Зварювання тертям і тертям з перемішуванням
у твердому стані — тертя замість розплавлення для алюмінію, батарей і змішаних з'єднань
AI generated При зварюванні тертям і тертям з перемішуванням з'єднання утворюється без розплавлення: тепло від тертя робить матеріал тістоподібним, а тиск зварює його в твердому стані. Результат — безпористі та безтріщинні шви — навіть для матеріалів, які класично майже не зварюються.
та (DIN EN ISO 4063 номери 42 і 43) ламають основне припущення : Тут нічого не розплавляється. З'єднання утворюється в твердому стані — матеріал лише розм'якшується до тістоподібного стану і зварюється під тиском.
Як тертя стає теплом
Тертя створює тепло — це знає кожен, хто тер долоні. У це використовується в промислових масштабах: дві поверхні труться одна об одну так інтенсивно, що поверхня стає тістоподібною. Дрібний знос видаляє забруднення та , потім рух зупиняється, і тиск стискає розм'якшені поверхні. Результат — безпористе, високоміцне з'єднання — зовсім без розплавлення.
Два варіанти:
: Одна деталь обертається і притискається з великою силою до другої. Тертя на контактній поверхні створює стільки тепла, що матеріал стає тістоподібним; потім обертання зупиняється, і тиск зварює обидві частини. Ідеально для тіл обертання — валів, осей, клапанів, роторів турбокомпресорів.
(Friction Stir Welding, FSW): Обертовий інструмент зі штифтом («Pin») ведеться вздовж стику. Штифт занурюється в матеріал, розм'якшує його тертям і «перемішує» за собою. Так утворюється суцільний шов у листах і профілях.
Переваги унікальні:
• Немає розплавлення, немає дефектів затвердіння: Немає пор, немає гарячих тріщин, немає бризок — класичні проблеми зварювання плавленням відпадають.
• Дрібнозерниста структура: Завдяки механічному перемішуванню утворюється дрібнозерниста, міцна структура.
• Важкозварювані матеріали: Алюмінієві сплави, які дуговим зварюванням отримати без тріщин, чудово з'єднуються FSW — навіть змішані з'єднання різних сплавів.
• Мало тепла, майже без деформацій: Температура залишається нижче точки плавлення, тепловкладення мале.
Обмеження: Деталі повинні бути жорстко закріплені (великі зусилля затиску), геометрії обмежені (немає кутових швів, немає товстостінних стиків), а обладнання налаштоване під форму деталі.
Застосування: алюмінієві профілі в залізничному та автомобільному будівництві, корпуси батарей, теплообмінники, осі та скрізь, де потрібні легкість і безпористі шви.