SPEC IALIZAREA: INGINERIE VI RTUALĂ ȘI FABRICAȚIE COMPETITIVĂ [609778]

SPEC IALIZAREA: INGINERIE VI RTUALĂ ȘI FABRICAȚIE COMPETITIVĂ

PROIECTAREA UNUI CAPAC DE VIZITARE TIP A2

Conducător științific, Absolvent: [anonimizat].dr.ing. Nicolae Panc Anca Toderean (Micle)

2020

LUCRARE DE DIS ERTAȚIE
REZUMAT
Rolul capacelor este acela de permitere acces, de protecția și închidere a căminelor de
vizitare/inspecție, a gurilor de scurgere, a căminelor de rețele edilitare , a căminelor de racord din
rețelele de canalizare, gaz, electricitate, etc .
Un alt ca pitol tratat/abordat este proc edeul de asamblare. A samblările se clasifică în asamblări
nedemontabile (nu pot fi demontate cu ușurința, ex: rulmenții cu bile sau cu role, supapele de închidere
etc) și asamblări demontabile (pot fi desfăcute complet, fără a se deteriora piesele îmbinate sau cele de
fixare), asamblări fixe (în timpul funcționării, piesele nu se pot deplasa una în raport cu alta) și
asamblări mobile (în timpul funcționării piesele se pot deplasa una în raport cu alta).
Avand în vedere faptul că modalitatea de asamblare propusă pentru capacul de vizitare
proiectat este prin sudură, am detaliat în capitopul 3, tehnologia de asamblare prin sudură. respectiv am
clasificat metodele îmbinărilor sudate,care sunt în funcție de 1. sudarea prin topire : cu lichide, cu gaze,
autogenă, cu arc electric, cu radiații, prin rezistență electrică, în baie de zgură sau în incintă protejată;
2) sudarea prin presiune : cu corpuri solide, cu lichide, cu gaze , cu arc electric, prin rezistență electrică,
conductive, pri n inducție, prin energie mecanică, la rece, prin șoc, cu ultrasunete, prin frecare; 3) prin
procedee special: – în vid; – prin difuzie; – cu jet de plasma; – cu laser; – cu ultrasunete. Cele mai uzitate
suduri de topire sunt: sudarea cu arc electric (cu ele ctrozi, sudarea în puncte – electronituirea); sudarea
în mediu de gaze (SG) unde se disting sudarea WIG, TIG, MIG, MAG, sudarea cu plasmă.
În capitolul 4 sunt prezentate variantele constructive și varianta propusă a capac ului de vizitare
proiectată care respectă standardul EN 124-A15. EN 124 -A15 impune rezistenț a capacului la o
încarcare de 1,5 tone, fără ca acesta să cedeze și corespunde întocmai caietului de sarcini prezentata,
deoarece are dimensiunea de 600×600 mm, materialul din care este constru it este tablă striată cu
grosime de 3mm, masa totală a ansambului este mai mică de 15kg. Capacul de vizitare proiectat se
caracterizează printr -o manipulare facilă, costuri de mentenanță reduse iar din simulările efectuate
rezultă că rezistă la solicitarea de 1500 kg, înregistrandu -se o deformație maximă de 10,7 mm, atunci
când este încărcat.
În concluzie, din proiectarea propusă și a variantelor constructive prezentate, precum și din
evaluarea din punct de vedere financiar și funcțional, produsul acoperă cerințele de utilizare.
Prin urmare, se poate pune bazele pentru realizarea producției în serie/masă a capacului de
vizitare, avînd raportul calitate/preț competitiv, ulterior fiind optim pe piața românească.

LUCRARE DE DIS ERTAȚIE

SUMMARY
The role of the covers is to allow acc ess, to protect and close the manholes / inspections, the
drains, the manholes of the municipal networks, the manholes in the sewerage, gas, electricity, etc.
networks.
Another chapter treated / approached is the assembly procedure. Assemblies are classifi ed into
non-removable assemblies (cannot be easily disassembled, eg ball or roller bearings, shut -off valves,
etc.) and removable assemblies (can be completely disassembled without damaging the joints or
fasteners), assemblies fixed (during operation, the parts cannot move relative to each other) and
mobile assemblies (during operation the parts can move relative to each other).
Given that the proposed assembly method for the designed manhole cover is by welding, we
have detailed in Chapter 3, the welding a ssembly technology. respectively we classified the methods
of welded joints, which are based on 1. fusion welding: with liquid, gas, autogenous, electric arc,
radiation, electrical resistance, slag bath or protected enclosure; 2) pressure welding: with sol id
bodies, with liquids, with gas, with electric arc, by electric resistance, conductive, by induction, by
mechanical energy, by cold, by shock, by ultrasound, by friction; 3) by special procedures: – in
vacuum; – by diffusion – with plasma jet; – with las er; – with ultrasound. The most used melting
welds are: electric arc welding (with electrodes, spot welding – electronization); gas welding (SG)
where WIG, TIG, MIG, MAG welding are distinguished, plasma welding.
Chapter 4 presents the design variants and the proposed version of the designed manhole cover
that complies with the EN 124 -A15 standard. EN 124 -A15 imposes the resistance of the lid to a load
of 1.5 tons, without it yielding and corresponds exactly to the specifications presented, because it has
the size of 600×600 mm, the material from which it is built is ribbed sheet with a thickness of 3mm,
mass total weight is less than 15kg. The designed manhole cover is characterized by easy handling,
low maintenance costs and from the simulations performed it results that it withstands the load of
1500 kg, registering a maximum deformation of 10.7 mm, when loaded. In conclusion, from the
proposed design and the constructive variants presented, as well as from the evaluation from a
financial and functional p oint of view, the product covers the requirements of use. Therefore, it is
possible to lay the foundations for the series / mass production of the manhole cover, having the
competitive quality / price ratio, later being optimal on the Romanian market.

LUCRARE DE DISERTAȚIE
CUPRINS
Capitolul 1. Rolul capacelor pentru gurile de vizitare
1.1. Considerații teoretice 2
1.2. Standard 5
1.3. Tipuri de capace 8
Capitolul 2. Asamblări
2.1. Clasificarea asamblărilor 10
2.2. asamblarea nedemontabi lă 11
2.3. asamblarea demontabilă 13
Capitolul 3. Tehnologia de asamblare prin sudare
3.1. Definirea operației de asamblare prin sudare 15
3.2. Tehnologii de sudare 15
3.2.1. Sudarea cu arc electric cu electrozi 17
3.2.2. Sudarea în puncta 19
3.2.3. Sudarea în mediu de gaze 22
3.2.3.1. Sudarea Wig 23
3.2.3.2. Sudarea Mig – Mag 26
3.2.3.3. Sudarea cu plasma 27
3.2.4. Sudarea cu laser 31
3.3. Avantaje și dezavantaje ale construcțiilor sudate 31
Capitolul 4. proiectarea unui capac de vizitare prin construcție sudată
4.1. Caiet de sarcini 32
4.2.Variante constructive 36
4.3. Proiectarea de ansamblu 40
4.4. Te hnologia de asamblare a produsului 49
Capitolul 5. Analiza tehnico – economică a produsului
5.1. Analiza tehnică a produsului 57
5.2. Analiza economică 62
Capitolul 6. Concluzii 63
Bibliografie
Opis

LUCRARE DE DIS ERTAȚIE

CAP. 1 ROLUL CAPACELOR PENTRU GURILE DE VIZITARE

1.1. CONSIDERAȚII TEORETICE
Capacele pentru gurile de vizitare reprezintă un ansamblu format dintr -un element fix
(cadru sau ramă) și unul sau mai mult e elemente mobile care acoperă intrarea în că minele de
vizitare sau de evacuare (gur ă de scurgere ).
Rolul acestor capace este acela de a permite accesul în căminele de vizitare și de inspecție
ale rețelelor și instalațiilor de alimentare cu apă rece și caldă de consum menajer, a căminelor din
rețelele de can alizare și de telecomunicații. Mai pot fi utilizate și pentru protecția și închiderea
căminelor de vizitare, a căminelor de inspecție, a gurilor de scurgere, a căminelor pentru apometre
din instalațiile de canalizare și alimentare cu apă, a căminelor de ra cord din rețele de canalizare,
gaz, electricitate, pentru accesul la vane, hidranți , de vizitare a spațiilor tehnice a ferente instalațiilor
electrice sau a rețelelor de fibră optică etc.
Capac ul este element ul mobil al unui dispozit iv de acoperire sau de închidere a unor
cămine. Dispozitivul este format dintr -o ramă – cadru și capacul în sine. Rama – cadru este fixă ș i
are rolul de sprijin ire și de fixare p entru capac. Capacele trebuie să fie prev ăzute cu locaș uri pentru
mani pulare / ridicare, cu sau fă ră orificii de aerisire.
Capacele sunt asigurate în rama cadru pentru a corespunde condițiilor de trafic din zona de
amplasare.
Este foarte importantă cunoașterea locului de punere în operă a dispozitivului deoarece
pentru proiectarea corectă în vederea resp ectării funcționalității acestuia trebuie să se țină cont de
toate aspectele fizico -mecanice și fizico -chimice ale zonei . Astfel că specificul trafic ului zonei ,
vibrații le, șocuri le sunt factori care pot determina avarierea totală sau parțială a capacului.
Deasemenea , posibile le acțiuni ale diverselor substanțe chimice utilizate sau manipulate în
proximitatea locației respective , se pot constitui în factori perturbat ori ai asigurării funcționării î n
condiții optime deoarece pot fi agenți corozivi pentru mat erialul din care este construit capacul sau
pot determina alunecarea și astfel creșterea gradului de periculozitate poate duce până la renunțarea
la acel tip de soluție constructivă.
Așadar, o condiție esentială pentru proiectarea , respectiv pentru constr uirea unui capac este
cunoșterea specificului zonei (din punct de vedere fizic, din punct de vedere mecanic, din punct de
vedere chimic) în care se dorește amplasarea acestuia .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
2 | P a g e

