействием влаги, которая находится в воздухе. Также эти металлы имеют разное линейное расширение при изменении температуры. Из-за всего этого в местах соединения меди с алюминием образуется плохой контакт и соответственно появляется большое переходное сопротивление. В следствии этого начинает выделяться тепло, т.е. место соединения проводов греется, затем плавиться изоляция и может произойти ЧП. Это очень плохо и нужно у себя дома делать так, чтобы этого не происходило.

Из вышесказанного можно сделать следующие выводы, что для качественного соединения необходимо исключить:

• прямой контакт меди и алюминия;
• попадание воздуха в место соединения.

Существует несколько способов соединения:

• с помощью болта с гайкой и шайбами;
• с помощью винтовых зажимов ЗВИ;
• с помощью современных универсальных клемм;
• с помощью скрутки через слой нейтрального вещества;
• с помощью клеммника типа «Орех».

Давайте ниже рассмотрим более подробно каждый способ соединения медных и алюминиевых проводов.

1. С помощью болта с гайкой и шайбами.

Этот способ соединения очень простой и доступный для каждого. Вам потребуется болт, гайка, несколько шайб или по желанию гроверных шайб. Тут поступаем так:

• зачищаем жилы ориентировочно на 2 см;
• делаем кольца из проводов по диаметру болта;
• берем болт, одеваем на него шайбу, затем кольцо медной жилы, опять шайбу, кольцо алюминиевой жилы, шайбу и затягиваем все это гайкой.
• все соединение изолируем изолентой.

Смотрите фото инструкцию:

Главное не забыть поставить промежуточную шайбу между медью и алюминием.

Количество соединяемых жил может быть разное. Оно ограничивается длиной болта. Провода из одного металла можно соединять без промежуточных шайб. Стоит отметить, что этот способ хорош для моножильных (жестких) кабелей.

Минусами такого соединения являются его громоздкость, что может не везде поместиться.

Также очень часто существующей длины алюминиевых проводов торчащих из распредкоробки бывает недостаточным для такого способа. Тогда приходится применять другие варианты соединения проводов .

Многие считают болтовое соединение медных с алюминиевыми проводами самым надежным. Однако в моей практике был случай совершенно противоположный. Смотрите фото ниже. Тут хорошо видно как все окислилось и изоляция сильно оплавилась. Данному соединению со слов хозяина всего два года.

2. С помощью винтовых зажимов ЗВИ.

Винтовые зажимы ЗВИ сегодня широко распространены. С их помощью подключаются большинство светильников и люстр.

Тут поступаем так:

• зачищаем провода на половину длины клеммы;
• вставляем их с разных сторон в клеммник;
• затягиваем болты.

Смотрите фото инструкцию:

Когда будете вставлять провода в зажим, то старайтесь чтобы медные и алюминиевые жилы не касались друг друга.

Здесь главное не переусердствуйте и не раздавите болтом полностью алюминиевый провод, так как он очень мягкий. Были случаи, когда хочется закрутить посильнее и надежнее, а в итоге получалось, что просто жилу расплющивали полностью и она отламывалась.

Данный способ соединения имеет право на жизнь, но лично мне он не очень нравится.

3. С помощью современных универсальных клемм.

Это популярные и вызывающие огромное количество споров клеммники Wago. Выпускаются специальные серии с контактной пастой Alu-plus. Данная паста предотвращает появление электролитической коррозии в месте контакта между алюминиевыми и медными проводами. Отличить данные клеммы можно по обозначению на упаковке «Al Cu». Сюда относятся Wago следующих серий:

• 2273-242, 2273-243, 2273-244, 2273-245, 2273-248;
• 773-302, 773, 304, 773-306, 773-308;
• 273-503;
• 224-111, 224-122.

Снимаем изоляцию с жил на длину, указанную на самом клеммнике…

Вставляем каждый провод до упора в разные гнезда (отверстия). Через прозрачный корпус видно до конца ли зашла жила в клемму.

Такая серия Wago считается одноразовой. Вставили провода и если потом данное соединение не нужно, то его просто отрезаем. Хотя если аккуратно вращать в разные стороны жилы, то можно их вытащить. Вот только часть специальной смазки тоже удалится. На фото ниже видна данная смазка на проводах и видно ее отсутствие в двух отверстиях самого клеммника.

4. С помощью скрутки через слой нейтрального вещества.

Тут выполняется обычная скрутка двух проводов. Только сначала медную жилу необходимо покрыть свинцово-оловянным припоем. Так мы исключим прямой контакт алюминия с медью. Скрутку необходимо делать аккуратно, так как алюминиевый провод может сломаться даже при незначительной нагрузке. Затем данное соединение следует хорошо заизолировать. Отличным вариантом будет защита скрутки термоусадочной трубкой . Лично мне этот вариант не нравится и я не стал делать фото этого процесса. Хотя кто-то этим способом все-таки пользуется.

5. С помощью сжима ответвительного типа «Орех».

Про данный вид соединения проводов я очень подробно писал в статье: Соединение проводов с помощью зажимов типа «орех». Там вы узнаете каких размеров бывают данные клеммники, как правильно их выбрать и как ими нужно пользоваться. Поэтому здесь повторяться не буду, а просто выложу небольшую фото инструкцию.

Разбираем «орех» и зачищаем жилы на длину плашки…

Вставляем провода в плашку с разных сторон под специальные пазы. Между медью и алюминием обязательно должна присутствовать промежуточная пластина. Она исключает прямой контакт этих двух металлов. Затем затягиваем болты.

Соединение вставляем в диэлектрический корпус…

Закрываем корпус и ставим на место стопорные кольца…

Я старался объяснить как соединять медные и алюминиевые провода простым языком. У меня это получилось?

А вы каким способом соединяете медные и алюминиевые провода?

Не забываем улыбаться:

Судят электрика: — Почему вы не бросились спасать прораба, когда его било током? — Да, я даже и не подумал, что его бьёт током. Орал как обычно.

Ремонтируя электропроводку в старых домах, можно столкнуться с ситуацией, когда менять приходится большие участки проводки. Однако в большинстве случаев старая проводка сделана из алюминия, а для замены в вашем распоряжении есть лишь медный провод. Вообще, соединять проводники из столь разных материалов строго запрещается, но бывает, что другого выхода просто нет. Рассмотрим, как все же соединить алюминиевый и медный провод так, чтобы не возникло короткого замыкания или пожара.

Для этого стоит напрячь свою память и вспомнить школьный курс химии и физики.

Для начала, вспомним, что такое гальванический элемент

. Проще говоря, гальваническим элементом является простая батарейка, которая генерирует электрический ток. Принцип его появления основывается на взаимодействии двух металлов в электролите. Так вот, скрутка между медным и алюминиевым проводом и будет такой же батарейкой.

Гальванические токи быстро разрушают материал. Правда, в сухом воздухе их появление исключается. И если сделать скрутку к розетке, то она не развалится за несколько часов. Однако впоследствии неприятности такой проводке обеспечены.

С течением времени материалы, из которых сделаны провода, разрушаются, вместе с этим постоянно возрастает сопротивление

. Если к розетке подключат мощный потребитель тока, то скрутка начнет нагреваться. При регулярном использовании такой розетки, возрастает угроза пожара.

Поэтому соединять алюминиевый проводник с медным строжайше запрещено. Однако, возникают экстренные ситуации, когда сделать такое соединение просто необходимо.

Рассмотрим несколько способов, как соединить алюминиевый и медный провод. Эти способы помогут успешно справиться с непростым делом.

