Είναι συγκόλληση με τριβή!
Ας γνωριστούμε σήμερα!
Η τεχνολογία συγκόλλησης τριβής με ανάδευση εφευρέθηκε από το Βρετανικό Ινστιτούτο Συγκόλλησης (TWI) το 1991. Υπέβαλε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στο Ηνωμένο Βασίλειο το επόμενο έτος και υπέβαλε επίσης αίτηση για προστασία διπλώματος ευρεσιτεχνίας σε διάφορες χώρες σε όλο τον κόσμο. Από την προστασία και την αποκάλυψη του διπλώματος ευρεσιτεχνίας, η τεχνολογία συγκόλλησης με τριβή με ανάδευση χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως πρώτα και κυρίως στον τομέα των ελαφρών μεταλλικών κατασκευών όπως τα κράματα αλουμινίου και τα κράματα μαγνησίου. Έχει επίσης επιτύχει κάποια εξέλιξη στον τομέα των υλικών με υψηλό σημείο τήξης.
Εκτός από τα πλεονεκτήματα της συνηθισμένης τεχνολογίας συγκόλλησης με τριβή, η συγκόλληση με τριβή μπορεί επίσης να συνδεθεί σε διάφορες μορφές αρμών και διαφορετικές θέσεις συγκόλλησης. Η Νορβηγία δημιούργησε τον πρώτο εμπορικό εξοπλισμό συγκόλλησης με τριβή στον κόσμο, ο οποίος μπορεί να συγκολλήσει πλάκες πλοίου αλουμινίου με πάχος 3-15mm και μέγεθος 6×16. Το 1998, το Εργαστήριο Διαστήματος και Άμυνας της Boeing Company στις Ηνωμένες Πολιτείες εισήγαγε την τεχνολογία συγκόλλησης με ανάδευση με τριβή, χρησιμοποιώντας Χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση ορισμένων εξαρτημάτων πυραύλων. Η McDonnell Douglas χρησιμοποιεί επίσης αυτή την τεχνολογία για την κατασκευή προωθητικών δεξαμενών για το όχημα εκτόξευσης Delta.
Η μέθοδος συγκόλλησης με τριβή ανάδευσης είναι η ίδια με τη συμβατική συγκόλληση με τριβή. Η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης χρησιμοποιεί επίσης θερμότητα τριβής και θερμότητα πλαστικής παραμόρφωσης ως πηγές θερμότητας συγκόλλησης. Η διαφορά είναι ότι στη διαδικασία συγκόλλησης με τριβή ανάδευσης, ένας κύλινδρος ή άλλου σχήματος βελόνα ανάδευσης (όπως ένας κύλινδρος με σπείρωμα) εισάγεται στην ένωση του τεμαχίου εργασίας και η περιστροφή υψηλής ταχύτητας της κεφαλής συγκόλλησης το κάνει να τρίβεται στο συγκόλληση υλικού τεμαχίου εργασίας. Ως αποτέλεσμα, η θερμοκρασία του υλικού στην ένωση αυξάνεται και μαλακώνει. Ταυτόχρονα, τριβή ανάδευσης τριβής εφαρμόζεται στο υλικό για να ολοκληρωθεί η συγκόλληση. Η διαδικασία συγκόλλησης φαίνεται στο σχήμα «Διάγραμμα συγκόλλησης με ανάδευση τριβής». Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, το τεμάχιο εργασίας πρέπει να στερεωθεί άκαμπτα στο υπόστρωμα στήριξης, η άκρη της κεφαλής συγκόλλησης περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα και η ραφή κατά μήκος της άκρης του τεμαχίου εργασίας κινείται σε σχέση με το τεμάχιο εργασίας. Το προεξέχον τμήμα της κεφαλής συγκόλλησης εκτείνεται μέσα στο υλικό για τριβή και ανάδευση. Ο ώμος της κεφαλής συγκόλλησης τρίβεται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας για να δημιουργήσει θερμότητα και χρησιμοποιείται για να αποτρέψει την υπερχείλιση του πλαστικού υλικού και ταυτόχρονα μπορεί να αφαιρέσει το φιλμ οξειδίου της επιφάνειας.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, η βελόνα ανάδευσης εκτείνεται στην ένωση του τεμαχίου εργασίας ενώ περιστρέφεται. Η θερμότητα τριβής μεταξύ της περιστρεφόμενης κεφαλής ανάδευσης (κυρίως του ώμου του άξονα) και του τεμαχίου εργασίας προκαλεί ισχυρή πλαστική παραμόρφωση στο υλικό μπροστά από την κεφαλή συγκόλλησης και, στη συνέχεια, καθώς η κεφαλή συγκόλλησης κινείται, πολύ πλαστικά παραμορφωμένο υλικό εναποτίθεται βαθμιαία πίσω από την κεφαλή ανάδευσης , σχηματίζοντας μια ραφή συγκόλλησης με τριβή ανάδευσης. Η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης δεν έχει υψηλές απαιτήσεις για εξοπλισμό. Οι πιο βασικές απαιτήσεις είναι η περιστροφική κίνηση της κεφαλής συγκόλλησης και η σχετική κίνηση του τεμαχίου εργασίας. Ακόμη και μια φρέζα μπορεί εύκολα να καλύψει τις απαιτήσεις για συγκόλληση μικρών επίπεδων πλακών. Ωστόσο, η ακαμψία του εξοπλισμού συγκόλλησης και των εξαρτημάτων είναι εξαιρετικά σημαντική. Η κεφαλή ανάμιξης είναι γενικά κατασκευασμένη από χάλυβα εργαλείων και το μήκος της κεφαλής συγκόλλησης είναι γενικά ελαφρώς μικρότερο από το απαιτούμενο βάθος συγκόλλησης. Πρέπει να σημειωθεί ότι η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης τελειώνει με μια κλειδαρότρυπα στο τερματικό άκρο. Συνήθως, η κλειδαρότρυπα μπορεί να αποκοπεί ή να σφραγιστεί χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους συγκόλλησης. Ως απάντηση στο πρόβλημα της κλειδαρότρυπας, έχει αναπτυχθεί με επιτυχία μια τηλεσκοπική κεφαλή ανάμειξης, η οποία δεν αφήνει κλειδαρότρυπα συγκόλλησης μετά τη συγκόλληση.