Totodată, produsul trebuie să fie în același timp și suficient de versatil și adaptabil pentru a
putea fi utilizat /întrebuințat și în alte zone fără a i se aduce modificări , astfel încât să acopere o cît
mai mare plaj ă de locuri de utilizare.
Un a lt element determinant al calităț ii capacelor este materialul din care se va construi .
Acesta trebuie să fie optim ales așa încât să se aibă în vedere obținerea și păstrarea constantă a
proprietăților și caracteristicilor în exploatare pentru o cât mai lungă perioadă de timp, dar să fie și
competitiv din punct de vedere economic o – financi ar. Produsul trebuie astfel conceput /realizat
încât să respecte exigențele legate de funcționalitate, de cele calitative dar mai ales de cele legate de
costuri.
Prețul este până la urmă un criteriu de competitivitate, el este cel care determină accesul
produsului pe piaț ă și facilitează desfacerea acestuia .
Dacă , atunci când se proiectează un produs imaginația nu trebuie să aibă limite, în
momentul în care acesta se construiește/realizează se iau în calcul sau sunt condiționați atât de
prețul materiilor p rime, de pre țul materialelor auxiliare necesare fabricației , de costurile cu
personalul și manopera, cât și de alte cheltuieli ascunse cum ar fi: utilitățile, chirii, avize și
autorizări necesare funcționării cât și de cheltuielile de promovare și expunere a produsului, de
costurile de ambalare și transport etc.
În concluzie , este de asemenea , poate cel mai important lucru ca, înainte de intrarea unui
produs în fluxul de fabricați e să se facă o documentare temeinică /fundamental, în vederea
proiectării vitua le a produsului. Se vor întocm i mai multe variante și scenarii costructive care vor fi
analizate și evaluate din punct de vedere financiar cît și din punct de vedere funcțional , pentru
acoperirea tuturor cerințelor de utilizare.
Analiza optimă a variante lor constructive , duce la evitarea unor defecte, precum și la
scăderea rebuturilor și sugerează parametrii generali ai tehnologi ei. A legerea virtuală a tehnologiei
și a materialelor care corespunde cel mai bine intereselor economice urmărite , duce în urma
simulărilor generate , la eficientiza rea produsul ui în sine . După obținerea unui model virtual complet
satisfăcător , softurilor utilizate/ dedicate , generează de asemenea și desenele de ansamblu și de
execuție, astfel se comprimă considerabil timpul necesar fabricației și mai ales costul global al
produsului .
Proiectarea virtuală a unui produs reduce semnificativ atât prețul produsului cât și timpul
necesar fabricației , astfel că acestă corelare î ntre fac torii economici și cei temporar i duce la
impunerea evoluției produsului .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
3 | P a g e1.2. STANDARDE
,,Standardul SR EN 124 din Noiembrie 1996 (indicele de clasificare G54) stabilește
principiile constructive ale materialelor, clasificarea, terminologia, încercările și tipul de marcaj,
precum și controalele de calitate pe ntru dispozitivele de acoperire si închidere în funcție de locul de
amplasare și de grupa de încarcare ( solicitările de încărcare) la care urmează să fie supuse. Astfel,
capacele se împart în următoarele clase: A -15, B-125, C-250, D-400, E-600, F-900.
Clasele de dispozitiv e de acoperire și de închidere (capace) adecvate pentru instalare,
conform aceluiași standard depinde de tipul de solicitări specific locului de montare. Acestea au fost
împărțite în grupe numerotate de la 1 la 6 și sunt urmatoarele:
Grupa 1 Clasa A -15, sarcină de rupere > 15 kN – 1,5 tone – Zone frecventate exc lusiv de
pietoni și bicicliști, alei, curți ;
Grupa 2 Clasa B -125, sarcină de rupere > 125 kN – 12,5 tone – Trotuare, zone pietonale și
suprafețe similare, zone de staționare și parcă ri auto pe mai multe niveluri , trafi c redus, piețe,
drumuri private;
Grupa 3 Clasa C -250, sarcină de rupere > 250 kN – 25 tone – Trotuare și zone cu canale
lipite de trotuare, parcări pentru vehicule până la 25 de tone, drumuri pentru vehicule comerciale
ușoare, guri de scurgere ;
Grupa 4 Clasa D -400, sarcină de rupere > 400 kN – 40 tone – Suprafețe carosabile,
acostamente stabilizate și zone de staționare pentru toate tipuril e de vehicule, drumuri pentru
vehicule grele, autostrăzi ;
Grupa 5 Clasa E -600, sarc ină de rupere > 600 kN – 60 tone – Zone cu trafic greu și foarte
greu, aeroporturi și cheiuri;
Grupa 6 Clasa F- 900, sarcină de rupere > 900 kN – 90 tone – Zone supuse unor sarcini
ridicate, de exemplu pistele de aeroporturi , vehicule excepționale ." (SR EN 124/1996)

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
4 | P a g e

Fig. 1.1 Clasificarea conform SR EN 124:1996 a capacelor de vizitare în funcție de locul
de instalare [w.ope]

Capacele pentru gurile de vizitare sunt utilizate pentru protecț ia, acoperirea și/sau
închiderea , permiterea acc esului în căminel e de vizitare ale reț elelor de a limentare cu apa,
termoficare, încalzire și apă caldă de consum, în căminele și reț elele de canalizare, gurilor de
scurgere, de vizitare a spațiilor tehnice aferente instalațiilor electrice și de telecomunicaț ii,
căminelor de racord din rețele de canalizare, gaz, electricitate, telecomunicații, pentru accesul la
vane, hidranți etc .
Oriunde ș i cu orice scop sunt montate, capacele de vizitare trebuie să prezinte siguranță în
condiț ii normale de exploatare (tempera turi, încărcări statice ș i dinamice , etc ) și să respecte
exigențele legislației în domeniu:

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
5 | P a g e

 NP 133 – 2013 Normativ privind proiectarea , executarea si exploatarea sistemelor de
alimenta ție cu ap ă si canalizare a localit ăților;
 I9-2015 Normativ privind proiec tarea , executarea si exploatarea instalatiilor sanitare
aferente cladirilor, AC -1998 Ghid de proiectare si execu ție a re țelelor și instalaț iilor exterioare de
alimentare cu apa si canalizare;
 P 118/2 -2013 Normativ de siguranța la foc a construcțiilor, Pa rtea II – Instalaț ii de stingere;
 C 300 -1994 Normativ de prevenire a incendiilor pe durata execut ării lucr ărilor de construc ții
si instala ții afer ente acestora, precum ș i cerin țele fundamentale ale Legii nr 10 / 1995 privind
calitatea în construcț ii.
Mater ialele din care sunt construite c apacele gurilor de vizitare se pot recicla după expirarea
duratei de via ță.

1.3 TIPURI DE CAPACE

În funcție de cerințele locului de ampl asare și a solicitărilor de încă rcare la care urmează să
fie supuse (grupa de încărca re), dispozitivele de acoperire si închidere, capacele si ramele pentru
căminele de vizitare trebuie să respecte cerințele SR EN 124:1996 așa cum am arătat în
subcapitolul anterior . Indiferent de grupa din care fac parte capacele pot avea diferite forme:
rotunde, pătrate, dreptunghiulare, etc. dar în același timp este foarte importanta și standardizarea
formelor , asta ducâ nd la creșterea fiabilității produsului.
Dispozitivele de acoperire și închidere – capacele de vizitare pot fi construite din anumite
materiale astfel că pentru pentru grupa 1 de capace, cele care pot fi utilizate în zone fără trafic de
vehicule în care pot circula doar pietoni și bicicliști (alei, curți, trasee de biciclete) astfel încât
sarcina de rupere să nu fie mai mare de 1 ,5 tone /osie materialele care se pretează a fi utilizate , sunt
materialele plastice, materiale compozite, tabla cu diferite grosimi.
Pentru grupa a doua, cea în care sarcina de rupere a dispozitivelor de acoperire poate
ajunge până la 12,5 tone/osie din zonele cu tr afic redus cum ar fi trotuarele, parcările cu restricții de
tonaj, piețele, drumurile private , materialele care pot fi folosite î n construirea capacelor sunt
materialele plastice, materiale compozite, tabla cu diferite grosimi, fontă.
Referitor la dispozit ivele de acoperire din clasele 3 și 4 care trebuie să reziste la o sarcină
de rupere de 25 tone/osie respectiv 40 tone/osie care vor fi instalate în zone cu trafic intens și greu ,
materialul de construcție utilizat va fi fonta și materiale compozite.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
6 | P a g e

Capac din material compozit:

Fig. 1.2 Capac din material compozit [w.med]

Specificaț i
1. Material utilizat: SMC/BMC (material compozit) ;
2. Greutate redusă și manevrabilitate – datorită greutății reduse a materialului din
care sunt fabricate SMC/BM C, capacele sunt ușor de manevrat ș i instalat fapt ce ajuă a considerabil
constructorul la reducerea costurilor ș i a riscului de accidente ;
3. Rezistența la rugină/agenț i chimici – materialele uti lizate sunt rezistente la rugină /
acțiunea agenți lor chimici. Nu este necesară vopsirea acestora . Riscul producerii de scântei ca în
cazul capacelor din fontă este foarte redus fapt ce face ca cea mai potrivită alegere să fie capacele
din material compozit, ideale pentru utilizare în spațiile unde se lucrează cu mate riale inflamabile,
ex: benzină rii;
4. Izolare electrică – SMC/BMC este un material izolant î mpotriva dispersă rii
curentului electric , se poate utiliza în spații cu umiditate ridicată ( pietonale, fabrici,etc);

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
7 | P a g e

5. Zgomot redus – reduce zgomotul produs de vehicu lele ce trec peste capacele de
canalizare (parcă ri, drumuri, șosele, autostră zi);
6. Protecți a mediului – la producerea capacelor din material compozit emisia de CO2
este considerabil redusă . Datoritî greutăț ii reduse , transportul capacelor din material comp ozit este
mult mai ușor/ facil și se poate t ransporta o cantitate mai mare într -un transport;
7. Protecț ie la furt – în funcț ie de model , capacele au sistem de î nchidere , respective
de blocare iar datorită condițiilor speciale de reciclare a materialului din c are sunt fabricate
(SMC/BMC) , capacele nu prezintă vreun interes pentru furt , deoarece nu se pot valorifica ca și
materii reciclabile de către hoți;
Capac din fontă:

Fig. 1.3 Capac de canalizare din fonta [w.ope]

Fig. 1.4 Capac+rama fonta [w.med]

Specificații:
Capac pătrat cu suprafață metalică antiderapantă . Clasa de utilizare – B125 rezistență minima
admisă de 12.5 tone în conform itate cu EN 124 -1993. Material ul din fontă ductile, respectiv
având limita înaltă de e lasticitate, alungire important ă, rezistență la șocuri și rezistență la
tracțiune .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
8 | P a g e

Zona unde se amplasează/utilizează capacele dn fontă sunt pe trotuare, zone pietonale, spații
de staționare și parcări etajate pentru autoturisme. Se aplică la – canale de distribuție, reț ele de
scurg ere, stații de pompare ș i tratare a apei.

Fig. 1.5 Capac de plastic [w.pep]

Capac pentru cămin de vizitare – RVA – Aluminiu

Fig. 1.6 Capac din aluminiu [w.spa]
Capacul de vizitare este rezis tent la 15 kN, test incarcare EN 124.
Materialul ramei est e cu secțiuni din aluminiu extrudat și capacul este făcut din 3/5 mm
placă aluminiu model șah cu ramforsare pe dedesubt. Produsul este ermetic, ușor și anticoroziv cu
sistemul de ridicare -închidere prevăzut cu un set de chei special de ridicare.
– Utiliza re: in camere de cercetare, conducte de intretinere in cladiri sau imprejurimi.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
9 | P a g e

CAP. 2 ASAMBLĂRI

2.1. CLASIFICAREA ASAMBLĂRI LOR

Asamblarea este procedeul de realizare a unui modul constructiv de complexitate
superioară utilizâ nd componente de bază.
În funcție de posibilitățile de desfacere a lor, asamblările se clasifică în asamblări
nedemontabile și asamblări demontabile , asamblări fixe și asamblări mobile .
 Asamblarea fixă : la asamblările fixe, în timpul funcționării, piesele nu se pot
deplasa una î n raport cu alta.
– Asamblările fixe demontabile : permit montarea și demontarea repetată a pieselor, fără ca
acest lucru să ducă la deteriorarea acestora. Din categoria asamblărilor fixe demontabile fac parte
asamblările realizate cu ajutorul unor organe de asamblare cum ar fi: șuruburi, prezoane, pene, cuie
cilindrice sau conice și cele realizate fără organe de asamblare, prin ajus taje intermediare (aderent,
forțat, blocat).
– Asamblările fixe nedemontabile : nu pot fi demontate fără distrugerea parțială sau totală a
uneia sau a mai multor piese componente. Din această categorie fac parte asamblările realizate prin
sudare, nituire, presare la cald, lipire etc.
 Asamblarea mobilă : la asamblările mobile, în timpul funcționării piesele se pot
deplasa una în raport cu alta.
– Asamblările mobile demontabile : pot fi desfăcute complet, fără a se deteriora piesele
îmbinate sau cele de fixare. Din acestă categorie fac parte ajustajele libere ale suprafețelor
cilindrice, conice, sferice, elicoidale și anume: cuplurile cin ematice cilindrice și sferice
(articulațiile), arborii cu lagăre cu alunecare, pistoanele plonjoare, angrenajele cilindrice, elicoidale
etc.
– Asamblările mobile nedemontabile : nu pot fi demontate cu ușurința. Din această
categorie fac parte rulmenții cu bile sau cu role, supapele de închidere etc.
Clasificarea făcută , prezintă o serie de inconvenien țe deoarece grupează piesele numai din
punc t de vedere cinematic, reunind î n aceeași grupă piese care nu se aseamănă din punctul de
vedere al tehnologiei de as amblare. Caracterul operațiilor de asamblare fiind dictat însă de forma,
de precizia și de calitatea suprafețelor care intră în contact, rezultă că este absolut necesar ca
îmbinările să se clasifice nu numai din punct de vedere cinematic.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
10 | P a g e

În funcție de gr adul de mobilitate și de posibilitățile de demontare a mecanismelor, a
subans amblurilor și a pieselor ce se î mbină, asamblările se pot clasifica în următorul mod:
• asamblări fixe demontabile;
• asamblări fixe nedemontabile;
• asamblări mobile demontabil e
• asamblări mobile nedemontabile.

