Metallsömmar

Metallsömmar är en industriell teknik för att reparera spruckna och trasiga gjutjärns- , stål-, brons- eller aluminiumkonstruktioner och deras komponenter. Processen utförs kall, utan svetsning . Den tillåter reparation av gjutjärn och gjutstål , ofta in-situ, utan förvrängning från svetsning , och kan användas i andra situationer där värme inte kan användas för att åstadkomma en reparation.

Bakgrund

Metallsömnadsprocessen utvecklades i slutet av 1930-talet som ett alternativ för att reparera gjutjärnskomponenter och utrustning på Texas oljefält. Processen utvecklades för att ge en permanent, stressfri reparation och användes när användningen av värme eller öppen låga var begränsad eller inte tillåten. Fyra män har krediterats för utvecklingen av denna nya metalllåsteknik: Lawrence B. Scott, Fred Lewis, Earl Reynolds och Hal W. Harman. Det var dock Hal Harman som ursprungligen uppfann metallsömnadstekniken, och han ansökte om patent på tekniken den 7 augusti 1937.

1938 krediterades LB Scott officiellt med uppfinningen av Metalock -varianten av metallsömmar, medan han fortfarande arbetade för Harman. Scott fick patenträttigheter till reparationstekniken och materialen som användes. Scott använde sina patent för att säkra reparationsprocessen, kallade den "Metalock Repair Process", och började erbjuda franchiseavtal under Metalock Corporations varumärke efter att ha startat sin egen verksamhet i Long Island City, NY. Kort därefter var Thomas O. Oliver Ltd. (baserat i Ontario, Kanada) det första företaget som köpte en franchise.

Fred Lewis (en partner i utvecklingsprocessen) köpte en franchise och började sin verksamhet i Chicago, IL 1942. Samma år lämnade George Jackman Sr. TO Oliver Ltd. och bildade Metal Locking Service, Inc. som ett fristående företag .

Hal Harman tog fram sin metod som kallas Chainlock . Inledningsvis erbjöd Harman och Scott båda konkurrerande reparationer av metallsömmar. Sedan, under flera år, fortsatte Harman och Scott att ställa varandra inför domstol för att bestrida patentintrång och designrättigheter. Till slut lyckades Harman och Scott var tvungen att överlåta processens ägande till andra.

De första reparationerna, på 1930-talet, var i farliga oljefält. Strax före och under andra världskriget användes processen i hemlighet på amerikanska flottans fartyg, processen blev en standardreparationsmetod som godkändes av den amerikanska flottan efter kriget. Det var under denna tidsperiod som processen verifierades som ett trovärdigt alternativ till svetsning.

Under åren utvecklades alternativa varianter av metallsömnadsprocesserna, de använder termer som Metal Stitch och Metal Locking och Metalock för att beskriva deras reparationsprocess. Lock-N-Stitch är en något annorlunda sömnadsmetod, som utvecklades från det ursprungliga sömnadskonceptet, av Gary J Reed.

Utveckling av processen

Major Edward Peckham, en kanadensisk ingenjör från den kanadensiska armén, var så imponerad av vad han såg i Texas att han tog metalockprocessen till Europa och 1947 öppnade ett kontor i London, England. Peckham registrerade Metalock Casting Repair Service, som blev Metalock (Britain) Ltd. 1953, för att koordinera utbyggnaden av den nya processen, startades Metalock International Association i London. En ingenjörsstandard utvecklades för att säkerställa bästa möjliga resultat för en metalock-reparation.

Under de första åren, från 1953 till 1970-talet, tillämpades forskning för att förbättra processen i Sverige, Tyskland och Storbritannien. Detta resulterade i förbättringar inom två huvudområden; skapandet av ett material för nyckeln som var designat för maximal styrka under driftsförhållanden. Och utvecklingen av nyckeldesign och dimensioner, och hur man placerar nycklarna i bästa möjliga layout.

Under mitten av 1900-talet fick processen snabb popularitet bland ingenjörer och inom tillverkning. Beviset för detta finns i publikationer av specialiserade ingenjörspublikationer

Metodbeskrivning

Metalockprocessen består av en serie steg, som använder metallegerings "lås" eller "nycklar" som sätts in i gjutjärnet tvärs över och i rät vinkel mot frakturen. Processen tillämpas på en fraktur, eller på ett fullständigt brott i materialet. Det finns ofta relaterade skador orsakade i rasten, som måste klippas ut innan reparation.

Stegen i processen är:

$Groups of holes are drilled across the line of fracture to the tool depth of the casting.$

Grupper av hål borras tvärs över brottlinjen till gjutstyckets verktygsdjup.
Hålen sammanfogas sedan för att passa formen på Metalock Keys
Nycklarna sätts in i öppningarna
$Holes are then drilled along the line of the fracture$

Hål borras sedan längs spricklinjen
Hålen är fyllda med dubbar, varje dubb biter in i sin föregångare, vilket resulterar i en trycktät sammanfogning och återställer styvheten till gjutstycket
Dubbarna och nycklarna slipas sedan ned i jämnhöjd, vilket slutför reparationen. När den reparerade ytan är målad blir reparationen osynlig.

När den är klar är utseendet som denna reparation ger ett "söm" från sömnad av tyg, därav den vanliga termen "metallsömmar". Denna metod har också kallats 'metalllåsning' eftersom den låser fast de trasiga delarna av maskinen. Reparationens hållbarhet är normalt hög eftersom teknikern säkerställer att reparationen maximerar den ursprungliga utrustningens hållfasthetsmönster.

Ansökningar

Som en kallreparationsprocess är metallsömmar tillämplig där värme inte ska användas och i situationer där materialet inte kan repareras med framgång genom svetsning .

Situationer där applicering av värme skulle vara problematisk är särskilt lämpliga för kallmetallsömmar, exempel inkluderar: oljeinstallationer och maskinrum . Ofta kan stor utrustning inte enkelt demonteras och tas bort för reparation, metalock-reparationsprocessen kan ofta utföras på plats med liten eller ingen demontering. Det är denna funktion som skapade grunden för utvecklingen av processen. Mer ovanliga platser på plats utökades till att omfatta reparation av fartygspropellrar medan de är fixerade på fartyget, stor gruvutrustning som är belägen under jord och undervattensreparationer.

Svetsning introducerar termiska spänningar i basmetallen och ändrar också kornstrukturen hos metallkristallerna - vilket förändrar egenskaperna och styrkan hos den delen av utrustningen. Värme förvränger också inriktningen av den ursprungliga ytan. När utrustningen väl har bearbetats och återställts för användning är grundmetallen alltid betydligt svagare. Ofta misslyckas sedan platsen för den ursprungliga reparationen.

Reparationsprocessen för metallsömmar tenderar dock att bibehålla inriktningen av ursprungliga ytor, eftersom bristen på värme under reparationen inte ger någon förvrängning av den avslutade reparationen. Dessutom försvagas inte modermetallen på grund av materialförändringar. Metallsömmar dämpar och absorberar kompressionspåkänningar; ger en bra "expansionsfog" för gjutgods som utsätts för termiska påkänningar. Den fördelar spänningsbelastningen bort från utmattningspunkter och upprätthåller lättade tillstånd av inneboende inre spänningar där brottet först inträffade. Där reparationen involverade ett trycksatt gränssnitt, har reparationsprocessen förmågan att täta sammanfogningen.