To je zavarivanje trenjem!
Upoznajmo se danas!
Tehnologiju zavarivanja frikcionim mešanjem izmislio je Britanski institut za zavarivanje (TWI) 1991. godine. Sledeće godine se prijavio za patent za pronalazak u Velikoj Britaniji i takođe se prijavio za zaštitu patenta u raznim zemljama širom sveta. Od patentne zaštite i otkrivanja, tehnologija zavarivanja trenjem s miješanjem se sve više koristi prvo i to uglavnom u području lakih metalnih konstrukcija kao što su legure aluminija i legure magnezija. Takođe je postigao određeni napredak u oblasti materijala visoke tačke topljenja.
Osim prednosti uobičajene tehnologije zavarivanja trenjem, zavarivanje trenjem se također može povezati u različitim oblicima spojeva i različitim pozicijama zavarivanja. Norveška je uspostavila prvu komercijalnu opremu za zavarivanje trenjem na svijetu, koja može zavariti aluminijske brodske ploče debljine 3-15mm i veličine 6×16; 1998. godine, Laboratorija za svemir i odbranu kompanije Boeing u Sjedinjenim Državama uvela je tehnologiju zavarivanja trenjem i mešanjem, koristeći se za zavarivanje određenih komponenti rakete; McDonnell Douglas također koristi ovu tehnologiju za proizvodnju rezervoara za gorivo za svoje lansirno vozilo Delta.
Metoda zavarivanja trenjem je ista kao kod konvencionalnog zavarivanja trenjem. Zavarivanje trenjem i miješanjem također koristi toplinu trenja i toplinu plastične deformacije kao izvore topline zavarivanja. Razlika je u tome što se u procesu zavarivanja trenjem, cilindar ili igla za miješanje drugog oblika (kao što je cilindar s navojem) umetne u spoj radnog komada, a velika brzina rotacije glave za zavarivanje uzrokuje njeno trljanje o zavarivanje materijala radnog predmeta. Kao rezultat, temperatura materijala na spoju se povećava i omekšava. U isto vrijeme, trenje i miješanje se primjenjuje na materijal kako bi se završilo zavarivanje. Proces zavarivanja je prikazan na slici "Dijagram zavarivanja trenjem uz miješanje". Tokom procesa zavarivanja, radni komad mora biti čvrsto fiksiran na podlošku, rub glave za zavarivanje se rotira velikom brzinom, a šav duž ruba obratka se pomiče u odnosu na radni komad. Istureni dio glave za zavarivanje proteže se u materijal za trenje i miješanje. Rame glave za zavarivanje trlja se o površinu obratka kako bi stvorilo toplinu i koristi se za sprječavanje prelijevanja plastičnog materijala, a istovremeno može ukloniti površinski oksidni film.
Tokom procesa zavarivanja, igla za miješanje se proteže u spoj radnog komada dok se okreće. Toplina trenja između rotirajuće glave za miješanje (uglavnom ramena osovine) i radnog komada uzrokuje da se materijal ispred glave za zavarivanje podvrgne snažnoj plastičnoj deformaciji, a zatim kako se glava za zavarivanje kreće, visoko plastično deformirani materijal se postupno taloži iza glave za miješanje. , formirajući šav za zavarivanje trenjem. Zavarivanje trenjem ne postavlja visoke zahtjeve za opremu. Najosnovniji zahtjevi su rotacijsko kretanje glave za zavarivanje i relativno kretanje obratka. Čak i glodalica može lako ispuniti zahtjeve za čeono zavarivanje malih ravnih ploča. Međutim, krutost opreme i pribora za zavarivanje je izuzetno važna. Glava za miješanje je uglavnom izrađena od alatnog čelika, a dužina glave za zavarivanje je općenito nešto kraća od potrebne dubine zavarivanja. Treba napomenuti da zavar koji se miješa trenjem završava ključaonicom na kraju terminala. Obično se ključaonica može odrezati ili zapečatiti drugim metodama zavarivanja. Kao odgovor na problem ključaonice, uspješno je razvijena teleskopska glava za miješanje, koja nakon zavarivanja neće ostaviti ključaonicu za zavarivanje.
aplikacija
Nema potrebe za drugim potrošnim materijalima za zavarivanje tokom procesa zavarivanja, kao što su šipke za zavarivanje, žice za zavarivanje, fluks i zaštitni gasovi. Jedino što se troši je mešalica za zavarivanje.
Zavarivanje frikcionim miješanjem uspješno se koristi u spajanju obojenih metala. Međutim, zbog ograničenja karakteristika metode zavarivanja, ona je ograničena na zavarivanje jednostavnih strukturnih komponenti, kao što su ravne strukture ili cilindrične strukture, a radni komad mora imati dobru potporu ili oblogu. U principu, zavarivanje trenjem se može koristiti za zavarivanje u različitim položajima, kao što su ravno zavarivanje, vertikalno zavarivanje, zavarivanje iznad glave i zavarivanje prema dolje; može završiti različite oblike zavarenih spojeva, kao što su čeoni spojevi, kutni spojevi i preklopni spojevi, pa čak i strukture različitih debljina. Veza sa višeslojnim materijalima može se izvesti i za zavarivanje različitih metalnih materijala.
Osim toga, zavarivanje trenjem, kao metoda zavarivanja u čvrstoj fazi, uzrokuje malo zagađenja okoliša prije i za vrijeme zavarivanja. Radni komad ne zahtijeva stroge zahtjeve za čišćenje površine i pripremu prije zavarivanja. Trenje i miješanje tokom procesa zavarivanja mogu ukloniti oksidni film na površini zavarenog spoja, a tokom procesa zavarivanja nema dima ili prskanja. Istovremeno, buka je niska. Budući da se zavarivanje trenjem oslanja samo na rotaciju i kretanje glave za zavarivanje kako bi se postupno zavario cijeli zavar, štedi energiju više od zavarivanja fuzijom ili čak konvencionalnog zavarivanja trenjem.
Budući da je unos topline tokom zavarivanja trenjem manji nego kod zavarivanja fuzijom, nema topljenja metala na spoju. To je proces zavarivanja u čvrstom stanju koji održava metalurška svojstva osnovnog metala u leguri i može zavariti kompozitne materijale metalne matrice i brzo očvrsnuti. Materijali koji mogu izazvati neželjene reakcije kada se koriste za zavarivanje fuzijom.
Glavne industrije primjene uključuju zrakoplovnu, odbrambenu industriju, brodogradnju, željeznice i autoputeve, proizvodnju automobila i elektroničku industriju.