2.2. ASAMBLAREA NEDEMONTABILĂ
Asamblarea nedemontabilă a două piese se utilizează , dacă: legătura dintre piesele
componente nu trebuie desfăcută chiar dacă asupra echipamnetului trebuie să se intervină. Aceste
îmbinări prezintă avantajul unei tehnologii de execuție simple, la un preț de cost redus. În funcție de
procesul care stă la baza realizării îmbinării, acestea se pot clasifica astfel:
• Asamblări realizate prin deformații plastice:
 asamblări prin presare;
 asambl ări prin nituire ;
 asamblări prin răsfrângere ;
 asamblări prin “urechi” ;
 asamblări prin nervurare ;
 asamblări prin imprimare ;
 asamblări prin lărgire sau îngustare etc.
• Asamblări cu solidificare de material:
 îmbinare prin sudare ;
 lipire ;
 chituire ;
 încleiere ;
 încastrare.

Asamblarea prin presare : se ob ține prin presarea a dou ă piese astfel încât între acestea
să apară forțe de str ângere care s ă ducă la blocarea mișcă rii lor relative . Acest tip de asamblare
permite trans miterea de cupluri relati v mari și rigiditate crescut ă suportând funcționarea în regim de
vibra ții. În același timp însă , prezintă și dezavantajul unui preț de cost relativ crescut și are nevoie
de mă suri speciale de protec ție a muncii .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
11 | P a g e

Asamblar ea prin nituire : nituirea este î mbinarea a dou ă sau mai multe piese ce se
realizea ză prin utilizarea organelor de asamblare numite nituri . Nituirea este procedeul tehnologic
de îmbinare nedemontabilă a două sau mai multe piese cu ajutorul niturilor. Îmbinările nituite sunt
folosite pentru asambl ări supuse la sarcini vibratorii, asamblarări de metale greu sudabile, asamblări
de profile pentru constructii metalice, asamblări de piese confec ționate din materiale diferite.
Asamblarea prin răsfrângere : se pretează la ansamblurile în care cel puțin una din piese
are grosimea de sum 1mm deoarece acest tip de îmbinare se realizează prin îndoirea (răsfrângerea)
extremității piesei subțiri sau a ambelor piese astfel încât să se realizeze îmbinarea.
Asamblarea prin sudare : realizează îmbin ări nedemontabile pentru piese metalice
folosin d încalzirea local ă, presiunea, ș ocul cu sau fără materiale de adaos. Sudura reprezint ă
rezultatul s udării și este format ă din ma terialele de baza ale pieselor ș i materialul de adaos c are
formeaz ă legătura dintre piese. Cordon ul de sudura (cus ătura) este realizat prin topirea materialului
de adaos ș i parțial a materi alului piesei .
Asambl area prin lipire : lipirea este un procedeu de asambl are nedemontabil ă care se
preetează a fi realizat ă la piese metalice cu material de adaos în stare fluidă . Lipirea se bazeaz ă pe
fenomenul fizic de fu ziune a materialului de baza (al p iesei) cu aliajul de lipit . Lipirea are ca tip de
asamblare avantajul că nu apar fisuri de concentratori de tensiune, că datorită temperaturilor joase
nu apar nici tensiuni termice și nici tensiuni remanente la a samblare, se pot asambla table ș i sârme
subțiri fără a exista pericolul arderii acestora.
Toate m aterialele se pot lipi cu excepț ia magneziului care nu se lipe ște cu aluminiul . Prin
această metodă de asambl are se ob țin piese curate, care au un aspect frumos și care își menț in
forma ș i dimensiunile în timpul exploatării, piesele astfel obținute au un grad mare de păstrare a
precizi ei dimensi unilor și mai ales acest tip de îmbinare nu necesit ă pentru execuție personal înalt
calificat ceea ce o face mai accesibilă .
Are și de zavantaje: temperatură de exploatare scăzută (sub 120°C) , rezisten ța asambl ării
este mic ă deoarece sarcinile sunt preluate d e straturile de aliaj de lipire, culoarea aliajului de lipit
poate să fie difer ită de cea a pieselor de bază dar din păcate are o foarte slabă rezisten ța la
coroziune .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
12 | P a g e

2.3. ASAMBLAREA DEMONTABILĂ
Asamblările demontabile permit monta rea și demontarea în mod repetat a pieselor care
realizează îmbinarea, fără distruge rea acestora.
Dezavantajul principal al acestor asamblări constă în faptul că vibrațiile și șocurile
dinamice care acționează asupra echipamentelor pot conduce la desfacerea nedorită a legăturii .
Pentru a elimina acest inconvenient se i au măsuri deosebite pentru asigurarea asamblării.
Dintre asamblările demontabile des întâlnite se pot menționa:
 asamblările prin pană sau efect de pană ;
 asamblările prin filet;
 asamblările prin efect elastic;
 asamblările cu știfturi.
Asamblările demontabile permit montar ea și demontarea repetată a îmbinării, fără
distrugerea părților componente. Aceste asamblări prezintă dezavantajul autodesfacerii, sub
acțiunea șocurilor sau a vibrațiilor, cu efect negativ asupra funcționării mecanismelor .
Asamblările cu efect de pană : canelate le sunt folosite pentru transmiterea unor momente
de torsiune mari, atunci când este necesară și o deplasare axială, chiar în perioada de regim. Aceste
ansambl ări sunt considerate ca făcând parte din asamblările cu efect de pană. Ansamblul canelat
este compus dintr -un arbore canelat și un butuc canela t. Arborii canelați se consideră arbori cu pene
longitudinale și sunt executați prin frezare, iar butucul canelat se realizează prin mortezare sau
broșare. Legătura dintre arbore și butuc se obține prin caneluri și se realizează prin pătrunderea
plinurilor unei piese în golurile celeilalte piese. Canelurile sunt asemănătoare unor pene
longitudinale care fac corp comun cu arborele. Asamblare a este mai rezistentă, are o centrare mai
bună și o ușoară deplas are axială a butucului. În funcție de profilul canelurilor, arborii cu caneluri se
împart în : arbori cu caneluri dreptunghiulare; arbori cu caneluri triunghiulare; arbori cu caneluri în
evolventă. Acest tip de asamblare are a vantaj ul asigur ării unei centr ări precis e, nu se deformeaz ă
butucul prin ovalizare, se pot transmit e eforturi relativ mari, presiunea de contact este relativ redus ă
datorită distribuirii pe mai multe suprafe țe, prezint ă solicit ări mai mici, laterale, datorită mărimii
suprafe ței de cont act. În cazul solicitărilor variabile crește uzura, deoarece canalele int roduc
concentratori de tensiuni iar la turații mari canalul de pană este solicitat până la strivire, uneori până
la forfecare, acest e lucru ri fiind un dezavantaj al acestui tip de asa mblare.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
13 | P a g e
Asamblările prin filet : reprezintă îmbinarea demontabilă a două piese, utilizând organe de
asamblare filetate, conjugate, una filetată la exterior numită șurub iar cealaltă filetată la interior care
poate fi o piuliță sau o altă piesă cu gaură fil etată interior.
Datorită simplității și siguranței lor, asamblările prin filet sunt cele mai răspândite
asamblări demontabile. Ace astă asamblare de tip șurub – piuliță prezintă o serie de avantaje și
anume: realizează forțe mari de strângere, sunt ieftine deoarece există multe firme specializate în
producția de masă, sunt interschimbabile, sunt sigure î n exploatare.
Dezavantajul acestor îmbinări constă în faptul că filetul, prin forma sa, este un puternic
concentrator de tensiuni, de asemenea nu se poate stabili cu precizie gradul de mărime a forțelor de
strângere realizate , dar mai ales deranjează necesitatea impunerii de asigurări suplimentare
împotriva autodesfacerii.
Asamblări le cu elemente elastice: se utilizează pentru imobilizarea unor piese în poz iția
dorită, folosind la montare efectul deformațiilor elastice a materialelor. În urma strângerii datorate
deformației elastice , asupra suprafețelor în contact , se exercită o forță de presiune și prin urmare,
forțe de strângere. Aceste forțe generează la rânul lor forțe de frecare, care se opun modificării
poziției relative a suprafețelor aflate în contact. Această metodă este folosită pentru fixarea
rotoarelor motoarelor electrice pe arbori sau pentru executarea altor organe de mașini.
Asamblări prin ș tifturi : știfturile sunt organe de asamblare demontabile utilizate în
următoarele scopuri:
– transmiterea unor sarcini relativ mici, caz în care se numesc știfturi de fixare ;
– asigurarea poziției reciproce a unor piese, caz în care se numesc știfturi de c entrare ;
– participarea ca elemente de siguranță la cuplaje care protejează transmisiile de
suprasarcini, caz în care se numesc știfturi de siguranță .
Știfturile cilindrice pline se montează prin strângere. Deoarece la montări și demontări
repetate strân gerea se micșorează, iar precizia necesară acestor știfturi și găurilor în care se
montează este ridicată, domeniul lor de folosire este relativ limitat. Se utilizează ca știfturi de fixare
și mai puțin ca știfturi de centrare. Pot fi cu cap ăt sferic, cu c apăt teșit și cu cap ăt drept. Știfturile
cilindrice tubulare sunt execut ate din bandă de oțel de arc prin rulare. Prezintă avantajul că, datorită
elasticității mari, pot fi montate în găuri mai puțin precise, preiau bine sarcinile cu șoc și rezistă la
mont ări și demontări repetate, ceea ce le recomandă pentru utilizare pe scară largă. Știfturile conice
netede se execută în două variante: cu capete sferice și cu capete teșite . Se utilizează, în special, ca
știfturi de centrare, permițând m ontări și demontări repetate. Dacă se montează în găuri înfundate,
se recomandă știfturile conice cu cep filetat care asigură demontarea cu ajutorul unei piulițe.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
14 | P a g e

CAP. 3 TEHNOLOGIA DE ASAMBLARE PRIN SUDARE

3.1. DEFINIREA OPERA ȚIEI DE ASAMBLARE PRIN SUDARE
Sudarea : este pr ocedeul tehnologic de realizare a îmbinărilor nedemontabile a unor
componente metalice sau nemetalice prin interacțiunea atomilor mărginași ai acestora. Îmbinarea ce
rezultă în urma procesului de sudare poartă denumirea de sudur ă.
Totalitatea operațiilor care concură la realizarea sudurii poart ă denumirea, așa cum s -a mai
arătat, de proces tehnologic de sudare. Unui proces tehnologi c de sudare îi este caracteristic un
anumit procedeu de sudare. Coeziunea local ă în vederea obținerii sudurii se realizează cu un aport
de energie termică sau mecanic ă sau și termic ă și mecanic ă.
Prin aceasta , atomii mărginaș i ai componentelor de sudat primesc energia necesar ă
scoaterii lor din starea de echilibru stabil , corespunz ătoare unui nivel energetic minim. După aceea,
componentele îș i aduc atomii marginali la distanțe egale sau mai mici decât parametrul rețelei
cristaline. În această situație , ei se rearanjează în cristale comune celor două componente astfel ca
să atingă din nou un minim energetic.
Ca atare, procesul d e sudare constă în introducerea localizată, prin concentrare în timp ș i
spațiu, a unei cantităț i de energie în zona sudurii pentru a scoate atomii din starea lor de echilibru
stabil și apropierea atomilor mărginaș i la distanțe egale sau mai mici decât para metrul rețelei
cristaline pentru ca ei să recristalizeze într-o rețea comună corespunzătoare unei noi stări stabile.
Acest mecanism en ergetic este prezentat în figură.

