MODUL 4 · KOTIRANJE, TOLERANCIJE I OZNAKE
Nastavna jedinica 4.6
Ostale oznake: zavari, obrada, toplinska obrada
Oblik, mjere, tolerancije i hrapavost još ne čine gotov crtež. Treba reći kako se dijelovi spajaju, kako se kale, čime se štite od korozije, kakvi smiju biti bridovi i od kojeg su materijala — normiranim oznakama koje radionica čita bez objašnjenja.
- pročitati i nacrtati oznaku zavara sa strelicom, referentnom crtom, simbolom, a-mjerom i postupkom
- razlikovati osnovne simbole kutnog, I- i V-zavara i značenje strane strelice
- upisati zahtjeve toplinske obrade i površinske zaštite na crtež dijela
- označiti stanja bridova, skošenja, središnje uvrte i narovašenje
- zapisati oznaku materijala čelika, aluminija i bronce po europskim normama
- izračunati potrebnu debljinu kutnog zavara iz sile i dopuštenog naprezanja
Što crtež mora reći osim oblika i mjere
Radionički crtež vodilice PS1-01-005 s kotama, tolerancijom Ø12 h6 i oznakom Ra 0,4 još nije potpun. Iz njega se ne zna je li vodilica kaljena, smije li na čelima ostati središnji uvrt po kojem je brušena, kakvi smiju biti bridovi i od kojeg je čelika. Za zavareni nosač ne zna se gdje su zavari ni koliko su debeli. Svaki od tih podataka utječe na cijenu, rok i ispravnost dijela, a ako ga crtež ne daje, radionica ga mora pogađati ili tražiti.
Za takve zahtjeve postoje normirane oznake. Najvažnije su:
- oznake zavara (ISO 2553) — vrsta, mjera, duljina i postupak zavarivanja;
- toplinska obrada (ISO 15787) — postupak, tvrdoća, dubina i područje;
- površinska zaštita — vrsta i debljina prevlake po normi za tu prevlaku;
- stanja bridova (ISO 13715), skošenja, središnji uvrti (ISO 6411) i narovašenje;
- oznaka materijala po europskim normama (EN 10027 za čelike, EN 573 i EN 515 za aluminij).
Sve norme primjenjuju se u važećem izdanju. Oznake se upisuju na samom obrisu kad se odnose na određenu plohu ili mjesto, a u zaglavlje ili opće napomene kad vrijede za cijeli dio.
Oznake zavara po ISO 2553
Zavar se na crtežu ne crta u presjeku sa svim slojevima, nego se označava simbolom. Oznaka ima stalne dijelove: strelicu koja pokazuje spoj, referentnu crtu (puna tanka crta, u pravilu usporedna s donjim rubom crteža), identifikacijsku crtu (iscrtkana, usporedna s referentnom), osnovni simbol vrste zavara, mjere i po potrebi rep s dodatnim podacima.
Položaj simbola određuje stranu spoja. U sustavu s identifikacijskom crtom, uobičajenom u europskoj praksi, simbol na punoj referentnoj crti odnosi se na stranu strelice, a simbol na iscrtkanoj crti na suprotnu stranu spoja. Obostrani zavar crta se simbolima s obje strane pune crte, bez iscrtkane. U drugom sustavu koji norma dopušta nema iscrtkane crte, a strana se određuje time je li simbol ispod ili iznad referentne crte; zato crtež mora biti dosljedan u jednom sustavu.
| Zavar | Simbol | Primjena |
|---|---|---|
| kutni zavar | pravokutni trokut, okomita stranica lijevo | T-spojevi, preklopi, kutni spojevi; najčešći zavar u konstrukcijama |
| I-zavar | dvije usporedne okomite crte | sučeljeni spoj tankih limova bez pripreme brida |
| V-zavar | slovo V | sučeljeni spoj debljih limova s obostrano skošenim bridom |
| polu-V-zavar | okomita crta i kosa crta | skošen samo jedan lim, npr. kod T-spoja s punim provarom |
| X-zavar (dvostruki V) | dva V-simbola s obje strane referentne crte | debeli limovi zavareni s obje strane |
Mjere se upisuju uz simbol. Lijevo od simbola kutnog zavara stoji debljina: a je visina jednakokračnog trokuta upisanog u presjek zavara (debljina grla), a z duljina kraka; za jednakokračni zavar vrijedi z = a · √2. Oznaka a4 znači debljinu grla 4 mm. Desno od simbola stoji duljina zavara; isprekidani zavar upisuje se kao n × l (e), npr. 3 × 50 (100) za tri zavara po 50 mm s razmakom 100 mm. Kod sučeljenih zavara lijevo se upisuje debljina provara s.
