Zgrzewanie tarciowe i zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem
w stanie stałym — tarcie zamiast topienia dla aluminium, baterii i połączeń mieszanych
AI generated Przy zgrzewaniu tarciowym i tarciowym z przemieszaniem połączenie powstaje bez przetapiania: ciepło tarcia czyni materiał plastycznym, a ciśnienie spaja go w stanie stałym. Efektem są spoiny bez porów i pęknięć — nawet w materiałach, które trudno spawać konwencjonalnie.
i (DIN EN ISO 4063 numery 42 i 43) przełamują podstawowe założenie : Tutaj nic się nie topi. Połączenie powstaje w stanie stałym — materiał jest tylko zmiękczany do stanu ciastowatego i zgrzewany pod ciśnieniem.
Jak tarcie zamienia się w ciepło
Tarcie wytwarza ciepło — wie to każdy, kto pociera ręce. W wykorzystuje się to przemysłowo: dwie powierzchnie trą o siebie tak mocno, że powierzchnia staje się ciastowata. Drobny nadtop usuwa zanieczyszczenia i , potem ruch zostaje zatrzymany, a nacisk ściska zmiękczone powierzchnie. Wynik to połączenie bez porów i o wysokiej wytrzymałości — całkowicie bez stopienia.
Dwa warianty:
: Jeden element obraca się i jest dociskany z dużą siłą do drugiego. Tarcie na powierzchni styku wytwarza tyle ciepła, że materiał staje się ciastowaty; wtedy obrót zostaje zatrzymany, a nacisk zgrzewa obie części. Idealne do części osiowosymetrycznych — wałów, osi, zaworów, wirników turbosprężarek.
(Friction Stir Welding, FSW): Obrotowe narzędzie z trzpieniem („pin”) jest prowadzone wzdłuż złącza. Trzpień wnika w materiał, zmiękcza go tarciem i „miesza” go za sobą. W ten sposób powstaje ciągły ścieg w blachach i profilach.
Zalety są unikalne:
• Bez stopienia, bez wad krzepnięcia: Żadnych porów, żadnych pęknięć gorących, żadnych odprysków — klasyczne problemy spawania zalewowego odpadają.
• Drobna struktura: Dzięki mechanicznemu ugniataniu powstaje drobnoziarnista, mocna struktura.
• Materiały trudno spawalne: Stopy aluminium, które łukiem [[glossary:lichtbogen|]] trudno uzyskać bez pęknięć, można doskonale łączyć metodą FSW — nawet połączenia mieszane różnych stopów.
• Niskie ciepło, minimalne odkształcenia: Temperatura pozostaje poniżej punktu topnienia, ilość wprowadzanego ciepła jest mała.
Ograniczenia: Elementy muszą być mocno zamocowane (duże siły mocowania), geometrie są ograniczone (brak spoin pachwinowych, brak grubościennych złączy), a urządzenia są dostosowane do kształtu elementu.
Domena: profile aluminiowe w budowie taboru i pojazdów, obudowy baterii, wymienniki ciepła, osie i wszędzie tam, gdzie liczy się lekka konstrukcja i ściegi bez porów.