Fig. 3.1 . Descrierea energetică a procesului de sudare [w.sim]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
15 | P a g e

Asamblarea prin sudar e realizează îmbinări nedemontabile, pentru piese metalice, folosind
încălzirea locală, presiunea, șocul, cu sau fără materiale de adaos. Prin procedeul de sudare se
realizează o legătură atomică între piesele asamblate sau între piesele asamblate și mater ialul de
adaos. Dezvoltarea sudurii ca procedeu de asamblare nedemontabilă , se datorează evoluției
tehnologice în multe domenii, ceea ce a permis extinderea sa ca procedeu de asamblare.
Dezvoltarea controlului calității cu ajutorul defectoscopiei cu raze Rontgen, cu izotopi
radioactivi, ultrasunete sau rezonanță magnetică , a dus la creșterea calității sudurii și a posibilităților
de remediere a defectelor acesteia. Cu ajutorul sudării se pot îmbina materiale metalice, sticlă,
materiale plastice sau semicon ductoare. Totuși, există multe materiale foarte greu sudabile sau
deloc sudabile.
Asamblarea prin sudare se folosește în următoarele situații:
 ca mijloc de asamblare a părților componente ale unei piese sau ale unui
subansamblu;
 ca procedeu de fabricație – împreună cu alte operații, cum ar fi matrițarea sau
forjarea;
 pentru executarea recondiționărilor și a reparațiilor;
 la construcții sudate mari: poduri, macarale, hale industriale;
 pentru transformatoare electrice, la stâlpi de înaltă tensiune;
 pentr u material rulant;
 în transporturi, la fabricarea caroseriile autovehiculelor;
 în industria chimică și alimentară, pentru construcția cazanelor sub presiune;
 în construcția de utilaje pentru industrie;
 în industria constructoare de mașini, unde înlocui ește din ce în ce mai mult nituirea;
 la recondiționarea organelor de mașini uzate sau fisurate.

3.2 TEHNOLOGII DE SUDARE
Îmbinările sudate se clasifică în funcție de metoda de sudare în:
1) sudare prin topire : – cu lichide ; – cu gaze ; – autogenă ; – cu ar c electric ; – cu radiații ;
– prin rezistență electrică ; – în baie de zgură sau în incintă protejată;
2) sudarea prin presiune : – cu corpuri solide ; – cu lichide ; – cu gaze ; – cu arc electric ; – prin
rezistență electrică ; – prin conductive; – prin inducție ; – prin energie mecanică; – la rece ; – prin șoc ;
– cu ultrasunete ; – prin frecare .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
16 | P a g e

3) prin procedee special: – în vid; – prin difuzie ;- cu jet de plasma; – cu laser ; – cu
ultrasunete .
Există mai multe tehnologii de sudare prin topire . Cele mai uzitate sunt: sudarea cu arc
electric (cu electrozi, sudarea î n puncte – electronituirea); sudarea sub strat de flux (SF); sudarea în
mediu de gaze (SG) unde se disting sudarea WIG, TI G, MIG, MAG, sudarea cu plasmă.

3.2.1. SUDAREA CU ARC ELECTRIC CU ELECTROZI

Principiul sudării cu arc electric (SE) are la baz ă respectarea următoarelor condiții:
– menținerea arcului electric într -o stare staț ionar ă astfel încât intensitatea curentului și
tensiunea arcului să aibă valori cât mai constante;
– aportul continuu al materialului de adaos în arcul electric ce arde între vergeaua electrod
și componentele de sudat ;
– deplasarea arcului electric în lungul rostului între componentele de sudat, cu viteză
constantă , astfel se realizează topirea marginilor componentelor de su dat împreună cu materialul de
adaos rezultînd o baie de sudura.

Fig. 3.2. Schema de principiu la sudarea cu arc electric cu electrod [w. net]

La sudarea cu arc electric , polaritatea curentului este de mare importan ță privind cantitatea de
căldură adminis trată materialului de baz ă sau electrodului.
Atunci când electrodul este legat la polul negativ iar materialul de bază la polul pozitiv
(polaritate directă) baia de metal topit va fi mai bogată iar temperatura electrodului va fi redusă.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
17 | P a g e
În cazul în care electrodul se leagă la polul pozitiv (polaritate inversă) electrodul realizează
o topire mai pronunțată, baia de metal topit din materialul de bază este mai redusă dimensional iar
temperatura acesteia mai scăzută.

3.2.2. SUDAREA IN PUNCTE
Sudarea electric ă prin presiune în puncte : face parte din categoria procedeelor de sudare a
tablelor subț iri, sub 3 mm, prin supr apungere. Principiul sudă rii electrice prin presiune în puncte –
SPP c onstă în realizarea unei îmbinări sudate între suprafețele în contact a două sau mai multe
componente suprapuse în zonele prin care trece curentul de sudare. Schema de principiu a
proce deului este prezentată în figură

a) Fig. 3.3. Schema de principiu la sudarea în puncte

Fig. 3.4 b. Sudarea in puncta a)Schema de principiu la sudarea în puncta b) schema de lucru [w.tec]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
18 | P a g e

În figura 3.4 b) sunt prezentați pașii prin care se realizează procesul de s udare în punct. În
poziția 1 piesele ce se sudează se aduc între electrozi. În pasul 2 electrozii coboară și crează o
presiune pe piese după care în pasul trei se realizează o descărcare electrică între cei doi electrozi.
În pasul 4 descărcarea între elect rozi este oprită dar forța de apăsare este menținută pentru a permite
ca spotul metalic format să difuzeze complet. În ultimul pas, electrozi se retrag și materialul
avansează astfel încât să se poziționeze deasupra noului spot ce va fi realizat.
Componen tele 2 sunt strânse cu forța de apăsare F între electrozii de contact 1 legați la
secundarul sursei de sudare. Încălzirea componentelor în zona de trecere a curentului are loc prin
efect Joule -Lenz.
La început , încălzirea maximă se obține la contactul com ponentelor apăsate de electrozii
de contact , datorită rezistenței de contact de valori ridicate și a răcirii intense promovate de
electrozii de contact la contactul acestora cu suprafața componentelor.
Rezistența de contact scade însă foarte repede până l a anularea ei , datorită încălzirii locale
și acțiunii forței de apăsare ca urmare a creșterii secțiunii în zona de contact (înmuierea și
aplatizarea asperităților suprafețelor).
Prin încălzire are loc creșterea rezistivității electrice a materialului comp onentelor , fapt ce
intensifică efectul Joule -Lenz prin creșterea rezistenței. Prin urmare componentele se încălzesc în
continuare.
Când temperatura în zona de c ontact atinge o anumită valoare, încep să se formeze grăunți
cristalini comuni prin apropierea la distanțe interatomice a suprafețelor componentelor.
În acest stadiu se obține o îmbinare slabă , datorită grăunților grosolani din care este format
nucleul și datorită prezenței impurităților.
Creșterera temperaturii duce la formarea unui nucleu topit , care este înconjurat în planul de
contact de un inel de grăunți cristalini comuni formați prin sudarea în stare solidă sub acțiunea forței
de apăsare. După formarea nucleului topit , se întrerupe curentul, metalul se solidifică și se obține
punctul sudat a vând o structur ă dendritică în zona centrală.
Fazele sud ării î n puncte:
– componentele suprapuse se așează deasupra electrodului de contact inferior;
– strângerea componentelor prin coborârea electrodului de contact superior prin aplicarea
forței de apăs are F , în scopul asigurării unui contact electric bun;
– conectarea curentului de sudare, încălzirea și formarea nucleului topit prin efect Joule –
Lenz în zona de contact dintre componente;

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
19 | P a g e
– întreruperea curentului de sudare (după un timp foarte scurt) ș i menținerea forței de
apăsare;
– anularea forței de apăsare și retragerea electrodului superior.
Condiția necesară și suficientă de formare a îmbinării sudate la sudarea SPP este ca , în
zona de contact dintre component, să se formeze un strat de metal t opit. Procesul poate fi împ ărțit în
trei etape principale:
1. În prima etapă : metalul componentelor, în zona de contact realizată prin apăsarea
electrozilor de contact cu forța F, se încălzește și se dilată sub acțiunea căldurii obținute prin efect
Joule -Lenz la trecerea curentului de sudare prin rezistența de contact și prin rezistența proprie a
componentelor.
2. În etapa a doua : suprafața de contact dintre componente crește în continuare ca efect al
aplatizării asperităților și sub acțiunea căldurii are loc formarea unui nucleu de metal topit de o
anumită dimensiune în funcție de grosimea componentelor. Straturile superficiale de oxizi și
impurități de pe suprafața componentelor în contact se amestecă cu metalul topit. Metalul se dilată
în continuare și s uferă deformări plastice.
3. În etapa a treia : prin deconectarea curentului, metalul nucleului topit se răcește și
recristalizează prin solidificare. Forța de apăsare are rolul de realizare a unui contact metalic local
între componente și de creere în jur ul nucleului topit a unei zone de contact intim între suprafețele
componentelor care să împiedice expulzările de metal lichid și accesul aerului din mediul
înconjurător, evitând oxidarea băii metalice a nucleului. Deformările plastice ale metalului datorat e
încălzirii au un rol important pentru ruperea și desprinderea stratului de oxizi de pe suprafața
componentelor.
Stratul superficial de oxizi și impurități are de obicei o temperatură de topire mai mare
decât a metalului de bază (cu excepția oxizilor de fier) și doar se dizolvă în nucleul topit.
Îndepărtarea oxizilor din baie are loc sub acțiunea forțelor electrodinamice care acționează asupra
băii metalice și care produce o puternică agitație a metalului topit conducând la omogenizarea
nucleului.
Parame trii tehnologici ai sudării în puncte , se stabile sc în funcție de materialul
componentelor (compoziția chimică, structura metalografică, caracteristicile mecanice și electrice,
conductibilitatea termică, etc.), grosimea materialului și forma componentelor, starea suprafețelor,
etc.
Cauzele principale ale defectelor ce pot apărea la sudarea în puncte sunt legate de relieful
suprafețelor și de alegerea necorespunzătoare a parametrilor de sudare .

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
20 | P a g e
3.2.3 . SUDAREA ÎN MEDIU DE GAZE
Sudarea în mediu de gaze poate fi clasificată după mai multe criterii astfel:
 în funcție de tipul electrodului: sudare cu electrod fuzibil și sudare cu electrod nefuzibil ;
 în funcție de natura gazului de protective, sudarea se poate desfățura î n gaz activ, gaz inert
sau în amestecuri de gaze;
 în functie de forma arcului electric avem sudare cu arc electric liber sau sudare cu arc
electric constrâns (plasmă) ;
 în funcție de felul aportului de material de adaos avem sudare cu materia l de adaos sau
sudare fără material de adaos ;
Sudarea cu m aterial de adaos poate fi realizată prin introdu cerea acesuia din exterior sau
prin introducerea acestuia prin arc (electrod al arcului ).
După felul sârmei electrod utilizată la sudare , distingem:
 sudare cu sârmă plină ;
 sudare cu sârmă tubulară ;
 sudare cu sârmă plină și flux magnetizabil .
Sub aspect tehnic posibil și sub aspect economic , aceste variante se grupează în patru
procedee principale de sudare în gaze:
 WIG – wolfram gaz inert ;
 MIG – metal inert ga s;
 MAG – metal activ ga s;
 PL – cu plasma.
În figura de mai jos sunt reprezentate schemele principalelor procedee de sudare enumerate :

Fig. 3.5 Schema de principiu a incarcarii prin procedeul de sudare W.I.G: 1-electrod de wolfram;2 –
duza insuflare argon; 3 -vergea material de adaos; 4 -arc electric; 5 -depun ere.[w.scr]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
21 | P a g e

Fig. 3.6. Schema de principiu a procedeelor de sudare MIG/MAG a) și a echipamentului necesar
sudării MIG/MAG b) [w.doc]

Fig. 3.7 . Schema de principiu a procedeului de sudare [w.sci]

Tehnica sudării în mediu de gaze în momentul de față , folosește și tinde să fol osească tot
mai mult amestecurile de gaze , datorită combinării avantajelor pe care le realizează fiecare gaz
component în parte.
Astfel , în cazul utilizării de amestecuri de gaze putem realiza un potențial de ionizare
corespunzător asigurării unei anumite tensiuni a arcului.
Prin amestecuri de gaze se poate realiza un efect de oxidare a materilului topit în limite
impuse, ca atare , nivelul de nivelul de aliere al cusăturii devine cel dorit. Se asigură totodată o
pătrundere corespunzătoare precum și o rezi liență impusă cusăturii.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
22 | P a g e

3.2.3 .1. SUDAREA WIG
Procedeu WIG : realizează arcul electric între electrodul de wolfram și materi alul de bază,
materilul de adaos fiind introdus s ub formă de vergele în coloana arcului. Acest procedeu poate fi
materilizat și pri n două capete, cu doi electrozi de wolfram între care se realizează arcul electric .
Prin procedeul WIG teoretic se sudează toate metalele. Datorită aspectelor economice acest
procedeu este destinat sudării oțelurilor inoxidabile, a oțelurilor bogat aliate, a aliajelor de Al, Mg și
Cu, a oțelurilor active și refractare, sudării componentelor s ubțiri a unor metale și aliaje. Sudarea
WIG se realizează manual în mai multe etape. Prima dată se amorsează arcul electric care topește
componentele de sudat formând o baie comună.
Amorsarea se face cu sârma electrod perpendiculară pe materialul de bază. Când baia de
metal topit are un volum acceptabil pistoletul se înclina cu un unghi de 75 -80°, moment în care în
coloana arcului se va introduce vergeaua materialului d e adaos. Vergeaua este înclinată cu 15 -20°
față de materialul de bază. Vergeaua se topește căzând în baia de metal 1 până la 3 pic ături apoi
vergeaua se retrage iar arcul electric revine în poziția verticală, trecându -se la topirea unei noi băi
de sudură alăturată celei precedente și puțin suprapusă cu acesta. Fenomenul se repetă. În timpul
procesului de sudare vergeaua materi alului de adaos nu trebuie să se atingă de electrodul de
wolfram adus la o temperatura foarte mare , în caz contrar electrodu l de wolfram se impurifică și se
deformează.