Dopunski simboli dodaju se osnovnomu: kružnica na spoju strelice i referentne crte znači obodni zavar (oko cijelog dijela), zastavica montažni zavar (izvodi se na mjestu ugradnje), a crtica, luk prema van ili luk prema unutra propisuju ravno, ispupčeno ili udubljeno lice zavara. U rep se upisuje broj postupka zavarivanja po ISO 4063 (npr. 111 ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom, 135 MAG zavarivanje punom žicom, 141 TIG zavarivanje), razina kvalitete ili upućivanje na specifikaciju postupka.
Pažnja
Najčešća pogreška je zamjena strana: simbol kutnog zavara na iscrtkanoj crti znači zavar na suprotnoj strani lima od strelice. Zavarivač će ga izvesti ondje, a nosač koji je trebao biti zavaren s unutarnje strane bit će zavaren s vanjske.
Toplinska obrada na crtežu
Kad dio mora biti tvrđi ili žilaviji nego u isporučenom stanju, crtež propisuje toplinsku obradu. Norma ISO 15787 uređuje kako se ona prikazuje i označava za čelične dijelove. Upisuje se konačno stanje, a ne tehnološki postupak korak po korak: postupak (npr. kaljeno i popušteno, površinski kaljeno, cementirano, nitrirano), tvrdoća s odstupanjem i, za površinske postupke, dubina otvrdnutog sloja.
- Tvrdoća se zadaje s odstupanjem prema gore, npr. (58 + 4) HRC, jer točna vrijednost nije ostvariva. Uz tvrdoću po Rockwellu (HRC) koristi se i tvrdoća po Vickersu (HV) za tanke slojeve te po Brinellu (HB) za meke i poboljšane materijale.
- Dubina se zadaje kraticom postupka i odstupanjem: SHD za dubinu površinskog kaljenja (npr. indukcijskog), CHD za dubinu cementiranja, NHD za dubinu nitriranja; npr. SHD 0,8 + 0,5.
- Područje koje se obrađuje omeđuje se debelom crtom-točkom uz obris, izvan njega, i kotira. Ako se obrađuje cijeli dio, crta se ne crta, a zahtjev stoji u napomeni uz zaglavlje.
Vodilica PS-1 dobar je primjer: po njoj se valjaju kuglice linearnih ležajeva, pa plašt mora biti tvrd, a jezgra žilava da se vodilica ne slomi. Zato se propisuje površinsko indukcijsko kaljenje na dijelu duljine po kojem ležajevi putuju, s tvrdoćom i dubinom sloja (na slici su vrijednosti primjer). Krajevi mogu ostati mekši kad se u njih naknadno buše ili režu navoji. Brušenje na Ra 0,4 i h6 dolazi nakon kaljenja, jer kaljenje mijenja mjere i oblik; zato brusni dodatak ulazi u tehnološku dokumentaciju, a crtež dijela prikazuje gotovo stanje.
Površinska zaštita i prevlake
Zaštita od korozije i izgled plohe propisuju se napomenom na crtežu, uz upućivanje na normu za tu vrstu prevlake. Uobičajeni primjeri su:
| Prevlaka | Norma (primjer) | Što se upisuje |
|---|---|---|
| anodna oksidacija (eloksiranje) aluminija | ISO 7599 | debljina sloja u µm, boja (prirodno, crno) |
| elektrolitičko cinčanje čelika | ISO 2081 | osnovni materijal, prevlaka, debljina u µm, naknadna obrada (pasivacija) |
| vruće cinčanje | ISO 1461 | zahtjev za cijeli dio; debljina prema debljini stijenke |
| zaštitno bojenje | ISO 12944 | korozijska kategorija okoline, sustav i ukupna debljina suhog filma, ton boje |
| crnjenje (bruniranje) | napomena tvrtke | samo za unutarnje prostore, uz nauljivanje |
Postolje i klizač osi PS-1 od EN AW-6082 T6 mogu se eloksirati; vodilice i vreteno od C45 ne prevlače se jer bi prevlaka promijenila dosjedne mjere i ne bi izdržala valjanje kuglica, nego se isporučuju nauljeni. Kod svake prevlake crtež mora reći vrijede li mjere prije ili poslije prevlake. Sloj od 10 do 20 µm na provrtu Ø28 H7 (tolerancija 21 µm) mogao bi pojesti cijelu toleranciju, pa se dosjedne plohe često izuzimaju od prevlake ili zaštićuju tijekom postupka, što se također upisuje.