Скрутка

Является самым простым способом

смонтировать провода. Он не требует особых знаний и квалификации. Однако, является не самым надежным способом соединения. Из-за температурных колебаний металл расширяется. В результате чего между проводниками образуется зазор, увеличивающий сопротивление. Спустя некоторое время контакт окисляется и разрушается.

Конечно, это не произойдет в течение года, но если соединение должно профункционировать длительное время, то стоит подумать о других способах скрепления.

Сам принцип крепежа методом скрутки заключается в том, чтобы оба проводника обвивали друг друга

. Для более качественного соединения медный кабель залуживают припоем. Многожильный медный провод придется залудить в обязательном порядке.

Резьбовое соединение

Для соединения меди и алюминия этим способом понадобиться пара простых шайб

, одна пружинная шайба, винт и гайка. Этот метод очень надежен — контакт между проводниками будет обеспечен на многие годы. Для этого крепления неважно ни сечение провода, ни его тип — многожильный или одножильный.

С конца провода снимается изоляция. Пружинную шайбу надевают на винт, затем надевается обычная шайба, потом колечко провода алюминия. Его подпирает простая шайба. После чего надевается медный проводник, а затем на винт накручивается гайка. Она крепко сжимает все соединение.

Многожильный кабель перед соединением нужно обязательно пролудить припоем.

Соединение с помощью клеммной колодки

Это современный метод монтирования проводов. Хотя он немного проигрывает в надежности резьбовому способу соединения, метод имеет свои плюсы:

• соединение можно сделать очень быстро;
• при соединении можно обойтись небольшим запасом провода.

Последнее поясним, случается, что из стены или потолка торчит небольшой отрезок кабеля. Сделать скрутку невозможно — провода очень мало. Да и сделанная на потолке скрутка просуществует недолго, через какое-то времени провода просто обломятся. А клеммная колодка будет долго держать винтами оба проводника. Потом колодка полностью исключает соприкосновение двух зачищенных проводников.

Монтаж выполняется так: зачищенный от изоляции конец провода (около 5 мм.) вставляется в клеммное отверстие колодки, после чего закручивается стопорный винт

.

Клеммную колодку нельзя прятать в штукатурку или в стену без распределительной коробки.

Плоско-пружинный зажим и клеммная колодка

Появился этот метод не так давно. Существует два вида такого соединения: одноразовое и многоразовое

. Для последнего соединения в клеммной колодке существует специальный рычаг. Благодаря ему провод можно вставлять и вынимать несколько раз. Клеммные колодки такого типа успешно могут соединить медные и алюминиевые многожильные провода различных видов.

Широко применяются для установки люстр и соединения проводов в распределительных коробках . Требуется некоторое усилие, чтобы вставить провод в отверстие клеммной колодки. Чтобы вытащить проводник потребуется приложить еще больше усилий. Для практического применения лучше пользоваться многоразовыми моделями. В случае ошибки соединение можно быстро переделать.

Выполнить такой монтаж очень просто. Вначале с кабеля снимается изоляция

(примерно 10 мм.). Потом на многоразовом клеммнике нужно поднять рычажок, вставить провод, а затем вернуть рычажок в первоначальное положение. Все просто!

Заклепка

По надежности не уступает резьбовому соединению и имеет свои преимущества и недостатки:

• устанавливается такое соединение очень быстро;
• оно очень прочное, надежное и доступное по цене;
• однако, в отличие от резьбового крепежа, это соединение одноразовое.

Монтаж производится с помощью специального инструмента — заклепочника. На заклепку надевается алюминиевый провод, затем пружинная гайка, после чего медный провод и плоская шайба. Потом в ход идет заклепочник и соединение готово.

Стоит упомянуть, что участок соединения нужно обязательно изолировать.

Пайка

Возможна ли пайка проводников, изготовленных из различных материалов? Вполне возможна, если соблюсти определенные условия

.

С пайкой меди проблем не возникнет, в отличие от алюминия. На поверхности этого металла образуется амальгама, проявляющая удивительную стойкость в химическом плане. То есть припой не может приклеиться к ней. Это явление часто вызывает удивление у начинающих электриков.

Чтобы спаять два разных проводника следует запастись раствором медного купороса, батарейкой «Крона» и кусочком медной проволоки. На алюминиевом проводе аккуратно зачищается будущее место пайки. Затем на это место капают раствором медного купороса

.

Медную проволоку подсоединяют к положительному полюсу батареи «Крона» и опускают в медный купорос. К отрицательному полюсу батареи подсоединяется алюминиевый проводник. Спустя время на алюминии осядет слой меди, на который без всяких проблем можно припаять нужный провод.

Как припаять медь к алюминиевым трубкам

38 Как припаять медь к алюминиевым трубкам многометаллическим припоем Super Alloy 1

Часто в холодильной промышленности необходимо соединить медные и алюминиевые трубки от испарителя. Невозможно? Наш Super Alloy 1 упрощает пайку меди с алюминием.

Начните с предварительной очистки алюминиевой и медной трубки, затем вставьте алюминиевую трубку в расширяющийся конец медной трубки.

Предварительно нагрейте медную и алюминиевую трубки, направляя тепло немного больше на медь, чем на алюминий (поскольку медь имеет более высокую температуру плавления, чем алюминий)

Окуните паяльный стержень в жидкий флюс Super Alloy 1 и нанесите флюс на всю площадь соединения со стержнем.

Нагрейте медную и алюминиевую трубки на мягком пламени, пока флюс не изменит цвет. Уникальный флюс Super Alloy 1 действует как ориентир температуры, меняя цвет от медового до коричневого цвета корня пива, когда основной металл достигает рабочей температуры 350 ° F.

Нанесите стержень из Super Alloy 1 и дайте ему пройти через соединение, чтобы создать гладкое аккуратное соединение, которое не только прочное и герметичное, но и будет стоять неограниченно долго — при 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Полученная связка может иметь порошковое покрытие, гальваническое покрытие, полировку, окраску или форму, аналогичную основному металлу.

Super Alloy 1 — универсальный стержень, идеально подходящий для ремонта меди, тонкого алюминия, цинкового литья, металлической посуды, стали, нержавеющей стали, свинца, гальванизированного металла, латуни, замака, бронзы, олова, оцинкованной стали и «обезьяньего металла». — индивидуально или в любом сочетании.

СОВЕТЫ: ​​

• Super Alloy 1 можно использовать с пропаном, паяльником, бутаном, газом MAPP, ацетиленом, оксиацетиленом
• Всегда не забывайте понижать подачу кислорода с помощью ацетилена
• Некоррозионный жидкий флюс легко удаляется теплой водой

Примечание : При использовании продуктов Muggy Weld соблюдайте все рекомендации AWS по безопасности и охране здоровья.

Как правильно согнуть трубки

К счастью, большинство наших самодельных проектов не требует значительного изгиба труб. Однако я уверяю вас, что эти несколько компонентов важны, и многие из них по большей части хорошо заметны. Поскольку они настолько заметны, их изготовление заслуживает ваших самых больших усилий. Но прилагать максимум усилий не означает, что вы должны производить большое производство из этой штуковины для гибки труб. То же самое касается гибки стальных, медных и алюминиевых труб.

Любой, кто строит самолет из труб и ткани, вероятно, столкнется с большими возможностями для развития своих навыков гибки труб, чем если бы он строил композит. Эти сварные трубчатые самолеты обычно снабжены красиво изогнутыми хвостовыми поверхностями, изготовленными из стальных труб небольшого диаметра. Некоторые из них также имеют трубчатые носовые части крыла, каркасы фюзеляжа и каркасы сидений. Строители других типов самолетов могут добавить дуги ветрового стекла и фонаря, ручки закрылков и иногда S-образные контрольные колонны к списку изогнутых труб.