Fig. 3.8. Sudare WIG [w.apa]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
23 | P a g e

Fig. 3.9. Sudare WIG [w .tto]

Dacă materialul de adaos, respective, materialul vergelei are o tendință mare spre oxidare,
aceasta nu se extrage din conul gazului de protecți e asigurâdu -se astfel protecția ei.
Sudarea în gaz cu electrod de wolfram se caracterizează printr -o protecție foarte bună a
arcului și a metalului depus, lipsesc incluziunile de zgură din cordon iar proprietățile mecanice și de
rezistență ale cordonului de îmbinare fiind foarte bune.
Acest procedeu are însă și dezavantaje cum ar fi faptul că , mecanizarea proccedeului este
destul de dificilă astfel că se apelează la sudarea manuală , deci calitatea sudurii depinde mult de
operator. Un alt dezavantaj este pr oductivitatea redusă iar costurile echipamentelor pentru sudare
sunt mai scumpe ca și întreținerea acestor a. Sudarea WIG are un spectru larg de aplicare dar se va
utiliza doar atunci când procesul tehnologic o reclamă datorită costurilor ridicate ale apara turii,
gazului de protecție și a electrodului nefuzibil.
La aceasta se mai adaugă și faptul că , randamentul termic al procedeului este scăzut, circa
jumătate din cantitatea de căldură produsă în arcul electric este folosită la topirea marginilor
îmbinării materilului de bază, restul piezându -se prin conducție în masa piesei.
3.2.3 .2. SUDAREA MIG, MAG
Sudarea MIG -MAG : realizează arcul electric între sârma electrod ș i materi alul de bază,
sârma electrod trecând prin piesa de contact împinsă de un mecanism de avans cu role. Gazul inert
sau gazul activ asigură protecția arcului .
Transferul masic prin arcul electric la precedeele MIG și MAG este influențat esențial de
conductibilitatea termică a gazelor de protecție.
Argonul are conductibilitatea termică cea mai mică în comparație cu dioxidul de carbon,
hidrogenul și heliul , așadar creează un câ mp termic concentrat ce acționează pe o suprafață
restrânsă a materialului de bază, conducând la creșterea pătrunderii.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
24 | P a g e

Miezul arcului electric de argon este însă mai ma re decât la celelalte gaze, electronii și
ionii din coloana arcului sunt disipați pe o suprafață mai mare.
În câmpul electric care înconjoară sârma electrod , forțele electrodinamice determină
desprinderea de picături lichide din capătul sârmei electrod, t ransferul masic făcând u-se prin
picături mici. Dioxidul de carbon are conductibilitate termică mare , astfel că la temperatura arcului
normal se formează un câmp termic împrăștiat pe o suprafață mare a materialului de bază.
Baia metalică are o pătrundere mai mică și o lățime mai mare , însă arcul electric are o
suprafață transversală redusă datorită potențialului de ionizare mic al dioxidului de carbon în
comparație cu argonul. Arcul pe sârma electrod este aproape punctiform, liniile de câmp magnetic
sunt plasate sub picătura metalică iar forțele ele ctrodinamice au efect de susținere a picăturii lichide.
Așa se explică transferul masic prin picături mari al materilului de adaos la sud area î n dioxid de
carbon . Procedeele de sudare în mediu de gaze MIG și MA G sunt utilizate mai ales în varianta
semimecanizată , în care sudorul execută majoritatea operațiilor cu excepția aducerii sârmei de
sudură și a gazelor de protecție în zona arcului.
Aceste materiale de sudare vin în zona arcului prin intermediul unui tub flexibil de la
panoul de distribuție al gazelor și de la mecanismul de avans al sârmei electrod. Varianta
mecanizată sau automatizată folosește o sanie sau un cărucior care realizează deplasarea arcului
electric în lungul rostului elementelor de îmbinat pe care se află sistemul de avans al sârmei
electrod , capul de sudare la care vin gazele de protecție și sistemul de răcire a duzelor capului de
sudare.

Fig. 3.10. Sudarea MIG -MAG [w. net]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
25 | P a g e

La acest procedeu de sudare, arcul electric arde între metalul de bază și cu sârma electrod,
sârmă de sudură, care avansează mecanizat cu viteză constantă, iar în jurul sârmei se însuflă circular
un gaz protector, care poate să fie CO2, Ar, mai rar He, sau un amestec al acestor gaze. Se
deosebesc două variante, utilizân d același utilaj și tehnologie:
– procedeul MAG (Metal Active Gas), la care gazul protector este CO2;
– procedeul MIG (Metal Inert Gas), la care protecția este de Argon .
Sârma de sudură cu diametrul ds este i ntrodusă pe un tambur sub formă de colac și este
derulată și împinsă spre pistolul de sudare cu ajutorul unor role striate antrenate mecanic. Pistol etul
de sudare i ntroduce sârma electrod în zona de sudare și realizează aducerea curentului de sudare și
insuflă gazul protector asupra băii de sudare. Pist oletul poate fi condus manual sau mecanizat.
Avantajele procedeelor de sudare MIG – MAG:
 rata depunerii, coeficientul de depunere, productivitatea și factorul operator sunt mult mai mari
decât la sudarea cu electod SE, comparabile fiind cu cele de la sudar ea SF – sudarea sub strat
de flux;
 pătrunderea este reglabilă în limite largi. La sudarea pieseor subțiri pătrunderea este mică în
timp ce în cazul sudării pies elor mari pătrunderea este mare;
 aportul scăzut de căldură la materialul de bază duce la tensiu ni și deforma ții mai mici în jurul
cusăturii;
 arcul electric este vizibil și deci conducerea procesului de către operator este mult ușurată ;
 în urma procesului de sudare nu rezultă o cantitate importantă de zgură deci nu este necesară
curățirea sudurii. În cordonul de sudură probabilitatea apariției incluziunilor de zgură este mult
redusă, sudarea în mai multe treceri este astfel ușurată, productivitatea pro cedeelor crește;
 acest tip de sudare nu poluează mediul înconjurător deoarece nu se formează zgură, g aze
nocive, fum sau praf;
 acest tip de sudare are un grad mare de universalitate, putându -se suda majoritatea materialelor
metalice și în orice poziție.
Dezavantajele procedeelor MIG -MAG:
 echipamenteul de sudare este mai scump datorită complexității lui în ceea ce privește
avansul sârmei electrod, necesitatea răcirii cu apă, necesitatea adm inistrării gazului de protective;
 pistoletul de sudare este mai greu datorită furtunului de legătură care transportă conductele
de gaz, de apă de răcire și cablul flexibi l de conducere a sârmei de su dură precum și cablul de
current;

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
26 | P a g e
 operatorul nu poate urmări gradul de protecție al băii de sudură .
 intemperiile atmosferice pot provoaca de plasarea gazului de protecție (î n specia l vântul)
dacă sudarea se face î n condiții de ș antier.

3.2.3 .3. SUDAREA CU PLASMĂ
La sudarea cu plasma : arcul electric este constrâns printr -o duză intermediară, duza
puternic răcită, care reduce secțiunea arcului. Reducând secțiunea arcului crește densitatea de
energie astfel încât temperatura în col oana arcului ajunge până la 50000°C. Stran gularea arcului o
realizează ga zul plasmogen trimis prin duza centrală – duza de strangulare a arcului. Aceasta
asigură nu numai micșorarea secțiunii arcului ci și răcirea duzei de strangulare. Protecția arcului o
realizează gazul inert trimis în jurul arcului prin duza exterioară.

Fig. 3.11 Sudură cu plasma [w.met]

În comparație cu sudarea WIG, sudarea cu plasmă prezintă anumite avantaje cum ar fi:
 asigură o concentrare mai mare a energiei și, ca atare, cantit atea de căldură administrată
asupra materialului de bază este mai mare. Astfel crește posibilitatea de a topi mai rapid
materialele în vederea sudării ca urmare raportul între lățimea cordonului și pătrundere este de
1:1 până la 1:2 ;
 stabilitatea arcului e ste mai bună chiar la curenți mai mici. La sudarea cu plasmă arcul nu mai
”rătăcește” pe electrodul de wolfram și materialul de bază , ci este concentrat și focalizat
asupra zonei care trebuie să fie sudată din materialul de bază.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
27 | P a g e

 la aceeași grosime a mate rialului de bază sudare cu plasmă necesită curenți mai mici precum
și un număr mic de treceri datorită c oncentrării mai mari a arcului;
 sensibilitatea față de variația l ungimii arcului este mai redusă;
 este eliminată contaminarea c u wolfram a băii de metal topit;
 operatorul care realizează operația de sudare cu plasmă poate să aibă o dexteritate mai redusă
în ceea ce privește tehnica operatorie ;
 deformațiile construcțiilor sudate sunt mai reduse în cazul sudării cu plasmă decât în cazul
sudării WIG.
Pe lâng ă aceste avantaje există și dezavantaje ale acestei proceduri de sudare:
 costul ec hipamentului de sudare cu plasmă este 2 – 5 ori mai mare decât sudarea WIG;
 pistoletul, cu diametru de vârf mai mare decât în cazul sudării WIG, datorită existenței celor
două duze, una a gazului plasma gen și alta a gazului de protecție, are o greutate mai mare și este
mai greu manevrabil în rostul de sudură;
 greutatea mare a pistoletului impune necesitatea răcirii acestuia în cazul utilizării de
intensități ale curen tului d e sudare mai mari de 50A;
 întreținerea pistoletului de sudare sau a plasmatronului este mai dificilă mai ales în ceea ce
privește centrarea precisă a electrodului de wolfram în orificiul duzei de constrângere precum și
asigurarea protecției diametrului int erior al duzei fată de arc ul pilot , totodată este dificilă
menținerea circuitului de răcire în stare permanentă de funcționare.

