Kovové prošívání - Metal stitching - Wikipedia

Kovové prošívání je průmyslová technika pro opravy prasklý a zlomený litina, ocelové, bronzové nebo hliníkové konstrukce a jejich součásti. Proces se provádí za studena, bez svařování. Umožňuje opravy litiny a litá ocel, často na místě, bez zkreslení při svařování, a lze jej použít v jiných situacích, kdy nelze k provedení opravy použít teplo.

Pozadí

Proces kovového šití byl vyvinut na konci 30. let jako alternativa k opravě litinových součástí a zařízení na texaských ropných polích. Proces byl vyvinut, aby poskytoval trvalou opravu bez stresu, a byl využíván, když bylo omezeno nebo nebylo povoleno použití tepla nebo otevřeného plamene. Za vývoj této nové techniky kovového zamykání byli připsáni čtyři muži: Lawrence B. Scott, Fred Lewis, Earl Reynolds a Hal W. Harman.[1] Byl to však Hal Harman, kdo původně vynalezl metodu kovového šití a on požádal o patent k technice 7. srpna 1937.[2]

V roce 1938 L.B. Scott byl oficiálně připočítán s vynálezem Metalock variace kovového šití, zatímco ještě pracoval pro Harmana. Scott získal patentová práva na techniku ​​opravy a použité materiály. Scott využil své patenty k zajištění procesu opravy, nazval jej „Metalock Repair Process“ a začal nabízet franšízy pod obchodním názvem Metalock Corporation po zahájení vlastní činnosti v Long Island City, NY. Krátce nato byla společnost Thomas O. Oliver Ltd. (se sídlem v Ontariu v Kanadě) první společností, která zakoupila franšízu.

Fred Lewis (partner v procesu vývoje) zakoupil franšízu a zahájil provoz v Chicagu, IL v roce 1942. Ve stejném roce opustil George Jackman st. T.O. Oliver Ltd. a založili společnost Metal Locking Service, Inc. jako samostatnou společnost.[3]

Hal Harman převzal svoji metodu - tzv Chainlock. Harman a Scott původně nabízeli konkurenční opravy kovových švů. Poté se Harman a Scott několik let navzájem obraceli k soudu, aby napadli porušení patentů a práva k průmyslovým vzorům. Harman nakonec uspěl a Scott musel připustit vlastnictví procesu ostatním.[4]

První opravy ve 30. letech proběhly na nebezpečných ropných polích. Těsně před druhou světovou válkou a během ní byl tento proces tajně používán na amerických námořních plavidlech a proces se stal standardní metodou opravy schválenou Americké námořnictvo po válce.[5] V tomto časovém období byl proces ověřen jako důvěryhodná alternativa ke svařování.

V průběhu let byly vyvinuty alternativní variace procesů kovového šití, které používají termíny jako Kovový steh, a Kovové zamykánía Metalock k popisu jejich procesu opravy. Lock-N-steh[6] je mírně odlišná metoda šití, kterou vyvinul z původního konceptu šití Gary J Reed.

Vývoj procesu

Major Edward Peckham, kanadský inženýr původně z kanadské armády, byl tak ohromen tím, co viděl v Texasu, že přinesl metalockový proces do Evropy a v roce 1947 otevřel kancelář v Londýně v Anglii. Peckham zaregistroval Metalock Casting Repair Service, kterou se stala Metalock (Britain) Ltd. V roce 1953, aby koordinovala expanzi nového procesu, Mezinárodní asociace Metalock byla zahájena v Londýně. Byl vyvinut technický standard, který zajišťuje nejlepší možný výsledek opravy metalock.

V prvních letech, od 1953 do 70. let, byl aplikován výzkum ke zlepšení procesu ve Švédsku, Německu a Velké Británii.[7] Výsledkem bylo zlepšení ve dvou hlavních oblastech; vytvoření materiálu pro klíč, který byl navržen pro maximální pevnost za provozních podmínek. A vývoj klíčového designu a rozměrů a jak umístit klíče v co nejlepším možném rozložení.[8]

V polovině 20. století si proces získal rychlou popularitu mezi inženýry a ve výrobě. Důkazem toho jsou publikace odborných technických publikací[9][10][11][12][13]

Popis procesu

Proces metalock[14] sestává z řady kroků, které používají „zámky“ nebo „klíče“ z kovové slitiny, které se vkládají do litiny napříč a v pravém úhlu k zlomenině. Proces se aplikuje na zlomeninu nebo na úplný zlom materiálu. Při přerušení je často způsobeno poškození, které musí být před opravou odstraněno.

Kroky v procesu jsou:

  • Skupiny otvorů jsou vyvrtány přes linii lomu do hloubky nástroje odlitku.