Практически единственные медные трубки, используемые в жилищном строительстве, — это линия давления масла и линии заливки. Даже они выходят из употребления, поскольку все больше строителей переходят на электрические датчики. Эти медные трубки имеют диаметр всего 1/8 дюйма, и их можно легко согнуть вручную или сформировать вокруг пустой жестяной банки или банки подходящего диаметра. Здесь нет серьезных проблем с изгибом трубки.

Алюминиевые трубки используются не только для топливных магистралей, они также используются для ветровых стекол, носовых частей фонаря и законцовок крыльев.Эти трубы большего диаметра создают проблемы изгиба, аналогичные тем, которые возникают при работе со стальными трубами. Сверхлегкие строители используют много предварительно изогнутых алюминиевых труб в конструктивных элементах, но эти компоненты, как правило, покупаются предварительно обрезанными и предварительно изогнутыми на заводе или у поставщика. Алюминиевые трубки играют важную роль в топливных системах, равно как и изгибы, которые вы делаете в них. В конце концов, зачем использовать фитинг там, где изгиб трубки тоже подойдет? Отводы трубок намного легче, дешевле и, в отличие от фитингов, не протекают.

Пусть вас не убаюкивает мысль, что просто из-за того, что алюминиевые топливопроводы диаметром 3/8 дюйма довольно пластичны, вы можете легко сформировать их вручную. Конечно, вы можете, но формованные вручную концы часто становятся плоскими и имеют плохой неправильный вид. сглаженные изгибы — обычный результат попытки согнуть тонкостенные трубы до малых радиусов без помощи трубогиба. Сплющенная топливная магистраль может ограничивать поток топлива и, в конечном итоге, может выйти из строя.

Что происходит при изгибе трубки?
Чтобы сделать изгиб в середине куска трубки, нужно взяться за каждый конец, верно? Затем вы кладете его на какую-нибудь твердую изогнутую поверхность и сильно надавливаете на оба конца трубки.. . и трубка начнет гнуться. Если радиус нижележащего объекта (формы), над которым вы изгибаете, большой, изгиб будет большим и плавным, а труба сохранит свое круглое поперечное сечение. Если, с другой стороны, нижняя поверхность имеет небольшой радиус, кривизна, развивающаяся в трубке, будет локализована. На первых нескольких градусах изгиба изгиб будет хорошо развиваться. Затем вы заметите, что трубка начинает сплющиваться. Верхняя часть изгиба теперь находится под возрастающим натяжением и должна растягиваться.Трубка, однако, не хочет этого делать и делает короткий разрез вокруг изгиба, вызывая это нежелательное сплющивание в трубке. А как быть с нижней стороной, которая упирается в «гнущуюся форму»? Он сильно сжимается, и, хотя трубка сопротивляется этому сжатию, она начинает проявлять признаки коробления по всему диаметру трубки. Если вы продолжите сгибание, сплющивание на верхней стороне станет более выраженным, в то же время скученный металл на нижней стороне снимет давление, образуя больше морщин.В конечном итоге трубка внезапно резко изогнется и сломается.

Трубку с тонкими стенками сложнее согнуть, потому что она очень быстро сгибается и сгибается.

Чем больше диаметр трубки, тем большее давление вы должны приложить, чтобы заставить ее изгибаться. Хотя вы можете легко сформировать изгиб на 90 ° на медной линии диаметром 1/8 дюйма и длиной всего 6 дюймов, вы просто не можете сделать то же самое с трубкой аналогичной длины 3/4 дюйма. Даже если у вас была форма для согните его. Почему?

Вам нужны рычаги давления
Независимо от того, как вы изгибаете отрезок трубки, вам будет намного легче сделать это, если отрезок будет достаточно длинным.Затем вы можете воспользоваться преимуществом, которое он предоставляет (принцип вы знаете). Отсутствие достаточного рычага может сделать практически невозможным формирование изгиба возле любого конца стальной (или алюминиевой) трубы диаметром 3/4 дюйма. Всегда начинайте с длинной трубы при ее сгибании. Чем больше диаметр чем больше должна быть излишняя длина трубки. Оставьте дополнительные 12 дюймов на каждом конце для трубок диаметром до 3/4 дюйма. Позвольте еще больше для труб большего диаметра … вам понадобится дополнительное усилие, которое она предоставляет.Если вы обнаружите, что вам нужно больше рычагов, вы всегда можете вставить стальной стержень или надеть трубку большего диаметра через конец, чтобы она служила своего рода удлиненной ручкой.

Необходимое оборудование
Вам не нужно много оборудования или материалов, чтобы делать хорошие равномерные изгибы. Эти предметы обязательно нужны.

1. Вам потребуются большие прочные тиски. Эффективность гибочного устройства практически любого типа можно значительно повысить, если закрепить его в тисках для тяжелых условий эксплуатации, надежно закрепленных на твердом столе.Помимо освобождения обеих рук (а в некоторых случаях и ног), это позволит вам более точно приложить изгибающее давление к трубке. Заменить тиски можно было бы на прочную неподвижную скамью, к которой можно было бы горизонтально прикрепить сгибающее устройство.

2. Для любого изгиба, превышающего, скажем, от 15 ° до 20 °, необходимо какое-то изгибающее устройство, особенно когда этот изгиб сосредоточен вокруг небольшого радиуса.

3. Наполнитель (песок, изгибающийся сплав или соль) для труднодоступных изгибов.

4. Шаблоны вырезанные из фанеры. Как еще можно проверить изгиб, который вы делаете?

Устройства для гибки труб
Вы можете успешно согнуть трубки практически с помощью любого простого самодельного устройства для гибки труб, если оно сделано правильно. У вас есть широкий выбор типов, из которых вы можете выбирать.

На месте у вас может быть доступ к какой-нибудь коммерческой трубогибочной машине. Если так, отлично. . . просто не забудьте взять с собой и свои шаблоны.

Другие из вас могут найти кого-нибудь, у кого есть трубогиб электрика, и организовать его использование.

Он должен позволять выполнять простые изгибы с высокой степенью успеха при условии, что он может соответствовать диаметру трубы, которую необходимо изгибать. Большинство трубок, которые мы используем в жилищном строительстве, имеют диаметр 1/2 или 3/4 дюйма (иногда также 5/8 дюйма). Если трубогиб, к которому у вас есть доступ, предназначен для труб большего диаметра, вам, вероятно, не следует используйте его, так как это может привести к чрезмерному сглаживанию изгибов.Конструкция трубогиба электрика достаточно проста, и вы можете скопировать его для трубки того размера, который вам нужно согнуть.

Простая форма для гибки фанеры, прибитая гвоздями к верстаку, является хорошим основным устройством для гибки больших гибов труб малого диаметра. Однако при обрезке формы необходимо сделать ее изгиб более острым, так как трубка будет иметь тенденцию к пружинению. Такое устройство для гибки легко использовать для получения однородных изгибов, потому что вы можете закрепить один конец трубки и протянуть свободный конец вокруг формы, заставляя ее плавно изгибаться одним легким движением.