3.2.4 . SUDAREA CU LASER
Laserii folosi ți pentru opera ția de sudare industrială sunt laseri cu gaz. Un laser cu gaz
constă dintr -un mediu a ctiv (gaz sau vapori metalici) în care atomii sunt excitaț i pe st ări energetice
superioare, creându -se o inversie de populație între anumite nivele energetice.
Prin popula ția unui nivel se ințelege numă rul de atomi din unitatea de volum, care se
găsesc pe nivelul energetic respectiv.
Se consider ă două nivele energetice cu energiile E 1 si E 2 (fig. 3.9.) și se presupune că
inițial, atomul se află pe nivelul energetic E 1, în care E 1<E2.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
28 | P a g e

Fig. 3.12. Descrierea fenomenului de emisie de fotoni [w .set]

Dacă gazul în aceste condi ții este iradiat cu o und ă electromagnetic ă având frecvenț a:

(Ec. 3.1)
Unde h – constanta lui Plank (h = 6,625·10-34 J·s) iar E 1 și E 2 nivelele energetic e
considerate, atunci exist ă probabilitatea finit ă ca atomul s ă sufere o tranzi ție pe nivelul E 2.
Diferenta de energie E 2 – E1 necesar ă atomului pentru ca să realizeze tranzi ția este
obținută din energia undei electromagnetice incidente, cea care a excitat atomul. Acest fenomen
poart ă denumirea de fenomen de absorb ție.
Dar atomul nu poate r ămane pe nivelul energetic E 2, el tinde să se dezexcite, revenind pe
nivelul energetic E 1 si eliber ând, ca atare, diferenț a de energie, E 2-E1.
Aceasta diferen ță de energi e eliberat ă se manifest ă sub form ă de und ă electromagnetic ă,
iar acest proces poart ă denumirea de proces de emisie spontan ă.
Se emite deci la dezexcitarea atomului un foton a cărui frecvență este de aceeaș i relatie

(Ec. 3.2)
Dacă procesul de emisie are loc sub influen ța undelor electromagnetice incidente, cu
aceeasi frecventă , ν, cu cea a fotonului emis, atunci are loc procesul de emisie stimulat ă.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
29 | P a g e

Deci unda incident ă, de natur ă electromagnetic ă, care a produs și excita ția atomului, av ând
aceea și frecven ță cu cea a tranziț iei atomice, are posibilitatea de a stimula atomul s ă efectueze
tranzitia E 2 – E1.
Diferenț a de energie este eliberat ă sub forma unei unde electromagnetice ce se adaug ă la
cea inci dentă, obținându-se de fapt producerea a doi fotoni.
Emisia spontan ă implic ă emiterea undei incidente în fază cu unda produs ă prin
dezexcitarea atomic ă. Ca atare, emisia stimulat ă se produce în condi țiile în care asupra gazului
activ este trimis ă o und ă incident ă cu o anumit ă frecven ță, astfel încât să asigure inversia de
popula ție a atomilor gazului respectiv ș i prin dezexcitarea acestora sub influen ța undei incidente, în
fază cu un da de dezexcitare, se eliberează un num ăr mai mare de fotoni.
Fenomenul inv ersiei de populaț ie poart ă denumirea de pompaj și este realizat printr -un
solenoid, ce înconjoar ă incinta mediului activ .

Fig. 3.13. Schema de obținere a unei raze LASER [w.tel]

Fotonii emi și ca urmare a celor descrise anterior, sunt reflecta ți de c ătre dou ă oglinzi. Prin
reflectarea acestora, ei devin cuante de energie, care excit ă suplimentar mediul activ, provoc ându-
se fenomenul de rezonan ță cuantic ă. Din acest motiv, oglinzile reflect ătoare poart ă și denumirea de
rezonatori opti ci. Una dintre oglinz i este parț ial transparent ă, astfel î ncât prin ea poate trece un
fascicul fotonic care constituie raza LASER (amplificarea luminii prin emisie stimulată de
radiație) .
Raza LASER, raza de lumina, poate fi dirijat ă prin intermediul uno r elemente optice, ca:
lentile ș i oglinzi. Astfel , raza LASER poate fi aliniat ă cu ajutorul unor serii de lentile , deviat ă de o
serie de oglinzi ș i focalizat ă de o altă serie de lentile, ac ționând asupra pieselor de încălzit.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
30 | P a g e
Temperatura materialului din zona de iradiere depind e de densitatea fluxului de radiație,
precum ș i de propriet ățile materialului (î n special, difuzivitatea). Sudarea cu f ascicul laser se poate
realiza î n atmosfer ă ambiantă sau in atmosferă protectoare, de obicei cu gaz inert (argonul).
Avantajul principa l al sud ării laser este că radia ția incidentă poate avea densit ăți de flux
energetic de ordinul a până la 109 W/cm2. Aceast ă densitate este foarte mare față de celelalte
procedee de sudare. Sudarea cu arc electric, WIG, asigur ă densit ăti de până la 104 W/cm2, iar
sudarea cu flac ără oxiacetilenic ă de până la 103 W/cm2. La toate acestea se mai adaug ă si faptul c ă
energia poate fi focalizat ă într-un spot cu diametrul de până la 10 ori mai mic dec ât la procedeele
de sudare cu arc electric. Curent, sudarea laser se realizeaz ă cu densit ăți de energie de ordinul a 105
până la 106 W/cm2.
Astfel, suda rea cap la cap a tablelor din oț el inoxidabil cu grosimea de 0,5 mm, se poate
realiza cu un laser cu CO 2 de 100 W cu o vitez ă de sudare de 1,5 m/min și o lățime a cus ăturii de
0,15 mm. Se poate realiza sudarea cap la cap a titanului cu grosime a tablelor de 0,25 mm cu un
laser cu CO 2 de 250 W, cu o viteza de sudare de 1,25 m/min, lati mea cordonului fiind de 0,55 mm.
Se pot suda și componente cu grosimi mari. Astfel, tabl e din otel inoxidabil cu grosimea
de 20 mm, sudate cap l a cap cu fascicul laser necesită o viteza de sudare de 1,25 m/min, form ându-
se o cus ătură cu lățimea de 3,3 mm.
Toate aceste exemple, releveaz ă faptul c ă viteza de sudare cu fascicul laser este foart e
mare, incomparabil mai mare decât la celelalte procedee de sudare. De asemenea, l ățimea
cordonului este foarte mic ă, conduc ând și la o zon ă influen țată termic redus ă.
Sudarea cu laser cu CO 2, având lungimea de und ă de 10,6 μm este aplicat ă de obicei
mate rialelor care absorb bine aceast ă lungime de und ă a radia ției electromagnetice, cum ar fi: o țelul
obișnuit, titanul, o țelul inoxidabil, o țelurile aliate, etc.
Sudarea cu laser cu CO 2 este ineficient ă în cazul unor materiale care absorb o cantitate
mai mic ă a radiaț iei incidente, cum ar fi: aluminiul, cuprul si aliajele acestora.
Avantajele sudării cu laser sunt:
 se poate suda o gamă largă de materiale (dure, fragile sau refractare) care se sudează mai
greu prin celelalte procedee conventionale;
 zona afecta tă termic din preajma incidenței fasciculului laser este foarte mică, ea este de
aproximativ 1,5 ori mai mare decat lățimea cordonului de sudură;

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
31 | P a g e
 fasciculul laser are o convergență mult mai bună decât fasciculul de electroni; convergența
lui este asigur ată prin lentile optice. Sudarea poate fi realizată în atmosfera ambiantă, nu neapărat
în atmosferă vidată sau într -o atmos feră protectoare (de gaz inert) ;
 cantitatea de energie care este administrată piesei de prelucrat poate fi controlată precis în
timpu l operației de sudare, iar fasciculul laser poate fi comutat cu mare viteză și precizie;
 fasciculul laser poate intra în zone inaccesibile pri n alte procedee de sudare.
Pe lâ ngă performanț ele și avantajele ar ătate, sudarea cu laser prezint ă ca principal
dezavantaj costul ridicat al instala ției și al tehnologiei. D in acest motiv, ea este aplicată numai în
acele domenii în care eficiența economică certă.
3.3. AVANTAJE ȘI DEZAVAN TAJE ALE CONSTRUCȚIILOR SUDATE
Avantajele asamblării prin sudare constau în :
 costurile scăzute față de alte tipuri de asamblare;
 în creșterea productivității muncii deoarece există posibilitatea de automatizare a operațiilor;
 prin sudare se pot realiza piese cu un grad mare de complexitate și se asigură creșterea
etanșeitatății și s iguranței în exploatare față de alte tipuri de asamblări.
Dezavantajele asamblării prin sudare constau în:
 costuri ridicate în cazu l sudării în condiții speciale;
 necesitatea unor dispozitive speciale de poziționare în cazul pieselor cu forme complicate,
 gradul mare de dificultate în detectarea defectelor sudurii – pentru controlul calității sudurii
este nevoie atât de personal calificat cât și de aparatură complicată;
 îmbinările sudate prezintă sensibilitate crescută la solicitări, în zona c ordon ului de sudură
apar tensiuni interne care pot da naștere la fisuri .
Asamblările sudate prin procedeul MIG -MAG au o calitate foarte bună a îmbinării sudate,
Rm=500 -600 MPa, A=30%, KCU=150200 J/cm2 .
Asamblările sudate sunt aplicate și aplicabile în industria modern ă datorită accesibilității și
universalității procedeelor de sudare, astfel că se pot face puncte de sudură, cusături scurte sau
lungi, se pot îmbina piese liniare, circulare sau cu forme complexe. Trebuie doar ales corect
procedeul corespunzător de sudare astfel încăt să fie respectate condițiile de utilizare și solicitare
(solicitare statică, solicitări dinamice, rezistență mecanică, exploatare la anumite temperatuir etc.) a
piesei, ansamb lului obținut.
Dezavantajele acestor asamblări constă în faptul că vibrațiile și șocurile dinamice care
acționează asupra echipamentelor pot conduce la ruperea sudurii, în timpul procesului de sudare se
pot formarea de fisuri . Calitatea sudurii depinde mult de operator și de echipamentul de sudare.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
32 | P a g e

CAP 4. PROIECTAREA U NUI CAPAC DE VIZITARE PRIN
CONSTRUCȚIE SUDATĂ

4.1. CAIET DE SARCINI
Se cere proiectarea unui capac de canalizare care să răspundă la următoarele cerințe
tehnico -funcționale:
 dimensiunea capacului de vizitare 600×600 mm;
 profilul de rezistență se face din cornier de tipul 30x30x3;
 materialul capacului de vizitare este din tablă striată grosime 3 mm;
 să respecte standardul EN 124-A15 care impune rezistența capacului la o
încărcare de 1,5 tone, fără ca acesta să cedeze;
 masa totala mai mică de 15 kg;
 nu se cere asigurarea blocării capacului în poziția închis;
 nu se cere ca balamalele să fie ascunse în interiorul capacului;
 forma pieselor să fie proiectata astfel încât să nu necesite operații complexe de
prelucrar e. Se recomandă a se folosi doar debitarea, găurirea și sudarea ca modalitate de
asamblare.
4.2. VARIANTE CONSTRUCTIVE
Pentru a putea proiecta un capac care să corespundă cerințelor din caietul de sarcini am
căutat trei variante constructive, după care am căutat să văd care sunt variantele de asamblare
respectiv de punere în operă a capacelor.

Fig. 4.1 Capac canalizare 600×600 mm – tablă zincat ă [w.vas ]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
33 | P a g e

Capac de canalizare cu dimensiunea de 600 x 600 mm, compus/alcătuit din tablă zincată
având grosimea tablei între 2 și 2,5 mm, cu mustăți/ piciorușe de 60×60 mm cu rol de fixare în
beton . Acest capac este ideal pentru trafic ușor, la fose septice, la cămine de apometru, cămin
hidrofor.

Fig. 4.2 Capac canalizare 600×600 mm – tablă [w.vas ]
Capac de ca nalizare cu dimesiunea de 600 x 600 mm, construit din tablă și lamele cu
ajutorul cărora să se fixeze în beton.

Fig. 4.3 Capac canalizare 495×545 mm – material compozit [w.cap ]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
34 | P a g e

Fig. 4.4 Cămin cilindric DN1200 [w.goo ]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
35 | P a g e

Pentru a înț elege mai bine modul de punere în operă am studiat ș i sistemele de montare
respectiv asamblare.

