To je zavarivanje trenjem!
Upoznajmo se danas!
Tehnologiju zavarivanja trenjem s miješanjem izumio je Britanski institut za zavarivanje (TWI) 1991. godine. Sljedeće je godine podnio zahtjev za patent izuma u Ujedinjenom Kraljevstvu, a također je podnio zahtjev za patentnu zaštitu u raznim zemljama diljem svijeta. Od patentne zaštite i objave, tehnologija zavarivanja trenjem s miješanjem sve se više koristi prvo i uglavnom u području lakih metalnih struktura kao što su aluminijske legure i legure magnezija. Također je postigao određeni razvoj u području materijala s visokim talištem.
Uz prednosti obične tehnologije zavarivanja trenjem, zavarivanje trenjem s miješanjem također se može spojiti u različitim oblicima spojeva i različitim položajima zavarivanja. Norveška je postavila prvu u svijetu komercijalnu opremu za zavarivanje trenjem s miješanjem, koja može zavarivati aluminijske brodske ploče debljine 3-15 mm i veličine 6×16; 1998. godine Svemirski i obrambeni laboratorij tvrtke Boeing u Sjedinjenim Državama uveo je tehnologiju zavarivanja trenjem uz miješanje, koristeći Koristi se za zavarivanje određenih komponenti rakete; McDonnell Douglas također koristi ovu tehnologiju za proizvodnju spremnika pogonskog goriva za svoju raketu-nosač Delta.
Metoda zavarivanja trenjem s miješanjem ista je kao i konvencionalno zavarivanje trenjem. Zavarivanje trenjem s miješanjem također koristi toplinu trenja i toplinu plastične deformacije kao izvore topline zavarivanja. Razlika je u tome što se u procesu zavarivanja trenjem s miješanjem, cilindar ili igla za miješanje drugog oblika (kao što je cilindar s navojem) umetne u spoj izratka, a velika brzina rotacije glave za zavarivanje uzrokuje njeno trljanje o materijal obradaka za zavarivanje. Zbog toga se temperatura materijala na spoju povećava i omekšava. U isto vrijeme, trenje miješanja se primjenjuje na materijal kako bi se dovršilo zavarivanje. Postupak zavarivanja prikazan je na slici "Dijagram zavarivanja trenjem s miješanjem". Tijekom procesa zavarivanja, obradak mora biti čvrsto fiksiran na podlošku, rub glave za zavarivanje rotira velikom brzinom, a šav duž ruba obratka se pomiče u odnosu na obradak. Izbočeni dio glave za zavarivanje proteže se u materijal radi trenja i miješanja. Rame glave za zavarivanje trljaju se o površinu obratka kako bi se stvorila toplina i koristi se za sprječavanje prelijevanja plastičnog materijala, au isto vrijeme može ukloniti površinski oksidni film.
Tijekom procesa zavarivanja, igla za miješanje se proteže u spoj izratka dok se okreće. Toplina trenja između rotirajuće glave za miješanje (uglavnom ramena osovine) i obratka uzrokuje jaku plastičnu deformaciju materijala ispred glave za zavarivanje, a zatim kako se glava za zavarivanje pomiče, visoko plastično deformirani materijal postupno se taloži iza glave za miješanje , tvoreći šav zavarivanja trenjem i miješanjem. Zavarivanje trenjem s miješanjem nema visoke zahtjeve za opremu. Najosnovniji zahtjevi su rotacijsko kretanje glave za zavarivanje i relativno kretanje obratka. Čak i glodalica može lako ispuniti zahtjeve za sučeono zavarivanje malih ravnih ploča. Međutim, krutost opreme za zavarivanje i pribora iznimno je važna. Glava za miješanje uglavnom je izrađena od alatnog čelika, a duljina glave za zavarivanje je općenito nešto kraća od potrebne dubine zavarivanja. Treba imati na umu da tarni miješajući zavar završava ključanicom na kraju terminala. Obično se ključanica može odrezati ili zapečatiti drugim metodama zavarivanja. Kao odgovor na problem ključanice, uspješno je razvijena teleskopska glava za miješanje, koja neće napustiti ključanicu za zavarivanje nakon zavarivanja.
primjena
Nema potrebe za drugim potrošnim materijalima za zavarivanje tijekom procesa zavarivanja, kao što su šipke za zavarivanje, žice za zavarivanje, prašak i zaštitni plinovi. Jedino što se troši je mješalica za zavarivanje.
Zavarivanje trenjem s miješanjem uspješno se koristi za spajanje obojenih metala. Međutim, zbog ograničenja karakteristika metode zavarivanja, ona je ograničena na zavarivanje jednostavnih konstrukcijskih komponenti, kao što su ravne strukture ili cilindrične strukture, a obradak mora imati dobru potporu ili podlogu. U principu, zavarivanje trenjem s miješanjem može se koristiti za zavarivanje u različitim položajima, kao što je ravno zavarivanje, okomito zavarivanje, zavarivanje iznad glave i zavarivanje prema dolje; može završiti različite oblike zavarenih spojeva, kao što su sučeoni spojevi, kutni spojevi i preklopni spojevi, pa čak i strukture različitih debljina. Spajanje s višeslojnim materijalima može se izvesti i za zavarivanje različitih metalnih materijala.
Osim toga, zavarivanje trenjem s miješanjem, kao metoda zavarivanja čvrste faze, uzrokuje malo onečišćenja okoliša prije i tijekom zavarivanja. Izradak ne zahtijeva striktno čišćenje površine i zahtjeve za pripremu prije zavarivanja. Trenje i miješanje tijekom procesa zavarivanja može ukloniti oksidni film na površini zavarivanja, a tijekom procesa zavarivanja nema dima ili prskanja. U isto vrijeme, buka je niska. Budući da se zavarivanje trenjem uz miješanje oslanja samo na rotaciju i kretanje glave za zavarivanje kako bi se postupno zavario cijeli zavar, ono štedi više energije od zavarivanja topljenjem ili čak konvencionalnog zavarivanja trenjem.
Budući da je unos topline tijekom zavarivanja trenjem s miješanjem manji nego kod zavarivanja topljenjem, nema taljenja metala na spoju. To je postupak zavarivanja u čvrstom stanju koji održava metalurška svojstva osnovnog metala u leguri i može zavariti kompozitne materijale s metalnom matricom i brzo skrutiti. Materijali koji mogu izazvati neželjene reakcije kada se koriste za zavarivanje taljenjem.
Glavne industrije primjene uključuju zrakoplovnu, obrambenu industriju, brodogradnju, željeznice i autoceste, proizvodnju automobila i elektroničku industriju.