Усовершенствованный вариант приспособления для гибки фанеры (формы) — это приспособление для гибки фанеры, края которого имеют канавки по диаметру трубы, для которой он предназначен.Желобок важен. Это снижает склонность трубки к сглаживанию, и возможны несколько более острые изгибы или изгибы трубки. Еще большим усовершенствованием было бы сделать фрезерованную канавку несколько глубже, чтобы трубка входила в нее за пределы своей половины диаметра. Эта дополнительная глубина позволяет стенкам канавки оказывать сдерживающее действие против тенденции трубы к сглаживанию. Не менее важно при изготовлении шкива с канавками или приспособления для гибки, чтобы кромки формы с канавками были достаточно прочными, чтобы противостоять сплющиванию и расширению трубы.Деревянная форма, особенно фанерная, в этом отношении является довольно слабой, поэтому она должна иметь значительное краевое расстояние между канавкой и краем шкива, формы, зажимного приспособления или чего-то еще. Рифленый алюминиевый «шкив» был бы намного прочнее, но его сложнее сделать, если у вас нет большого куска алюминиевой пластины или токарного станка для обработки металла. На рис. 5 показаны некоторые варианты изготовления устройств для гибки труб с пазами, будь то шкивные или простые зажимные приспособления для дерева. Рисунки с 1 по 5 должны дать вам достаточно идей, которые помогут вам разработать собственное устройство для гибки.

Процедуры изгиба
При работе с самолетами трубы обычно изгибаются в холодном состоянии. Вопреки тому, что может показаться логичным и противоречащим тому, что вы, возможно, слышали, попытка согнуть трубку путем нагревания может обернуться паршивым приключением. У большинства из нас нет навыков и терпения, чтобы играть с горячим поворотом, и это обычно приводит к плачевным результатам. Проблема заключается в локальном неравномерном нагреве и плохо согласованном давлении изгиба. . . не говоря уже о нетерпении.Если прижать горячую трубку к изгибу, она обязательно сплющится с внутренней стороны изгиба. Сгибать его вручную без помощи формы также очень сложно. Короче гнуть холодно.

Нагревание трубки до раскаленного состояния имеет место изгибаться. Изгиб приводит к некоторому затвердеванию металла. Итак, нагревая трубку, вы можете отжечь ее и осторожно продолжить сгибание после того, как трубка остынет. Другими словами, можно сделать изгибы с меньшим радиусом, если вы отожжете трубку один или два раза по мере продвижения изгиба.Это медленный способ, но он может привести к серьезному изгибу. Есть еще один способ снизить риск неудачного изгиба. Используйте наполнитель.

Использование присадочных материалов

Легко видеть, что упаковка трубы, которую вы хотите согнуть, твердым материалом, например песком или расплавленным сгибаемым сплавом, значительно подавит тенденцию к сплющиванию.

Прежде чем вы попытаетесь согнуть любую трубку большого диаметра (3/4 дюйма или больше), вы должны заполнить ее плотным песком.(Я понимаю, что соль тоже работает, хотя я никогда ее не пробовал.) Песок должен быть сухим и хорошо просеянным, чтобы удалить все посторонние предметы и более крупные песчинки. Закройте нижний конец трубки деревянной пробкой и насыпьте песок. Несколько раз постучите нижним концом трубы о твердую поверхность (бетонный пол). После того, как трубка наполнится песком, продолжающееся постукивание заставит ее осесть и уплотнить более плотно. Добавьте дополнительный песок. После того, как песок перестанет оседать, вбейте деревянную пробку в верхний конец трубы, убедившись, что она плотно прилегает к песку.Теперь ваша трубка готова к сгибанию. Риск плоского изгиба будет значительно снижен.

Более эффективным наполнителем, конечно же, является любой из имеющихся в продаже сплавов для гибки, например CERROBEND. Эти сплавы имеют очень низкую температуру плавления, в некоторых случаях она достигает 165 ° F. Когда этот изгибаемый сплав нагревается до температуры плавления, его можно заливать в трубку, которую вы хотите изогнуть. . . конечно, сначала заткни нижнюю. Охлаждение трубки в воде приведет к затвердеванию сплава, и вы готовы к усилиям по изгибу.После завершения изгиба трубку необходимо снова нагреть, чтобы расплавить сплав. Материал можно использовать повторно любое количество раз. Однако, поскольку маловероятно, что большинство из нас могло бы найти экономичный источник гибкого сплава, обработка песком была и будет одной из наиболее используемых в жилищном строительстве.

Подробнее о процессе гибки
Вы не можете спешить с рутинной гибкой труб. Обычно это занимает гораздо больше времени, чем вы ожидали. Уделите себе достаточно времени для изгибов, которые не имеют равномерного радиуса.

Практически любое устройство для гибки, которое вы используете, за исключением шаблонного приспособления для гибки, будет иметь шкив, ролик или диск с канавками небольшого диаметра, на которые будет изгибаться труба. Очевидно, вы не можете сильно согнуть трубку в любом месте, если для вашего изгиба требуется радиус, во много раз превышающий радиус шкива гибочного устройства. Это означает, что процесс гибки может занять довольно много времени, так как вам придется немного согнуть, сверять сгиб трубы с шаблоном и т. Д. В качестве помощи при проверке точности вашего сгиба по мере продолжения вы должны отметить центральную линию вокруг тюбик, который будет использоваться в качестве ориентира для вашего шаблона.(Используйте черный маркер для стирки на алюминиевых трубках и серебряный карандаш на стальных трубках.)

Не забудьте проверить трубку после завершения изгиба, чтобы убедиться, что она не перекручена, если смотреть с концов. Положите его на ровную поверхность для быстрой проверки. Если деформация присутствует, скручивающее давление в нужном направлении устранит деформацию. Еще раз проверьте изгиб трубки по шаблону, прежде чем поздравить себя с хорошо выполненной работой.

Передовой опыт

Многие авиастроители используют в своих проектах жесткие алюминиевые трубки для топливных и вентиляционных линий, а иногда и гидравлические линии.Этот материал относительно недорог и хорошо подходит строителям для таких применений, если давление не слишком высокое, но есть и лучшие, и худшие способы использования алюминиевых труб. Некоторым строителям может потребоваться использовать нержавеющую сталь для гидравлических линий высокого давления, но большинству строителей этого не сделать, поэтому мы в основном рассмотрим алюминиевые трубы.

Вот хорошо сделанный раструб в трубке 5052 3/8 дюйма. Втулка AN819 и гайка AN818 установлены и готовы к использованию. Очень важно проверить, нет ли трещин на только что сделанном факеле.

Типы алюминиевых трубок

Для нашего использования доступны два типа алюминиевых трубок: более гибкие 3003-0 (которые Aircraft Spruce называют Versatube) и более прочные из сплава 5052-0. Versatube (3003) дешевле и подходит для топливных и вентиляционных линий в большинстве приложений. Его также можно использовать для вакуумных линий, но в наши дни это явно не популярно, поскольку почти никто не строит новый самолет с вакуумной системой. Не рекомендуется для гидравлических систем из-за довольно низкой прочности и рабочего давления.Еще один недостаток трубки 3003 заключается в том, что она поставляется в рулонах и требует правки. В зависимости от того, насколько вы придирчивы, это незначительная задача или настоящая неприятность. Выпрямители для трубок можно купить или сделать своими руками, но это становится еще одной задачей или расходом, которые необходимо покрыть в бюджете и графике вашего проекта. С другой стороны, трубки 3003 легче гнуть.