Fig. 4.5 Sistem de montare [w.goo ]

Fig. 4.6 Cămin vizitare [w.goo ]

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
36 | P a g e

Fig. 4.7 Sistem de montare [w.goo ]

4.3. PROIECTAREA DE ANSAMBLU

Soluția tehnică agreată are următoarele caracteristici te hnice:
Dimensiuni de gabarit :
Lungime ( fără mustăți): 630 mm, fără mustăți;
Latime( fără mustăți): 630 mm, fără mustăți;
Înălțime: 44 mm, fără mânerul de ridicare scos în afară;
Masă capac : 11 kg

Descrierea soluției tehnice:
Capacul proiectat în varianta asamblată este prezentat în figura 4.5 atât în vedere de sus
cât și în vedere izometrică.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
37 | P a g e

a) vedere de sus b) vedere izometrică

Fig. 4.8. Capac de vizitare gură canal
Părți componente:
Capacul este format după cum se observă din figura 4.2 din două elemente principale, și
anume: capacul de vizitare propriu zis 2 și cadrul de rezistenta 1. Pe lângă aceste elemente mai
există elementele de legatură 3, 4 ce fac posibilă rabatarea capacului, mânerul de deschidere a
capacului 6 și mustățile 5 cu rol în po zitionarea în beton a capacului.

Fig.4.9. Vedere explodată a ansamblului

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
38 | P a g e

Ca elemente de legatură între capac și cadru se folosesc două mecanisme articulate de
rotație denumite balamale. Balamalele se sudează pe cele două elemente după cum se va prezent a în
desenul de ansamblu.
Memoriu de calcul
În timpul exploatării capacului, peste acesta pot trece vehicule sau alte obiecte cu o masă
maximă de 1,5 tone. Pentru efectuarea calculelor de rezistență s -a presupus că capacul de vizitare
este încărcat cu o ma să de 1500 kg. Această masă se distribuie uniform pe capac. Singurul element
puternic solicitat este capacul supus la o solicitare de încovoiere.
În partea de simulare s -a folosit ca material pentru capac o tablă plată din oțel S235, cu
proprietățile preze ntate mai jos, dar în realitate tabla este una striată ceea ce îi conferă o rezistentă
superioară..

Tab. 4.1
Tab. 4.2

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
39 | P a g e

Tab. 4.3

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
40 | P a g e
Tab. 4.4

Concluzie
Capacul rezistă la solicitarea de 1500 kg, înregistrandu -se o deformație maximă de 10,7 mm,
atunci câ nd este încărcat. Această deformație nu este relevantă fiind mică în primul rând și fiind
mult mai mică în realitate, deoarece tabla folosită este una striată, cu rezistentă mecanică mult
superioară celei folosite în simulare.
Tensiunile care apar în cadru sunt nesemnificative și nu duc la cedarea capacului.

4.4. TEHNOLOGIA DE ASAMBLARE A PRODUSULUI
Mod de asamblare
Pentru asamblarea produsului s -a propus următoarea tehnologie, cu mențiunea că etapele
pot fi modificate de către producator în funcție de sit uațiile existente la fața locului:
Pas 1 : Se sudează la capete profilele din cornier conform desenului de execuție D.E.001;
Pas 2 : Se poziționează capacul pe cadru astfel încât acesta să fie centrat pe cadru;
Pas 3 : Se sudează parțile tată a balamalelor de cadrul de rezistență. Ele se sudează astfel încât
acestea să fie poziționate în partea exterioară a balamalelor. Scopul acestei poziționări este
impiedicarea capacului să fie scos după montaj;
Pas 4 : Se introduc părțile mamă ale balamalelor în partea tată și pe urmă se repoziționează capacul.
Părțile mamă a balamalelor se sudează de capacul de vizitare. Poziționarea cordoanelor de sudură
trebuie efectuată astfel încât să poată fi rabatat cu ușurință capacul în balamale;
Pas 5 : Se introduce mânerul de ridic are în cele două găuri din capac și se realizează în partea
interioară a capacului hafturi de sudură care să împiedice ieșirea ulterioară a mânerului din găurile
capacului. Mânerul trebuie să culiseze ușor prin aceste găuri. Există și posibilitatea îndoiri i
capatelor mânerului pentru a evita realizarea hafturilor de sudură. Opțiunea se va alege în funcție de
dorința tehnologului.
Pas 6 : Se sudează cele patru mustăți pe mijlocul laturilor cadrului de rezistență. Mustățile trebuiesc
să fie îndoite, după model ul prezentat în D.E. 005, pentru a se permite o fixare cât mai eficientă în
beton a capacului.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
41 | P a g e

Mod de exploatare
Pentru deschiderea capacului de vizitare se ridică mai întâi mânerul de deschidere 1 de la
suprafața capacului până la o poziție ce permit e prinderea cu mâna a acestuia. Se trage de acest
mâner în sus și capacul se va rabate în jurul balamalelor. Capacul se rabate la maxim, permițând
astfel vizitarea canalului.

Fig.4.10. Mod de deschidere a capacului
a) poziția închis – pregătit de deschi dere, b) mod de rabatere – în timpul deschiderii

După finalizarea acțiunii de vizitare capacul se rabate în sens invers până la închiderea
acestuia și apoi se împinge mânerul prin cele două găuri până când acesta este așezat complet pe
capacul de vizitare .
Acțiuni de mentenanță
Singurele acțiuni de mentenanță sunt vopsirea capacului după un anumit interval pentru a i
se da un caracter estetic și a se împiedica procesul de coroziune.
Dacă balamalele se înțepenesc, se vor curăța cu WD -40, sau altă soluție de curățare apoi se
vor lubrifia cu vaselină sau alte produse de lubrefiere.
Dacă se constată că cordoanele de sudură care fixează balamalele sunt rupte acestea se vor
reface, astfel încât să permită deschiderea corespunzătoare a capacului.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
42 | P a g e

Măsuri specific e de protecție a muncii și exploatare
Deoarece este un produs amplasat strict pe trotuare sau în curțile caselor, acesta trebuie să
fie verificat periodic de proprietar pentru a se asigura că nu este deschis capacul și că nu s -au rupt
sudurile de la balama le. Astfel pot fi evitate accidente de orice tip. Pentru evitarea accidentelor se
recomandă următoarele:
1. Capacul trebuie să fie închis și să se asigure blocarea deschiderii accidentale de către
proprietar;
2. Pe perioada în care capacul este deschis, acest a se va rabate până la poziția maximă de
deschidere, astfel se evită căderea accidentală a capacului peste persoana aflată în acțiunea de
vizitare a canalului;
3. Este interzis să se introducă mâinile în zona balamalelor când capacul este manipulat;
4. Est e interzis să existe oameni la o distanță mai mică de 1 m de capac când peste acesta trece un
vehicul;
5. Este interzis vehiculelor cu o masă de peste 1,5 tone să treacă peste acest canal.

Anexe desene de execuție
În partea ce urmeaza vor fi prezentate de senele de execuție pentru reperele incluse în acest proiect.
Reperele pentru balama, mustăți și mâner pot fi modificate de către producator. Aceste desene au un
caracter orientativ pentru producător, lasându -se la latitudinea acestuia să schimbe aceste rep ere cu
unele aflate în comerț sau în funcție de cerintele impuse de clientul final.
– Planșa D.As.001 – Desen ansamblu;
– D.E. 001 – Cadru rezistență;
– D.E. 002 – Capac tablă striată;
– D.E. 003 – Parte mama balama;
– D.E. 004 – Parte tata balama;
– D.E. 005 – Mustață fixare;
-D.E.006 –Mâner

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
43 | P a g e

CAP 5. ANALIZA TEHNICO – ECONOMICĂ A PRODUSULUI
5.1. ANALIZA TEHNICĂ

Analiza tehnică nr.1 – Cadru rezistentță – Tip Cornier 30x30x2
Nr.
crt Specificatii tehnice impuse prin
Caietul de sarcini
Produs
1. Parametri tehnici si functionali
Cornierul din oțel este un profil laminat la cald, cu
secțiunea în formă de L. Acesta are 6 metri lungime,
lățimea laturilor de 30 x 30 mm și grosimea de 3
mm. Acest profil laminat din oțel este folosit în
construcții civile și in dustriale, precum și în
confecții metalice.
Lungime (L) : 6 ml
Latime laturi (mm): 30 x 30
Material: otel
Grosime (mm): 3
Grosime (mm): 3

2. Specificatii de performanta si conditii privind
siguranta in exploatare
Cornierul cu laturi egale – este o s ecțiune
transversală fabricată din oțel carbon, care are
forma unui unghi drept cu ambele laturi egale.
Cornierul mai are si denumirea de profil L, hotel
cornier, vinglu.
Prezintă o bună rezistență mecanică, poate fi folosit
nituit sau sudat și de asemenea se poate utiliza și ca
piesă de îmbinare între alte elemente.
Profil – ul L este fabricat prin procedeul de laminare
la cald, avînd unghiul / colțul drept/ascuțit.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
44 | P a g e
Există posibilitatea de execuție a cornierului metalic
și din tablă prin ambutisare. Acest procedeu
presupune îndoirea tablei pe un abkant industrial.
Cornier – ul cu laturi egale se fabrica în diverse
grosimi ale laturilor cuprinse între 3 si 24 mm,
lățimea laturilor la cornier având dimensiuni de
fabricație între 20 și 200 mm.
Aplicații corni er cu laturi egale:
– diverse piese și rame metalice;
– porți și garduri;
-suporți metalici, cadre și sasie metalice;
– piese și părți pentru utilaje;
– rafturi și containere de depozitare;
– turnuri de transmisie;
– utilaje de ridicare și transport;
– cuptoare industriale;
– stâlpi de linii electrice.
3. Conditii privind conformitatea cu standardele
relevante
EN 10056 -1 Standardul stabileste dimensiunile
profilelor cornier cu aripi egale si cu aripi neegale
laminate la cald. Standardul nu se aplica cornierelor
cu sectiuni patrate si cele executate din otel
inoxidabil.
Tolerante de fabricatie conform EN 10056 -2
Calitate material: conform DIN 17100 / EN 10025
Certificat calitate cornier cu aripi egale: conform
EN 10204
Aspect suprafata: conform EN 10 163-3
Agrementul Tehnic eliberat pentru acesta, potrivit
prevederilor standardului SR EN 124

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
45 | P a g e

Analiza tehnică – Capac din tablă striată – Tabla striată grosime 3 mm
Nr.
crt Specificatii tehnice impuse prin
Caietul de sarcini
Produs
1. Parametri tehnici si functionali
Tabla striata se utilizeaza la confectionarea scarilor sau a
altor suprafete antiderapante.
Deasemenea se poate folosii la executarea usilor,
placarea pardoselilor sau a altor suprafete.
Specificatii tehnice
Lungime (m): 3
Calitat e: S235
Latime (m): 1.25
Grosime (mm): 3
Unitate masura: BUC

2. Specificatii de performanta si conditii privind
siguranta in exploatare
Tabla striata din otel este utilizata in special pentru
executia de scari si cai de acces, in zonele cu pericol de
alunecare, datorita texturii proeminente pe care o are.
Tabla striata din otel este un material
ornamental/decorativ, cu o textura proeminenta.
Formatiunile de pe suprafata tablei striate au un efect
anti-alunecare iar acest tip de tabla nu se uzeaza cu
usurinta si este perfect pentru aplicatiile unde este
necesar auto -drenajul.
Produsul are un model proeminent (diamant sau lacrima)
distribuit uniform pe o parte, cealalta parte fiind neteda
avand iInaltimea striatiilor de la 1 la 2 mm.
Este utilizata pe sc ara larga pentru rezistenta, costul
redus si versatilitate ei si este o tabla cu utilizare

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
46 | P a g e
comerciala care poate fi sudata si se aplica atat la interior
cat si la exterior
Foile de tabla striata au mai multe forme ( 1500 x 6000
mm, etc). Produsul poate av ea grosimea de 3, 4, 5, 6 , 8
si 10 mm.
Utilizari tabla striata otel:
– industria automobilelor
– diverse constructii industriale
– spatii depozitare
– constructiile navale
– transportul feroviar
– diverse constructii metalice
– acest tip de produs este frecvent utilizat in interiorul
ambulantelor si masinilor de pompieri.
Avantaje tabla striata otel:
– capacitate buna la uzura;
– rezistenta la alunecare;
– suprafata de auto -drenaj.
Otelul este esential pentru dezvoltarea oricarei economii
moderne s i este considerat a fi coloana vertebrala a
civilizatiei umane.