Zapamtite
Toplinska obrada i prevlaka mijenjaju mjere. Na crtežu uvijek mora biti jasno koje mjere vrijede za gotov dio i koje se plohe izuzimaju od obrade ili prevlake.
Bridovi, skošenja, središnji uvrti i narovašenje
Bridovi su mjesta gdje se sastaju dvije plohe. Kad njihov oblik nije kotiran, norma ISO 13715 omogućuje da se jednim znakom propiše dopušteno stanje brida. Vrijednost s predznakom plus dopušta višak materijala (srh na vanjskom bridu, prijelaz na unutarnjem), a vrijednost s predznakom minus propisuje manjak materijala (skošenje ili zaobljenje vanjskog brida, podrez unutarnjeg). Opći zahtjev za sve bridove upisuje se uz zaglavlje, npr. da svi vanjski bridovi moraju biti bez srha i oborenih do 0,3 mm.
Skošenje koje je funkcijski važno (ulaz vodilice u ležaj, ulaz vijka u navoj, zaštita od ozljede) kotira se: pod 45° skraćeno, dužinom i kutom, npr. 1 × 45°, a pod drugim kutom punom kotom duljine i kuta. Skošenje 1 × 45° na krajevima vodilice olakšava uvođenje u linearne ležajeve pri montaži i sprječava oštećenje brtvi ležaja.
Središnji uvrti služe za stezanje između šiljaka pri tokarenju i brušenju. Po ISO 6411 prikazuju se pojednostavljeno i označavaju skraćeno, npr. ISO 6411-A2/4,25 za uvrt oblika A s promjerom vođenja 2 mm i vanjskim promjerom upuštenja 4,25 mm. Uz oznaku crtež mora reći smije li uvrt ostati na gotovom dijelu, mora li ostati (za ponovno brušenje pri popravku) ili ne smije ostati. Vodilica i vreteno PS-1 bruse se između šiljaka, pa je uobičajeno da uvrti ostanu.
Narovašenje (nareci) je pravilan uzorak utisnut ili urezan na plašt da bi se dio lakše držao prstima ili čvršće sjeo u plastiku. Na crtežu se na plaštu nacrta dio uzorka tankim crtama i upiše vrsta (ravni, kosi, ukriženi nareci) i korak u mm, npr. po DIN 82 oznakom tipa RGE 0,8 za ukrižene narecke koraka 0,8 mm. Na PS-1 to bi bio gumb za ručno pomicanje klizača na slobodnom kraju vretena.
Oznake materijala
Materijal se upisuje u zaglavlje radioničkog crteža i u sastavnicu sklopnog crteža, uvijek normiranom oznakom, a ne trgovačkim nazivom. Za čelike EN 10027-1 propisuje simboličku oznaku prema namjeni ili sastavu, a EN 10027-2 brojčanu oznaku (materijalni broj):
| Oznaka | Značenje | Primjer na PS-1 ili srodnoj konstrukciji |
|---|---|---|
| S235JR (1.0038) | konstrukcijski čelik, najmanja granica tečenja 235 N/mm², udarna radnja ispitana na sobnoj temperaturi | zavareni nosač ili stalak osi |
| C45 (1.0503) | nelegirani čelik za poboljšavanje, približno 0,45 % ugljika | vodilica PS1-01-005, vreteno PS1-01-006 |
| 42CrMo4 (1.7225) | niskolegirani čelik za poboljšavanje, 0,42 % C, legiran kromom i molibdenom | jače opterećena vratila i svornjaci |
| EN AW-6082 T6 | gnječena aluminijska legura AlSi1MgMn (EN 573), stanje T6: rastvorno žareno i umjetno dozrijevano (EN 515) | postolje PS1-01-001, klizač PS1-01-004 |
| CuSn8 (primjer) | kositrena bronca s približno 8 % kositra; oznaka kemijskim simbolima i udjelom | matica vretena, klizni ležaj slobodnog kraja |
Kod aluminija oznaka stanja (T6, H14 i sl.) nije ukras: ista legura u mekom stanju ima tek dio čvrstoće stanja T6. Kod poluproizvoda upisuje se i oblik i norma poluproizvoda (limovi, šipke, cijevi), jer iz nje slijede dopuštena odstupanja mjera sirovca. Oznaka materijala mora biti jednoznačna, jer po njoj nabava naručuje, a kontrola provjerava potvrdu o ispitivanju materijala.