Более прочные трубки 5052 поставляются в виде прямых стержней, поэтому их не проблема выпрямить, но их сложнее согнуть.Его не так сложно согнуть, чтобы в большинстве случаев это было проблемой, но всегда потребуется использовать трубогиб. Лучше всего также использовать гибочный станок для 3003, но регулировку часто можно согнуть вручную, если не нужно гнуть слишком сильно. Главное преимущество НКТ 5052, помимо прямолинейности, — это большая прочность. Он примерно в два раза превышает рабочее давление трубки 3003. Это означает, что он подходит для гидравлических линий тормозов без наддува. Однако его максимального рабочего давления в 1500 фунтов на квадратный дюйм может быть недостаточно для гидравлических шасси.Излишне говорить, что 3003 никогда не следует использовать в гидравлических системах с каким-либо механически повышенным давлением. Обратитесь к производителю комплекта, чтобы убедиться, не вызывает ли это беспокойство. И 3003, и 5052 хорошо подходят для топливных и вентиляционных линий. Остальные приложения следует тщательно рассмотреть.

Различные типы трубогибов могут лучше работать для разных областей применения. Все они предназначены для работы с трубками диаметром 1/4 дюйма, 5/16 дюйма и 3/8 дюйма. Правый изгиб имеет разметку в градусах, что упрощает измерение угла изгиба.

Гибка алюминиевых трубок

Практически в каждом случае требуется некоторый изгиб, поэтому важно иметь инструмент, который хорошо справляется с этой работой. Попытка сделать изгиб без такого инструмента — плохая идея, потому что без правильного инструмента невозможно предотвратить сжатие трубки, когда вы ее изгибаете. Это сжатие уменьшит поток через трубку. Трубогибы начинаются примерно с 30 долларов и продолжают расти. Если вам нужно согнуть трубы более одного размера, по возможности приобретите гибочный станок, который справится со всеми размерами.Не нужно брать два инструмента, если работу сделает один.

Если трубу необходимо согнуть, чтобы она поместилась в определенном пространстве, обязательно начинайте сгибание назад от конечного размера, достаточного для учета радиуса сгиба. Здесь на трубке нанесена отметка 11 дюймов, чтобы получить общий размер готовой детали в 12 дюймов.

Выполнение одиночного изгиба при большом количестве трубок не требует особых усилий. Просто поместите трубку в инструмент, согните на желаемую величину и снимите.Однако для успешного выполнения серии изгибов требуется некоторое планирование. Например, если ваш гибочный станок производит радиус в один дюйм в трубке 3/8 дюйма (примерно минимальный для этого диаметра), вам нужно будет сместить начальную точку на один дюйм, чтобы учесть изгиб. Рассмотрим 12-дюймовую секцию с изгибом на 90 градусов на каждом конце. Прямая часть будет иметь длину 12 дюймов минус один дюйм с каждого конца, чтобы учесть изгибы, что даст вам прямой участок длиной 10 дюймов.

Автор использует проволочный шаблон, чтобы согнуть топливопровод своего спортсмена.Такой шаблон сэкономит много времени и потраченных впустую трубок.

При более сложных рисунках изгиба легче начать с шаблона из изогнутой проволоки, такого как сварочный пруток. Тогда просто сопоставьте шаблон. Работа с одного конца и частые проверки по пути спасут ненужные трубки. При изготовлении проволочного шаблона обязательно учитывайте радиус изгиба трубки и не делайте резких изгибов в шаблоне, которые невозможно воспроизвести в трубке.

Сплав 3003 позволит легче настраивать сложные формы, которые не совсем подходят, но обратная сторона может иметь менее привлекательный внешний вид.Также легко свернуть трубку 3003 при выполнении этих регулировок. С другой стороны, более аккуратный внешний вид трубки 5052 часто окупается тем, что с ней несколько сложнее обращаться.

Резка

Трубы лучше всего резать труборезом, но также можно резать ножовкой или ленточной пилой для резки металла. Если вы используете пилу, обязательно используйте лезвие с мелкими зубьями (32 зуба на дюйм). В любом случае разрез должен быть квадратным, чтобы его можно было развальцовывать позже.

После резки обязательно очистите конец и удалите все заусенцы.Для этого подойдет плоский напильник или ленточная шлифовальная машина, если использовать ее осторожно. Обязательно удалите весь намотанный материал, оставшийся с внутренней стороны разреза. Это особенно часто встречается при использовании ножниц для труб. Для этого хорошо подойдет зенковка, но будьте осторожны, чтобы не удалить слишком много материала. Это очень похоже на удаление заусенцев с отверстия под заклепку. Удалите достаточно материала, чтобы сделать чистое отверстие, но не настолько, чтобы фактически прорезать в нем зенковку. Когда я закончу, я люблю быстро пропустить обрезанный конец кругом Scotch-Brite, просто чтобы все очистить.Последний шаг — очистить трубку от мусора. Обычно это делается с помощью струи сжатого воздуха.

Чтобы прикрепить трубку, например топливопровод, к несущей трубке, используйте зажимной инструмент Adel, чтобы сжать два зажима вместе. Есть и другие способы сделать это, но я пока не нашел более легкого. Это инструмент, который определенно стоит иметь.

Присоединение трубок к другим частям

Трубки могут быть присоединены к другим частям с помощью развальцовки, компрессионного фитинга или путем надевания гибкого шланга на конец.Раструбные фитинги с использованием стандартных деталей AN являются наиболее распространенными, поэтому мы сначала рассмотрим их. Трубка подготовлена ​​к соединению путем надевания гайки AN818 и втулки AN819, а затем развальцовки конца с помощью авиационного инструмента для развальцовки. Обратите внимание, что автомобильные развальцовочные инструменты устанавливаются под другим углом и не подходят для использования в авиации. Затем гайка и втулка прикрепляют развальцованный конец к другому фитингу AN, предназначенному для работы с этими деталями.

На фотографиях показаны два наиболее распространенных авиационных устройства для сжигания факелов.Они оба могут хорошо поработать. Цельный инструмент проще в использовании, но он не так хорош для ситуаций, когда изгиб находится близко к фитингу под развальцовку. Тип с отдельной вилкой немного более громоздок в использовании, но будет работать лучше, когда раструб близок к изгибу. Стоимость примерно одинаковая, так что преимущества там так или иначе нет. Обратите внимание, что цельный инструмент не будет работать с трубками из нержавеющей стали, которые вам понадобятся для гидравлических линий высокого давления. Инструменты с отдельными ярмами могут работать с нержавеющей сталью, но для уверенности дважды проверьте литературу перед покупкой.

Цельный инструмент для развальцовки (вверху) содержит все в одной упаковке, но его больший размер не позволяет ему так плотно прилегать к изгибам. Инструмент, состоящий из двух частей, менее удобен в использовании, но лучше подходит для ограниченного пространства.

Моноблочные инструменты имеют встроенный ограничитель для правильного позиционирования трубок для развальцовки, но с другими вам потребуется небольшая длина трубки, выступающей над инструментом, чтобы обеспечить достаточное количество материала для развальцовки. Толщина примерно в пенни подойдет.10 центов или четвертак также подойдут, если вы окажетесь без гроша в кармане. Обязательно проверьте раструбы на наличие трещин. Перед использованием необходимо заменить любую треснувшую раструб.

Для тех, кто ищет наилучшую возможную развальцовку, инструмент для развальцовки с двойным нахлестом — это ответ. С другой стороны, он дает превосходный отбортовку, но с другой стороны, инструмент стоит около 600 долларов. Это не обязательные расходы для типичного строителя, поэтому упоминается только в качестве справочной информации. Не поддавайтесь соблазну купить менее дорогой автомобильный инструмент для двойной развальцовки.Он дает 45-градусный блик, а не 37-градусный, рекомендуемый для авиации.

Компрессионные фитинги также доступны под торговой маркой Swagelok. Эти фитинги удобны в использовании, но они дороже и тяжелее, чем фитинги AN. У них есть свое место, но большинство строителей не будут их использовать из-за этих недостатков.

