Hàn ma sát & Hàn khuấy ma sát

và (DIN EN ISO 4063 số 42 và 43) phá vỡ một giả định cơ bản của : Ở đây không có gì bị nóng chảy. Mối liên kết hình thành ở trạng thái rắn — vật liệu chỉ được làm mềm đến trạng thái dẻo và được ép chặt với nhau dưới áp lực.

Làm thế nào ma sát biến thành nhiệt

Ma sát tạo ra nhiệt — ai từng xoa tay đều biết điều đó. Trong , điều này được ứng dụng trong công nghiệp: hai bề mặt cọ xát vào nhau dữ dội đến mức bề mặt trở nên dẻo. Một lớp oxy hóa mỏng bị mài mòn mang theo tạp chất và bị loại bỏ, sau đó chuyển động dừng lại và áp lực ép các bề mặt đã mềm lại với nhau. Kết quả là một mối liên kết không có lỗ khí, độ bền cao — hoàn toàn không cần nóng chảy.

Hai biến thể:

: Một chi tiết quay và được ép với lực lớn vào chi tiết thứ hai. Ma sát tại bề mặt tiếp xúc tạo ra nhiệt đủ để vật liệu trở nên dẻo; sau đó chuyển động quay dừng lại, và áp lực ép hàn cả hai phần lại. Lý tưởng cho các chi tiết đối xứng trục — trục, ổ trục, van, rôto turbo.

(Friction Stir Welding, FSW): Một dụng cụ quay có chốt („Pin“) được dẫn dọc theo mối nối. Chốt chìm vào vật liệu, làm mềm nó bằng ma sát và „khuấy“ nó lại phía sau. Như vậy tạo ra một đường hàn liên tục trên tấm và thanh định hình.

Các ưu điểm là độc nhất:

• Không nóng chảy, không lỗi đông đặc: Không lỗ khí, không nứt nóng, không bắn tóe — những vấn đề kinh điển của hàn nóng chảy đều không còn.

• Cấu trúc hạt mịn: Nhờ sự nhào trộn cơ học, tạo ra cấu trúc hạt mịn, chắc.

• Vật liệu khó hàn: Hợp kim nhôm, thứ khó có được mối hàn không nứt bằng , lại liên kết rất tốt bằng FSW — thậm chí cả mối nối hỗn hợp của các hợp kim khác nhau.

• Nhiệt thấp, ít biến dạng: Nhiệt độ giữ dưới điểm nóng chảy, lượng nhiệt đưa vào nhỏ.

Các giới hạn: Chi tiết phải được kẹp chặt (lực kẹp lớn), hình dạng bị hạn chế (không có mối hàn góc, không có mối nối dày), và thiết bị phải phù hợp với hình dạng chi tiết.

Lĩnh vực: Thanh định hình nhôm trong xây dựng đường sắt và xe cộ, vỏ pin, bộ trao đổi nhiệt, trục và mọi nơi cần kết cấu nhẹ và mối hàn không lỗ khí.