3. Conditii privind conformitatea cu standardele
relevante

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
47 | P a g e
Calitatea de otel folosit poate fi: S 235, S 275, S 355,
conform standard EN 10025 – 2.
Tolerante de fabricatie conform:
EN 10051 Standardul specifica tolerantele la dimensiuni
si forma pentru benzi si table, neacoperite, laminate
continuu la cald, cu latimi de maximum 2 200 mm, din
oteluri nealiate si aliate.
Marca otel: conform EN 10025 / DIN 17100 – S235JR
Certificat de calitate: tip 2.2 sau 3.1B conform EN 10204

Analiza tehnică – Parte mama/tata balama
Nr.
crt Specificatii tehnice impuse prin
Caietul de sarcini
Produs
1. Parametri tehnici si functionali
Balamaua sudabila tip lacrima este confectionata
din pro fil etirat, cu suprafata sablata ce faciliteaza
sudarea si vopsirea.
Aceasta are saiba de alama si este destinata
confectiilor metalice (usi, porti, containere etc;).
Balamaua are lungimea de 150 mm si diametrul
de 14 mm.
Specificatii tehnice
Utilizare: co nfectii metalice (usi, porti,
containere)
Tip sudabil
Material otel
Finisaj sablare
Lungime (mm) 150
Diametru (mm) 14

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
48 | P a g e
2. Specificatii de performanta si conditii privind
siguranta in exploatare
Balamalele sudabile sunt destinate usilor metalice
de garaj portilor de garaj grilajelor metalice si
confectiilor metalice. Balamale de sudura integral
fabricate din profile de otel cu forme specifice
care le confera caracteristici mecanice si de
etanseitate remarcabile. Balamale sudabile din
otel turnate urma toarele dimensiuni NR10 NR12
NR14 NR16 NR18 NR20 NR22 NR24 NR26
NR28 SI NR30.
– balamale de sudura fabricate prin rularea
profilului de otel.
– precizam ca acest tip de balama nu are parte
stanga sau dreapta datorita faptului ca este
simetrica; ea poate fi sudata pe care parte se
doreste.
– acest tip de balama este dotata cu doua lame
scurte laterale care permit pozitionarea cu
usurinta in timpul sudarii.
Variante de executie:
– simple – cu bucsa de frecare din alama

3. Conditii privind conformitatea cu standardele
relevante
Se monteaza prin sudare
Confectionate din otel S235

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
49 | P a g e

Analiza tehnică – Mustață fixare (otel beton OB37 – fi6) și mâner deschidere

Nr.
crt Specificatii tehnice impuse prin
Caietul de sarcini
Produs
1. Parametri teh nici și funcționali
Otelul beton OB37 este o marca de otel din grupa de
Otel Carbon, avand profilul neted. Se lamineaza in
colaci si in bare. OB37 este laminat la cald si folosit
in constructii si in special la confectionarea de
etrieri pentru structuri din beton armat.
Otelul beton OB37 se comercializeaza sub forma de
colaci, bare debitate la diferite dimensiuni si fasonat,
la fel ca si otelul beton PC52 si otelul beton
BST500.Este un fier mai maleabil, mai putin rigid in
comparatie cu fierul striat (PC 52, BST500), cea ce
se poate observa si din caracteristicile mecanice de
mai jos:
tip fier beton : OB 37
oțel beton laminat la cald cu profil neted
masa nominală pe metru liniar : 0,222 kg/ml
(calculată pentru o densitate a oțelului de 7,85
kg/dm3)
abatere a admisibilă în raport cu masa nominală pe
metru liniar : ± 6,0 %
lungime bară fier beton : 6 m
greutate aproximativă bară 6 m cu toleranța admisă :
1,40 – 1,50 kg/bară
rezistența la curgere : 255 N/mm2
rezistența la rupere : 360 N/mm2
alungirea A5 : 25%

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
50 | P a g e
2. Specificatii de performanta si conditii privind
siguranta in exploatare
Domenii de utilizare:
– in constructii civile si industriale;
– armarea betonului, elemente si structuri din beton
armat si beton comprimat;
– la confectionarea de etrieri pentru structurile din
beton armat.

3. Conditii privind conformitatea cu standardele
relevante

Standard de executie: STAS 438/1 -89/A91 -07

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
51 | P a g e

5.2. ANALIZA ECONOMICĂ A PRODUSULUI I
Analiza economică s -a realizat în programul de devi z IntelSoft Deviz, iar prețurile
materialelor sunt estimate (din testările de piață efectuate) . Pe langa prețul produsului, respectiv
cheltuiala directă, care reprezintă costul de achiziție a materialelor directe consumate, energia
consumată în scopul tehn ologic, manopera directă (salarii, protecția socială, asigurări, etc) s -a avut
în vedere recapitulația care include cotele pentru cheltuielile privind contribuția asiguratie pentru
muncă (CAM de 2.25%), respectiv cheltuielile indirecte și profit .
Cheltuie lile indirecte sunt acele cheltuieli care nu se pot identifica și atribui direct pe un
aumit obiect de calculație. (exemple: cheltuieli personal – impozitul, contribuția la asigurări,
cheltuieli cu amortizarea mijloacelor fixe de interes general/chirii, ch eltuieli proiectare,
agrementări, studii, cercetări, încercări, cheltuieli pentru protecția muncii, cheltuieli de protocol ,
cheltuieli de reparații, întreșinere utilaje și echipamente, cheltuieli energie electrică, apă, canalizare
si salubritate ). Valoarea cheltuielilor indirecte se determină prin aplicarea acestei cote la suma
dintre valoarea TOTAL – CHELTUIELI DIRECTE
Profitul se stabilește de fiecare unitate pe baza analizelor privind eficiența și rentabilitatea
unității în condițiile de piață liberă și/ sau de conjunctura economico -financiară a perioadei, și nu în
ultimul rând, de marja de risc pe care și -o asumă. Valoarea profitului se determină prin aplicarea
acestei cote la suma dintre valoarea TOTAL – CHELTUIELI DIRECTE ș i cea a
CHELTUIELILOR INDIRECT E .
Cotele sunt orientative dar nu au voie să depășească, conform legislației, 15% cota de
cheltuieli indirecte și 10% profitul.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
52 | P a g e

Pentru a calcula prețul unitar la unitatea de măsură necesară, am avut în vedere greutatea
specifică, aferentă fie cărui material din următoarele tabele:

Tab. 5.1
Tab. 5.3

Tab. 5.4
Cantiatea de cornier necesar, conform caietului de sarcini si a necesarului calculat din
planșe este de 2,4 ml x 1.36 kg/ml = 3.26 kg
Cantitatea de tablă necesară conform document ației este de 0,36 mp x 25.5kgx 1,10
(consum) = 10.10 kg;
Cantitatea de oțel pentru mustăți și mâner, conform Caietului de sarcini si a planșelor este
de 0.88 ml x 0,222kg = 0.20 kg.

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
53 | P a g e

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
54 | P a g e

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
55 | P a g e

LUCRARE DE D IZERTAȚ IE
56 | P a g e

CAP. 6 CONCLUZII

Varianta de capac de vizitare propusă și proiect ată respectă standardul EN 124-A15 care
impune rezistenta capacului la o încarcare de 1,5 tone, fără ca acesta să cedeze și corespunde
întocmai caietului de sarcini deoarece are di mensiunea de 600×600 mm, materialul din care este
construit este tab lă striată cu grosime de 3mm, masa totală a ansambului este mai mică de 15kg.
Capacul de vizitare proiectat s e caracterizează printr -o manipulare facilă, costuri de
mentenanță reduse iar din simulările efectuate rezultă că rezistă la solicitarea de 1500 kg,
înregistrandu -se o deformație maximă de 10,7 mm, atunci când este încărcat.
Această deformație nu este relevantă fiind mică în primul rând și fiind mult mai mică în
realitate, deoarece tabla folosită este una striată, cu rezistentă mecanică mult superi oară celei
folosite în simulare. Tensiunile care apar în cadru sunt nesemnificative și nu duc la cedarea
capacului .
Având în vedere tehnoligia de realizare, forma pieselor (care nu necesită operații complexe
de prelucrare ), modalitățile de asamblare recoma ndate (respectiv debitarea, găuriea și sudarea ),
ciclul de realizare a unui capac este unul redus. Pe lângă timpul de realizare redus, un alt avantaj
este costul acestuia, respectiv din evalaurea/calculul efectuat pentru 1 buc capac, cheltuiala directă
a acestuia este de 100,72 lei, fără adăugarea nici unei cheltuieli indirecte sau profit.
În concluzie, din proiectarea propusă și a variantelor constructive prezentate, precum și din
evaluarea din punct de vedere financiar și funcțional, produsul acoperă ceri nțele de utilizare.
Prin urmare, se poate pune bazele pentru realizarea producției în serie/masă a capacului de
vizitare, avînd raportul calitate/preț competitiv, ulterior fiind optim pentru scoaterea produsului pe
piață .

LUCRARE DE DIS ERTAȚIE
BIBLIOGRAFIE
[Mih 02] Mihai Giurconiu, Construc ții și instalații hidroedilitare, Timișoara, 2002;
[Dom 19] Domnița Frățilă, Tehnologii de fabricație, Cluj -Napoca, 2019;
[Dol 95] Dolga. V, Elemente de inginerie mecanică, îndrumător de laborator, Litografia Univ.
Tehnică din Timișoara, 2002;
[Dan 08] Daniel Vișcău, Tehnologii de sudură, Universitatea ,,Dunărea de jos,,, Galați 2008;
[Tus 03] Tusz Francisc, Tratat de sudură, Editura dusura 2003;
[STA 96] Stas SR EN 124 -1996;
[ISO 80] ISO 630:1980, Oțeluri pe ntru construcții metalice;
[NOR 11 ] Normativ privind proiectarea, execuția și exploatarea sistemelor de alimentare cu apă și
canalizare a localităților, indicative NP133 -2011;
[w.ope] http://opensin.ro/Capace,%20rame%20de%20calaizare%20si%20fonta%20ductila.pdf ;
[w.med] https://www.medapark.ro/ro/capace -compozite/capac -compo zit-790-d400 -balama -inch,
https://www.medapark.ro/ro/capace -fonta/rama -capac -b125 -42-42-30;
[w.scr] https://www.scritub.com/tehnica -mecanica/SUDAREA -CU-ARC -ELECTRIC -IN-
MED93418.php ;
[w.spa] https://www.spatiulconstruit.ro/gama -de-produse/capace -de-vizitare -camine -capac -usa-ala-
pentru -iesire -urgenta -canivouri -instalatii -puturi -apa-trape -acces/920 ;
[w.sim] http://www.sim.utcluj.ro/stm/download/Sudura/Curs%20Sudura.pdf ;
[w.net] http://www.net7.ro/prezentare -tehnica -generala -pentru -sudura -mma.html ;
http://www.net7.ro/prezentare -tehnica -generala -pentru -sudura -mig-mag.html
[w.mct] https://mctr.mec.upt.ro/wp -content/uploads/2018/10/sudare -robotizata_1.pdf
[w.tec] https://techminy.com/resistance -spot-welding/ -pun;
[w.fab] http://fabricatie.blogspot.com/2016/08/sudarea -wig.html
[w.doc] https://docplayer.ro/148066464 -Curs -tf2.html ;
[w.sci] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1526612516300214
[w.apa] https://aparatdesudat.ro/sudura -argon/
[w.tto] https://www.ttonline.ro/revista/sudura/sudarea -tig-wig-iii
[w.met] http://www.metalproducts.ro/pdf/echipamente_pentru_sudarea_mig -mag.pdf
[w.set] https://www.setthings.com/ro/fizica -laserilor -emisie -stimulata/
[w.tel] http://telecom.etc.tuiasi.ro/telecom/staff/dionescu/MEMS%20referate/Surse -de-
radia%C5%A3ie -LASER -folosite -la-MEMS_Minea -R.pdf
[w.vas ]https://www.vasion.ro/capac -canalizare -600-x-600-mm-tabla -zincata -14390.html
[w.cap ]https://capacecanalizare.ro/product/rectangular -manhole -cover -400×450 -light -class -a15/