Иногда удобно прикрепить гибкий шланг к концу жесткой трубки. Если это необходимо, рекомендуется вкрутить бусину в конец жесткой трубки, чтобы закрепить шланг и зажим.Недорогие бортовые ролики доступны от Aircraft Spruce для трубок 3/8 дюйма со стенкой 0,035, наиболее распространенного размера для топливопроводов. Бисерные ролики других размеров доступны из других источников. Обязательно протолкните шланг достаточно далеко, чтобы пройти за бортик и учесть ширину зажима для шланга.

Если вам нужно прикрепить гибкий шланг к жесткой алюминиевой трубке, вам следует вкатать бусинку в трубку ближе к концу. Это сделает соединение более безопасным. Недорогой валик-валик (EZ-Beader TP885A) показан внизу фото.Они доступны от Aircraft Spruce для трубок диаметром 3/8 дюйма.

Опора

Длинные отрезки жестких трубок должны поддерживаться примерно через каждые 12 дюймов для линий 1/4 дюйма и каждые 16 дюймов для линий 3/8 дюйма, предпочтительно с помощью мягкого зажима Adel. В некоторых ситуациях может быть желательно переместить опоры еще ближе. Дело в том, чтобы предотвратить вибрацию или другое потенциально разрушительное движение. Это руководство взято из FAA AC 43.13-1B, копия которого должна быть под рукой у всех, кто строит самолет.

Поврежденные трубки

Трубки могут быть повреждены или сплющены при изготовлении или использовании. AC 43.13-1B снова дает нам представление о том, насколько допустимо сплющивание или царапание. Трубку можно сплющить не менее чем до 75% от ее первоначального диаметра, и при этом ее можно будет использовать. В конечном итоге исправность топливопровода зависит от его способности пропускать топливо с требуемой скоростью, которая может допускать или не допускать сплющивание.

Царапины на трубке не должны превышать 10% толщины стенки трубки.Другими словами, на трубке 3/8 дюйма с толщиной стенки 0,035 дюйма не должно быть царапин глубиной более 0,0035 дюйма. Это небольшая царапина, и, по общему признанию, ее трудно измерить. Основное правило: если сомневаетесь, выбросьте его. Глубокие царапины могут стать причиной возникновения напряжений, которые в будущем приведут к появлению трещин. Никто не хочет, чтобы в их самолете была топливная магистраль с трещинами.

Маршрут

Жесткие трубопроводы следует прокладывать таким образом, чтобы они не подвергались чрезмерному нагреву, например, от выхлопных систем.Их также нужно беречь от перетирания. О необходимости поддержки уже говорилось. Любой переход от жесткой лески к гибкой леске Aeroquip должен поддерживаться как можно ближе к стыку. Как правило, предпочтительна наиболее прямая трассировка, а наименьшее возможное количество изгибов дает лучший поток, чем более запутанные макеты. Это нужно сопоставлять с другими соображениями, но это всегда должно оставаться целью.

Вентиляционные линии должны иметь участки, на которых не образуются нижние точки, за исключением их выхода и начала.Между этими двумя точками не должно быть никаких провалов. Точно так же топливопроводы всегда должны проходить вниз от топливного бака к сливу системы. Если это невозможно, слив необходимо установить в любой нижней точке. Для самолетов с хвостовым колесом это следует проверять в горизонтальном и стояночном положениях, поскольку низкие точки могут быть созданы в одном положении, чего нет в другом. Металлические провода никогда не следует размещать в местах, где они могут проводить электричество. Линии, проложенные рядом с батареями, должны быть защищены.Жесткие топливопроводы, проходящие в моторном отсеке, должны быть защищены противопожарными рукавами или подобным материалом, как и гибкие трубопроводы.

Аккуратная и безопасная установка обеспечит долгие годы надежной работы, практически не требующей обслуживания. Чтобы сделать это правильно, стоит потрудиться.

(PDF) Улучшенное обжимное соединение алюминиевых труб с оправками с волнистыми поверхностями

1

-я Международная конференция по высокоскоростному формованию — 2004

166

равно длине гайки As = πDl.Здесь D — номинальный диаметр болта

, а l — длина гайки. Это предполагает, что вся площадь, охватываемая гайкой

, должна быть разрезана сразу. Сила сдвига, которую может удерживать болт, связана со сдвигающим потоком

напряжения,

τ

o, материала как Fs = πDl

τ

o. Осевая сила Fa = σo π (D / 2) 2, конечно. Отметим

, что обычно напряжение сдвига материала составляет примерно 1/2 осевого напряжения (критерий Треска)

, и на основе этого мы можем найти длину гайки, которая обеспечивает осевое разрушение вместо сдвига, так как

составляет примерно один — половина диаметра болта.Обратите внимание, что в рамках важного предположения

, что болт хорошо входит в зацепление с гайкой; шаг или глубина резьбы не имеет значения.

Одна из вещей, которую мы хотели бы сделать в настоящее время, — это «оптимизировать» изготовление обжима с высокой скоростью

, создаваемого осевым имплозивным ударом трубы на оправку с текстурированной поверхностью

. Давайте уточним, что может означать «оптимизировать». Во-первых, мы хотели бы сделать соединение

, которое имеет такую ​​же или большую осевую прочность и / или прочность на скручивание, чем труба, которую мы будем соединять с оправкой

.(Примечание: прочность соединения за пределом разрыва трубы не имеет значения

). Также хотелось бы сделать это соединение с минимальным расходом электромагнитной энергии

. Более высокие затраты энергии требуют более крупных конденсаторных батарей и более дорогих катушек. Соображения более высокого уровня (немного выходящие за рамки настоящей статьи

) состоят в том, что мы можем желать, чтобы соединения оставались герметичными после данного удара или соединения, устойчивые к усталости

.

Поскольку скорость удара будет масштабироваться с вложенной энергией, далее мы создадим простую модель для оценки

энергии удара, необходимой для формирования полностью зацепленного соединения с вдавливанием. Предположим, что труба толщиной t, изготовленная из материала с плотностью

ρ

и осевым напряжением течения,

σ

o, сжимается в направлении оправки. Оправка может быть принята как недеформируемая и имеет

текстурированную поверхность, где текстура имеет амплитуду глубины d и длину волны

λ

.

Кинетическая энергия на единицу площади трубы, Ek = 0,5 t r v2, где v — скорость внутрь трубы

. Трубка замедлится при ударе о текстурированную поверхность, и кинетическая энергия

будет рассеиваться в виде пластической работы при образовании вмятин на металлической поверхности. Пластиковая работа

, выполненная для создания изрезанной поверхности, может быть принята как интеграл силы, действующей на деформирующую трубку

, интегрированной по глубине проникновения шаблона оправки в

трубку.Точное вычисление этого интеграла очень затруднительно из-за множества реальных сложностей

(в основном, трудностей в знании трения и соответствующих определяющих свойств материалов). Однако у этого интеграла есть четкие границы. Во-первых, общая глубина

возможного вдавливания равна d, и пластически деформирующаяся поверхность при давлении

примет форму жесткой поверхности произвольной формы под давлением 3σo. Таким образом, максимально возможное количество энергии

, которое могло бы пластически поглощаться при взаимодействии с поверхностями, составляет 3σod.

Фактическое значение будет некоторой долей F1 этого значения (которое зависит от деталей

, таких как коэффициенты трения и форма волнообразной поверхности, которая должна быть соединена.