Potrebna debljina kutnog zavara
Kad nosač od čelika S235 preuzima silu F preko n kutnih zavara duljine l, u pojednostavljenom proračunu pretpostavlja se da je naprezanje jednoliko raspodijeljeno po presjeku grla zavara, površine Σ a · l. Iz uvjeta čvrstoće slijedi potrebna debljina grla:
τ = F / (n · a · l) ≤ τ_dop ⇒ a ≥ F / (n · l · τ_dop)
Izračunata vrijednost zaokružuje se na cijeli milimetar prema gore, a po pravilima dobre prakse kutni zavar nije tanji od 3 mm (tanji se teško izvode bez grešaka) ni deblji od približno 0,7 debljine tanjeg dijela koji se spaja. Masa depozita za jednakokračni zavar računa se iz površine presjeka a² i duljine.
Iz sile, broja i duljine kutnih zavara te dopuštenog naprezanja računa potrebnu i odabranu debljinu grla a, duljinu kraka z i masu depozita, uz provjeru prema debljini tanjeg dijela.
Za silu F = 40 kN, dva zavara po 60 mm i dopušteno naprezanje 90 N/mm² (vrijednost je primjer; mjerodavno je dopušteno naprezanje iz proračunske norme ili propisa za tu konstrukciju) potrebna debljina grla iznosi 3,7 mm, pa se odabire a4 (duljina kraka približno 5,7 mm). Uz lim debljine 8 mm najveća preporučena debljina je 5,6 mm, pa je izbor valjan. Masa depozita dvaju zavara iznosi oko 15 g. Na crtežu se to upisuje kao simbol kutnog zavara s a4 lijevo i 60 desno, na strani spoja koju pokazuje strelica.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Referentna crta | puna tanka crta oznake zavara na koju se postavlja simbol; simbol na njoj odnosi se na stranu strelice |
| Identifikacijska crta | iscrtkana crta usporedna s referentnom; simbol na njoj odnosi se na suprotnu stranu spoja |
| a-mjera | debljina grla kutnog zavara, visina upisanog jednakokračnog trokuta; z = a · √2 |
| Obodni zavar | zavar oko cijelog dijela, oznaka kružnicom na spoju strelice i referentne crte |
| Debela crta-točka | crta kojom se omeđuje područje s posebnim zahtjevom, npr. toplinske obrade |
| SHD, CHD, NHD | dubina površinskog kaljenja, cementiranja i nitriranja |
| Stanje brida | dopušteni višak (+) ili manjak (−) materijala na bridu nekotiranog oblika |
| Središnji uvrt | stožasti provrt na čelu vratila za stezanje između šiljaka |
| Materijalni broj | brojčana oznaka čelika, npr. 1.0503 za C45 |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 4
Simbol kutnog zavara nacrtan je na iscrtkanoj identifikacijskoj crti. Gdje se izvodi zavar?
Simbol na punoj referentnoj crti odnosi se na stranu strelice, a simbol na iscrtkanoj crti na suprotnu stranu.
Pitanje 2 od 4
Što znači oznaka a4 uz simbol kutnog zavara?
a je debljina grla, visina upisanog jednakokračnog trokuta; duljina kraka je z = a · √2 ≈ 5,7 mm.
Pitanje 3 od 4
Kojom se crtom na crtežu omeđuje područje dijela koje se površinski kali?
Područje s posebnim zahtjevom, poput toplinske obrade, omeđuje se debelom crtom-točkom uz obris i kotira.
Pitanje 4 od 4
Koja je oznaka ispravna za aluminijsku leguru postolja PS-1?
Gnječene aluminijske legure označavaju se po EN 573 (EN AW-6082), a stanje po EN 515 (T6); oznaka stanja nosi podatak o čvrstoći.
Odgovoreno 0 od 4.