  • Otvory se poté spojí, aby odpovídaly tvaru klíčů Metalock

  • Klíče jsou vloženy do otvorů

  • Poté jsou vyvrtány otvory podél linie zlomeniny

  • Otvory jsou vyplněny cvočky, přičemž každý cvoček se zakousne do svého předchůdce, což má za následek tlakově těsné spojení a obnovení tuhosti odlitku

  • Čepy a klíče jsou poté vybroušeny do jedné roviny, čímž je oprava dokončena. Když je opravený povrch natřený, oprava se stane neviditelnou.

Po dokončení je vzhled, který tato oprava dává, jedním z „stehů“ při šití látky, a proto se běžně používá výraz „kovové šití“. Tato metoda se také nazývá „kovové zamykání“, protože se zablokuje v rozbitých částech stroje .[15] Trvanlivost opravy je obvykle vysoká, protože technik zajišťuje, že oprava maximalizuje původní návrhový vzor pevnosti zařízení.

Aplikace

Jako proces opravy za studena je kovové šití použitelné tam, kde by se nemělo používat teplo, a v situacích, kdy materiál nelze úspěšně opravit svařování.

Situace, kdy by bylo použití tepla problematické, jsou zvláště vhodné pro šití studeným kovem, například: olejová zařízení a strojovny. Velké zařízení často nelze snadno demontovat a odstranit pro opravy, proces opravy metalock lze často provést in-situ s malou nebo žádnou demontáží. Právě tato funkce vytvořila základ pro vývoj procesu. Další neobvyklá místa na místě byla rozšířena o opravu lodních vrtulí, zatímco jsou připevněny k lodi, velké těžební zařízení, které je umístěno v podzemí,[16] a opravy pod vodou.

Svařování zavádí tepelné napětí do základního kovu a také mění strukturu zrn kovových krystalů - mění vlastnosti a pevnost této části zařízení. Teplo také narušuje zarovnání původního povrchu. Jakmile je zařízení opracováno a vráceno do provozu, základní kov je vždy výrazně slabší. Místo původní opravy pak často následně selže.

Proces opravy kovových švů má však tendenci udržovat vyrovnání původních povrchů, protože nedostatek tepla během opravy nevyvolává žádné narušení dokončené opravy. Základní kov navíc není oslaben v důsledku změn materiálu. Kovové prošívání tlumí a absorbuje tlaková napětí; poskytuje dobrý „dilatační spoj“ pro odlitky vystavené tepelnému namáhání. Rozkládá napětí v tahu únava ukazuje a udržuje uvolněné podmínky vnitřních vnitřních napětí, kde k prasknutí původně došlo. Tam, kde oprava zahrnovala tlakové rozhraní, má proces opravy schopnost utěsnit spojení.

Reference

  1. ^ Scott, Lawrence (2015). "Historie uzamykání kovů". Metal Locking Service Inc..
  2. ^ Harman, Hal (01.01.1938). „Patent - způsob provádění oprav“. Patenty Google.
  3. ^ "Historie Metalocku". Metal Locking Service Inc.. Metal Locking Service Inc. červen 2014. Citováno 23. října 2016.
  4. ^ The METALOCK CORPORATION v. METAL-LOCKING OF LOUISIANA, INC. Court of Appeal of Louisiana, Fourth Circuit. 21. března 1972. Odst. 10
  5. ^ NÁS Navy Maintenance Training Manual, únor 1946, s. 189
  6. ^ Stitch, Lock-N- (2007). „Zpracovat web“. Lock-N-steh.
  7. ^ Karihaloo, B.L. (1997). Pokroky ve výzkumu zlomenin. Elsevier. str. 418. ISBN  008 042820 7.
  8. ^ K, Mitchell (1966). "Zkušební zpráva Fulmer Research Institute". Mezinárodní zprávy Metalock. Červenec - srpen: 5.
  9. ^ Editor, oprava (červenec 1963). "Opravy strojů". Industriell Technik. 28: 3.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
  10. ^ Colin, McKenzie (květen 1962). „Oprava zlomeniny kovu, Manchester“. Mechanical World Magazine.
  11. ^ "Místní 'BAAS' je hitem". Ceylon Observer noviny: 2. 9. května 1963.
  12. ^ "Nouzová oprava". Konzultant ve Velké Británii. Říjen 1963 - prostřednictvím informačního zpravodaje Metalock Association 1963.
  13. ^ "Komuniké". Bulletin Technique de Bureau Veritas, Francie. Červen 1965.
  14. ^ "Aktuální popis procesu Metalock". Mezinárodní asociace Metalock. 1998.
  15. ^ Mezinárodní asociace Metalock z původního výcvikového manuálu z roku 1958
  16. ^ Peckham, Edward (1955). „Případové studie Metalock“.