На основе приравнивания кинетической энергии и поглощенной энергии при ударе через фактор эффективности

тор, E, можно оценить скорость удара, необходимую для зацепления трубы и оправки, как:

ρ

σ

Et

dF

Vo1

6

= ( 2)

Для типичных значений (алюминиевая трубка толщиной 2 мм вставляется в канавки глубиной 1 мм с использованием

F1 = 0.5 и E = 0,5) мы оцениваем скорости удара порядка 150 м / с, необходимые для полного зацепления

. Обратите внимание, что такие члены, как E и F1, очень трудно точно оценить

(но не слишком сложно связать), соотношение масштабирования, обеспечиваемое уравнением (1), весьма полезно. В основном это говорит о том, что по мере уменьшения глубины вмятин требуется сварка алюминиевых труб

Большое количество производителей производят трубопроводные системы из углеродистой и нержавеющей стали, и в целом процедуры сварки и методы их изготовления хорошо известны.

Но немногие производители производят алюминиевые трубопроводные системы, а технологии производства не так широко известны. Фактически, различия в материалах между сталью и алюминием существенно различают методы их изготовления.

Сварка стыков стальных труб: общие сведения

Стыки стальных труб обычно свариваются с использованием геометрии стыков с открытым корнем (см. рис. 1 ).Вы можете использовать газовую вольфрамовую дуговую сварку (GTAW), газовую дуговую сварку металлическим электродом (GMAW) в режиме короткого замыкания или дуговую сварку в среде защитного металла (SMAW) для сварки корневого прохода. Затем вы можете заполнить стык с помощью SMAW или GTAW, хотя вы также можете использовать GMAW в режиме переноса распылением, если стык труб можно сварить в плоском повернутом положении (1GR). Углеродистая сталь не требует обратной продувки внутри трубы, но трубопровод из нержавеющей стали требует обратной продувки аргоном.

Часто для сварки нержавеющей стали и других систем трубопроводов используется расходная вставка, часто называемая вставкой EB.Вы свариваете корневой проход, расплавляя расходную вставку, которая плавится и течет, образуя корневой проход хорошей геометрии.

Опять же, трубопроводы из нержавеющей стали и никеля требуют внутренней обратной продувки. Единственный другой недостаток заключается в том, что этот метод требует механической подготовки под сварку.

Чем отличается сварка алюминиевых труб?

К сожалению, ни обратная продувка, ни расходные материалы не подходят для получения сварных швов рентгеновского качества на алюминиевых трубопроводах. На самом деле техника «выдергивания» расходной вставки на алюминии вообще не работает.Причину довольно просто понять.

Если вы посмотрите на Рисунок 2 , вы увидите, что область сварного шва имеет большую поверхность, на которой может образовываться оксид алюминия. Однако единственные области, где дуга удаляет оксид алюминия со свариваемых поверхностей, — это области, так сказать, в пределах прямой видимости вольфрамового электрода. Таким образом, во многих областях дуга не может удалить оксид с поверхности алюминия. Из-за этого расходная вставка не плавится и не вытекает, и ее нельзя будет вытащить.

Алюминиевые стыки труб можно сварить методом открытого корня, но это сложнее, чем со сталью. Высокая теплопроводность алюминия означает, что сварочная ванна больше, чем у стали. Сварочная ванна также более текучая, поэтому управлять расплавленной ванной сложнее. Сварка с открытыми корнями почти всегда выполняется GTAW. Сложно выполнить корневой проход с помощью GMAW, особенно если труба не повернута.

Лучшие методы сварки алюминиевых трубопроводов

В некоторых случаях вы можете сваривать алюминиевую трубу, используя постоянную или постоянную основу. временное Опорное кольцо (см рисунок 3 ).Если основа постоянная, она должна быть сделана из алюминия того же типа, что и труба. Временные основы могут быть изготовлены из таких материалов, как медь, нержавеющая сталь или сегментированная керамическая плитка. Обычно вам не нужно обрабатывать стыки подкладных колец, чтобы подготовить их к сварке, что является преимуществом.

Хороший способ выполнить сварные швы труб из алюминия рентгеновского качества — это использовать геометрию шва с расширенной фаской (см. , рис. 4 ). В этом типе соединения для подготовки сварного шва необходима механическая обработка, что является недостатком.Однако алюминий относительно мягкий, поэтому подготовка к сварке может быть обработана фрезером по дереву с фрезой.

Затем соедините две части трубы вместе без корневого зазора и прихватите их, используя GTAW и соответствующую присадочную проволоку (4043 или Присадочный металл 5356 может использоваться для сварки большинства труб; обычно это экструдированный сплав 6ХХХ, поэтому проверьте контрактную документацию, чтобы определить правильный присадочный металл).

Техника сварки довольно проста. Используйте сварку на переменном токе чистым или циркониевым вольфрамовым электродом. В качестве защитного газа используйте чистый аргон. Никакой внутренней обратной продувки не требуется, хотя она иногда используется в критических приложениях
.

Самое важное, что нужно помнить при сварке корневого прохода, — это то, что большинство сплавов для труб — это экструдированные сплавы 6ХХХ, и эти сплавы довольно чувствительны к образованию трещин. Если вы попытаетесь сварить корень, проплавив расширенную площадку, не добавляя наполнителя, корневой проход треснет.Обязательно добавляйте присадку к сварному шву по мере его выполнения. Если при остывании сварной шов трескается, при сварке нужно добавить больше присадочного металла.

Таким образом можно сварить корневой проход, зафиксировав трубу или повернув ее во время сварки. После завершения корневого прохода вы можете заполнить оставшуюся часть подготовки сварного шва, используя GTAW или GMAW.

Может потребоваться некоторое время, чтобы привыкнуть к идее обработки подготовительного шва с помощью фрезерного станка по дереву. Вероятно, потребуется некоторая практика, чтобы разработать технику сварки корневого шва с использованием техники расширенного участка.Но как только вы это сделаете, у вас будет новый инструмент, который поможет вам сделать качественные сварные швы алюминиевых труб.

Фрэнк Г. Армао (Frank G. Armao) — руководитель группы по применению цветных металлов в The Lincoln Electric Co., 22801 St. Clair Ave., Кливленд, Огайо 44117, 216-481-8100, факс 216-486-1751, Frank_Armao @ lincolnelectric. com, www.lincolnelectric.com.

Как выбрать и использовать Hardline

При всем разнообразии материалов для труб сегодня выбор правильной жесткой линии может показаться сложной задачей.У каждого материала есть свои плюсы и минусы, поэтому перед покупкой вам необходимо рассмотреть конкретное приложение или систему транспортного средства, в которой вы планируете его использовать. Earl’s предлагает широкий выбор трубок из различных материалов и размеров для использования в большинстве автомобильных систем. Я буду разбирать эти конструкции трубок и дать вам лучшее представление об их преимуществах.

Steel Hardline

Трубы из оцинкованной стали устойчивы к распространенным видам коррозии, а конструкция с двойными стенками обеспечивает прочность и долговечность.Это наименее дорогая жесткая леска, которую можно гнуть / развальцовывать обычными ручными инструментами.

Стальные жесткие трубы — один из наиболее распространенных типов труб, они используются практически во всех системах в автомобильном мире, и на то есть веские причины. Начнем с того, что его обычно дешевле всего купить, и его довольно легко согнуть, разрезать и развальцовывать обычными ручными инструментами. Earl’s предлагает 2 типа жесткой стали. В наших оцинкованных стальных трубах используется низкоуглеродистая сталь с двойными стенками, спаянная медью, а затем оцинкованная для защиты от коррозии.

