Trenje & zavarivanje trenjem uz miješanje
u čvrstom stanju — trenje umjesto taline za aluminij, baterije i mješovite spojeve
AI generated Kod trenje i zavarivanja trenjem uz miješanje spoj nastaje bez taljenja: toplina trenja čini materijal testastim, a pritisak ga zavaruje u čvrstom stanju. Rezultat su šavovi bez pora i pukotina — čak i kod materijala koji se klasično jedva mogu zavariti.
i (DIN EN ISO 4063 brojevi 42 i 43) krše osnovnu pretpostavku : Ovdje se ništa ne tali. Spoj nastaje u čvrstom stanju — materijal se samo omekša do testastog stanja i pod pritiskom se zavari.
Kako trenje postaje toplina
Trenje stvara toplinu — to zna svatko ko trlja ruke. Kod to se industrijski koristi: dvije površine se toliko jako trljaju jedna o drugu da površina postane testasta. Fini abrazivni sloj uklanja nečistoće i , zatim se kretanje zaustavlja i pritisak spaja omekšane površine. Rezultat je spoj bez pora, visoke čvrstoće — potpuno bez taline.
Dvije varijante:
: Jedan obradak rotira i velikom silom se pritisne na drugi. Trenje na kontaktnoj površini stvara toliko topline da materijal postane testast; zatim se rotacija zaustavlja, a pritisak zavaruje oba dijela. Idealno za rotacijski simetrične dijelove — vratila, osovine, ventile, rotore turbopunjača.
(Friction Stir Welding, FSW): Rotirajući alat s trnom („Pin") vodi se duž spoja. Trn uranja u materijal, omekšava ga trenjem i „miješa" ga za sobom. Tako nastaje kontinuirani šav u limovima i profilima.
Prednosti su jedinstvene:
• Bez taline, bez grešaka skrućivanja: Bez pora, bez vrućih pukotina, bez prskanja — klasični problemi zavarivanja taljenjem otpadaju.
• Fina mikrostruktura: Mehaničkim gnječenjem nastaje sitnozrnata, čvrsta mikrostruktura.
• Teško zavarljivi materijali: Aluminijske legure koje se s jedva mogu zavariti bez pukotina, s FSW se izvrsno spajaju — čak i mješoviti spojevi različitih legura.
• Malo topline, gotovo bez deformacija: Temperatura ostaje ispod tališta, unos topline je mali.
Granice: Obradci moraju biti čvrsto stegnuti (velike sile stezanja), geometrije su ograničene (nema kutnih šavova, nema debelostijenih spojeva), a oprema je prilagođena obliku dijela.
Domena: aluminijski profili u željezničkoj i automobilskoj industriji, kućišta baterija, izmjenjivači topline, osovine i svugdje gdje su potrebni laki konstrukcijski dijelovi i šavovi bez pora.