εφαρμογή
Δεν υπάρχει ανάγκη για άλλα αναλώσιμα υλικά συγκόλλησης κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, όπως ράβδους συγκόλλησης, σύρματα συγκόλλησης, ροή και προστατευτικά αέρια. Το μόνο που καταναλώνεται είναι ο αναδευτήρας συγκόλλησης.
Η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στη σύνδεση μη σιδηρούχων μετάλλων. Ωστόσο, λόγω των περιορισμών των χαρακτηριστικών της μεθόδου συγκόλλησης, περιορίζεται στη συγκόλληση απλών δομικών στοιχείων, όπως ευθύγραμμες δομές ή κυλινδρικές κατασκευές, και το τεμάχιο εργασίας πρέπει να έχει καλή στήριξη ή επένδυση. Κατ 'αρχήν, η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση σε διάφορες θέσεις, όπως η επίπεδη συγκόλληση, η κάθετη συγκόλληση, η εναέρια συγκόλληση και η συγκόλληση προς τα κάτω. Μπορεί να ολοκληρώσει διάφορες μορφές αρμών συγκόλλησης, όπως αρμούς άκρου, γωνιακούς συνδέσμους και ενώσεις περιτύλιξης, ακόμη και κατασκευές με διαφορετικά πάχη. Η σύνδεση με πολυστρωματικά υλικά μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί για συγκόλληση ανόμοιων μεταλλικών υλικών.
Επιπλέον, η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης, ως μέθοδος συγκόλλησης στερεάς φάσης, προκαλεί μικρή περιβαλλοντική ρύπανση πριν και κατά τη συγκόλληση. Το τεμάχιο εργασίας δεν απαιτεί αυστηρές απαιτήσεις καθαρισμού και προετοιμασίας της επιφάνειας πριν από τη συγκόλληση. Η τριβή και η ανάδευση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης μπορεί να αφαιρέσει το φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια της συγκόλλησης και δεν υπάρχει καπνός ή πιτσίλισμα κατά τη διαδικασία συγκόλλησης. Ταυτόχρονα, ο θόρυβος είναι χαμηλός. Δεδομένου ότι η συγκόλληση με τριβή ανάδευσης βασίζεται μόνο στην περιστροφή και την κίνηση της κεφαλής συγκόλλησης για τη σταδιακή συγκόλληση ολόκληρης της συγκόλλησης, εξοικονομεί περισσότερο ενέργεια από τη συγκόλληση με σύντηξη ή ακόμη και τη συμβατική συγκόλληση τριβής.
Δεδομένου ότι η εισροή θερμότητας κατά τη συγκόλληση με τριβή ανάδευσης είναι μικρότερη από αυτή της συγκόλλησης με σύντηξη, δεν υπάρχει τήξη μετάλλου στον σύνδεσμο. Είναι μια διαδικασία συγκόλλησης στερεάς κατάστασης που διατηρεί τις μεταλλουργικές ιδιότητες του βασικού μετάλλου στο κράμα και μπορεί να συγκολλήσει σύνθετα υλικά μεταλλικής μήτρας και να στερεοποιηθεί γρήγορα. Υλικά που μπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύμητες αντιδράσεις όταν χρησιμοποιούνται για συγκόλληση με σύντηξη.
Οι κύριες βιομηχανίες εφαρμογών περιλαμβάνουν την αεροδιαστημική, την αμυντική βιομηχανία, τη ναυπηγική βιομηχανία, τους σιδηρόδρομους και τους αυτοκινητόδρομους, την αυτοκινητοβιομηχανία και τις βιομηχανίες ηλεκτρονικών.