Другой вариант — наша жесткая линия Olive Steel. Он также изготовлен из низкоуглеродистой стали с двойными стенками, припаянными медной пайкой, но также покрыт ПВФ или (поливинилфтор) покрытием. Покрытие PVF оливкового цвета обеспечивает превосходную защиту от коррозии и идеально подходит для автомобилей, подверженных воздействию снега, соли, гравия или других агрессивных сред. Обе модели легко сгибать, разрезать и развальцовывать. Для вашего удобства Earl’s предлагает большой выбор инструментов, позволяющих делать все — от резки, гибки и развальцовки жестких линий.

Алюминиевая трубка

Отожженная алюминиевая трубка легко формируется вручную и может использоваться с концами шланга Эрла. Его можно развальцовывать и использовать с трубными гайками Эрла, а трубные втулки или переходник можно приваривать к концу (-ям) трубок.

Алюминиевые трубки — еще один популярный выбор, который вы увидите. Одним из главных плюсов использования алюминия является то, что его легко гнуть! Настолько простой, что вы можете согнуть его вручную, но также может быть трудно получить идеально ровный, особенно когда он куплен в рулонах.Алюминий легко резать и развальцовывать, и вы даже можете отполировать его до блеска. Обычно с алюминием используется только метод одиночного факела под углом 37 градусов, так как это такой мягкий материал, и трудно получить качественные факелы при попытке двойного факела под углом 45 градусов. Алюминиевые трубки можно использовать для всего: от топливопровода, трансмиссии и маслоснабжения, даже до вакуумных и охлаждающих. Алюминиевые трубки никогда не должны использоваться для тормозных магистралей под давлением.

Earl’s EZ-BEADER производит правильно расположенный и идеально закругленный борт на алюминиевых трубках с толщиной стенки от.От 035 до 0,065 дюйма.

Обычно можно увидеть алюминиевые топливопроводы и линии передачи, а инструмент Earl’s EZ-Beader для трубок позволяет подключать резиновый шланг непосредственно к алюминиевым трубкам. Инструмент формирует закругленный валик на конце трубки, который можно использовать для удержания шланга вместе с зажимом для шланга. Используйте инструмент EZ-Beader, номер детали 008ERL для трубок диаметром 3/8 дюйма и 009ERL для трубок диаметром 1/2 дюйма.

Трубки Easy-Form

Трубки Easy-Form изготовлены из медно-никелевого сплава, который прочен, как сталь, но его гораздо легче сгибать и развальцовывать.Этот сплав состоит примерно на 90% из меди и на 10% из никеля, и его не следует путать с типичными медными трубками, которые можно найти в хозяйственных магазинах.

Чтобы получить лучшее из обоих миров, Earl’s предлагает трубки Easy-Form. Это трубки, изготовленные из медно-никелевого сплава, который такой же прочный, как и сталь, но его гораздо легче резать, гнуть и развальцовывать, как алюминий. Не путайте с типичными медными трубками, которые вы найдете в строительном магазине, трубки Earls Easy-form состоят примерно на 90% из меди и на 10% из никеля.Эту трубку так легко согнуть, что вы можете делать это голыми руками, но использование специального гибочного станка может каждый раз обеспечивать идеальный радиус. Такие компании, как Volvo®, Audi® и Porsche®, используют этот тип тормозных трубок из медно-никелевого сплава с 1970-х годов. Одним из самых больших преимуществ трубок Easy-bend является то, что они не ржавеют и не подвержены коррозии и одобрены DOT для использования в гидравлических тормозных системах. Он идеально подходит для использования во всех автомобильных жестких системах, включая тормозные магистрали, охладители трансмиссии, топливные магистрали и т. Д.Earl’s предлагает трубки Easy-form самых популярных диаметров.

Нержавеющая трубка

Отожженная трубка 304SS продается только прямой длины и идеально подходит для прецизионных жестких систем. Его можно отполировать для придания индивидуального вида и легко сформировать в виде одинарного или двойного раструба (двойной раструб требует высококачественного формовочного инструмента).

Трубки из нержавеющей стали, несмотря на их более высокую начальную стоимость, по-прежнему остаются популярным выбором среди автолюбителей. Несмотря на то, что нержавеющая сталь немного сложнее гнуть, она может быть отличным выбором, если вы ищете превосходную устойчивость к ржавчине и коррозии или нуждаетесь в трубке, которую можно отполировать до блеска шоу-кара, который прослужит долгие годы.Нержавеющие трубки хорошо работают с одиночными развальцовками и могут быть развальцованы дважды, но для правильного выполнения операции потребуется высококачественный инструмент для развальцовки, такой как номер детали Earl # 001ERL.

Инструменты для развальцовки

Когда дело доходит до развальцовки любой трубки, есть несколько правил, которые можно и чего нельзя делать. Автомобильным стандартом является двойная ракета под углом 45 градусов. Двойное развальцовывание загибает гладкую внешнюю часть трубки внутрь для образования уплотняющей поверхности. Эта гладкая поверхность в сочетании с дополнительным материалом в результате удвоения толщины стенок даст вам более надежное уплотнение, которое также менее склонно к растрескиванию.Метод двойной развальцовки не требует использования трубных гильз и является хорошим методом при работе с низкоуглеродистой сталью и трубками Easy-form. Алюминиевые трубки очень мягкие и податливые, что затрудняет выполнение качественных двойных развальцовок.

Одинарный раструб 37 градусов может также использоваться на всех трех упомянутых типах труб, но требует использования трубных втулок и трубных гаек для обеспечения качественного уплотнения. Перед окончательной установкой всегда следует дважды проверять расширяющуюся область на наличие трещин или слабых мест.

Для получения дополнительной информации об инструментах для развальцовки тормозной магистрали Earl’s, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ!

Нержавеющая сталь — значительно более твердый материал, и обычно достаточно одного раструба под углом 37 градусов. При использовании метода одиночной развальцовки вам необходимо использовать трубные гильзы и трубные гайки, чтобы надежно закрепить раструб на фитинге. Earl’s предлагает широкий выбор стальных и алюминиевых трубных втулок и гаек для использования с фитингами 37 градусов AN.

Запрещается менять местами фитинги 37 ° и 45 °, разница в углах седла приводит к очень узкой уплотнительной поверхности и может выйти из строя под давлением.

Компрессионные переходники

Фитинги Earl’s Performance AN для трубных переходников изготовлены из качественного алюминия. Эти переходные фитинги были изначально разработаны для удовлетворения потребностей гоночной индустрии, но будут работать с любыми приложениями низкого давления для адаптации алюминиевых, стальных, медных, медно-никелевых или нержавеющих труб к фитингам типа AN.

Теперь, если вы просто не хотите возиться с ракетами и инструментами для развальцовки, у Earl’s есть альтернатива для вас. Это наша полная линейка компрессионных фитингов, которые предназначены для адаптации жестких труб к фитингам типа AN.Они позволяют легко адаптировать жесткие трубы диаметром от ¼ до ½ дюйма к фитингам типа AN. Компрессионные фитинги Earl рассчитаны на давление 250 фунтов на квадратный дюйм и никогда не должны использоваться в тормозной системе.

Датчик давления

Когда вы закончите сборку, не забудьте использовать наш удобный комплект для проверки давления P # D016-SERL, чтобы проверить свою работу под давлением перед окончательной установкой. Это может сэкономить ваше время и деньги, предотвращая потерю дорогостоящих жидкостей.

Монтажные зажимы

Надежно закрепите жесткие кабели с помощью наших зажимов Adel (номера деталей 1710xxERL) или линейных зажимов (номера деталей 1702xxERL).Они помогают предотвратить вибрацию и чрезмерное изгибание строп, которые могут вызвать трещины или даже преждевременный выход из строя.

Процесс соединения медных и алюминиевых труб методом ротационной обжимки