Επισκόπηση της συγκόλλησης με τριβή αδράνειας

Τι είναι η έλξη τριβής αδράνειας;

Η συγκόλληση με τριβή αδράνειας είναι μια διαδικασία συγκόλλησης στερεών στοιχείων που συνδέει υλικά χρησιμοποιώντας περιστροφή και τριβή για την παραγωγή θερμότητας,και πλευρική δύναμη για την πλαστική μετατόπιση του υλικού και τη συγκόλληση των εργαστηρίων μαζί.

Από την αρχική του ανάπτυξη, το ROSCHEN έχει εξελιχθεί σε μια προτιμώμενη μέθοδο συγκόλλησης σε διάφορες βιομηχανίες, από την αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροδιαστημική βιομηχανία έως τη γεωργία και την γεωτρική,σε εφαρμογές εκτύπωσης και συσκευασίας.

Καθώς η τεχνολογία και η αυτοματοποίηση έχουν επεκταθεί τις τελευταίες δεκαετίες, η συγκόλληση έλξης αδράνειας συνεχίζει να είναι μια από τις πιο οικονομικά αποδοτικές μεθόδους μεταλλουργίας που υπάρχουν.

Πώς Λειτουργεί η Ζυθοποίηση με Τρίξιμο

Ζυθοποιία αναισθησίας με τριβήείναι μια παραλλαγή της συγκόλλησης με τριβή που χρησιμοποιεί κινητική ενέργεια με εφαρμοσμένη πλευρική δύναμη για να ενώσει μέρη μεταξύ τους.Η κινητική ενέργεια επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ιπτάμενους τροχούς, ένα σύνολο βαρέων τροχών που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ενέργειας περιστροφής.

Η ποσότητα κινητικής ενέργειας που απαιτείται καθορίζεται από δύο παράγοντες: τον τύπο των υλικών που συνδέονται και τη γεωμετρία της συγκόλλησης.

Όταν το υλικό και η γεωμετρία είναι γνωστά, είναι δυνατόν να υπολογιστεί εκ των προτέρων η ποσότητα κινητικής ενέργειας που θα απαιτηθεί για την συγκόλληση.

Οι τεχνολογικές εξελίξεις και οι εξελίξεις στη διαδικασία συγκόλλησης έχουν διευκολύνει την κατανόηση των αναλογιών κινητικής ενέργειας/στροφής για την ανακάλυψη και την αναπαραγωγή,με αποτέλεσμα την επιτάχυνση των χρόνων κύκλου και την ευκολία επαναλήψεως που δεν υπάρχουν στις παραδοσιακές τεχνικές συγκόλλησης.

Βήμα προς βήμα Εξετάστε την Ινητική Έλξη τριβής

1Προετοιμασία

Ορισμός των βασικών παραγόντων συγκόλλησης: μάζα του τροχού, ταχύτητα περιστροφής, δύναμη πλευρικής ώθησης.

2Προεπικοινωνία

Μια μηχανή συγκόλλησης τριβής αδράνειας μοιάζει με ένα συμβατικό στρογγυλοτροχείο, εκτός από τη μία πλευρά, ένα γροθιάς είναι συνδεδεμένο με έναν τροχό που έχει μια ειδικά καθορισμένη μάζα.

Αυτός ο γροθός κρατά ένα συστατικό της συγκόλλησης, ενώ ένας αντίθετος, μη περιστροφικός γροθός (ο οποίος κινείται αξιακά υπό υδραυλική πίεση) κρατά το άλλο.

Ο τροχός θα αρχίσει να περιστρέφεται γρήγορα, να περιστρέφεται μέχρι μια προκαθορισμένη ταχύτητα και να αποθηκεύει κινητική ενέργεια.

3Επαφή και τριβή

Μόλις ο τροχός επιτύχει την απαιτούμενη ταχύτητα και το επίπεδο κινητικής ενέργειας, ο κινητήρας του σπινδέλου κλείνει και αποσυνδέεται (κατάσταση ελεύθερου τροχού).Η μη περιστρεφόμενη υδραυλική ram θα αναγκάσει το στατικό κομμάτι στο περιστρεφόμενο κομμάτι, προκαλώντας μια εξαιρετική ποσότητα τριβής.

Αυτή η τριβή θερμαίνει και τα δύο υλικά, μαλακώνοντας τις επιφάνειες συγκόλλησης των τμημάτων (χωρίς τήξη) στο σημείο που είναι σε θέση να συνδεθούν υπό σημαντική πλάγια πίεση.

4. Αδυναμία και Σύνδεση

Καθώς τα κομμάτια συμπιέζονται μεταξύ τους, η κινητική ενέργεια της μάζας του τροχού συνεχίζει να περιστρέφει το συστατικό, καυτό εργασία της μεταλλικής διεπαφής, αφαιρώντας τις ακαθαρσίες ή κενά,και να καθαρίζουμε την επιφάνεια των σπόρων..

Η επιστήμη πίσω από τον προσδιορισμό της μάζας του τροχού και της ταχύτητας περιστροφής είναι κρίσιμη για τη δημιουργία ενός εξαιρετικά ισχυρού δεσμού.και τα συστατικά στοιχεία θα θερμανθούν υπερβολικά και θα υπάρχει κίνδυνος ασύμμετρου ή αναποτελεσματικού δεσμού (και απώλειας υλικού)- Κλείστε το κινητήρα πολύ νωρίς και τα κομμάτια δεν θα είναι αρκετά θερμά για να ενωθούν.

5Ολοκλήρωση και δοκιμές

Όταν ο τροχός σταματήσει τελείως, η συγκόλληση ολοκληρώνεται.Τα βήματα 02-04 διαρκούν μεταξύ 15 και 45 δευτερολέπτων ανάλογα με το μέγεθος και τη σύνθεση των υλικών.(Για αναφορά, αν διαβάζετε με μέσο ρυθμό 300 λέξεων το λεπτό, ένας κυλίνδρος θα μπορούσε να κατασκευαστεί σε λιγότερο χρόνο από ό,τι χρειάστηκε για να διαβάσετε τα βήματα 02-04.)

 

Τα πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με τριβή αδράνειας

Σημαντικά μειωμένος χρόνος κύκλου

Είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί το πόσο σημαντικά μειώνεται ο χρόνος κύκλου με τη χρήση μιας διαδικασίας συγκόλλησης με τριβή.

1. Μηχανική διαδικασία

Οι παράγοντες που είναι βασικοί στη ρύθμιση της συγκόλλησης (ταχύτητα περιστροφής, μάζα τροχού και δύναμη ώθησης) ελέγχονται από το μηχάνημα, με αποτέλεσμα ελάχιστη (αν υπάρχει) διαφορά μεταξύ κάθε προϊόντος,Σε αντίθεση με τις διαδικασίες συγκόλλησης MIG ή TIG.

2Εξαιρετική συνέπεια και επαναληπτικότητα

Μόλις προσδιορισθούν αυτοί οι παράγοντες (μια γρήγορη διαδικασία για έμπειρους συγκολλητές), ένα στοιχείο μπορεί να αναπαραχθεί γρήγορα με ελάχιστη διακοπή στη διαδικασία,δημιουργώντας ακραία συνέπεια και επαναληψιμότητα για σχεδόν κάθε έργο.

3Ελάχιστη προετοιμασία των εξαρτημάτων

A minimally prepared saw-cut surface is suitable for the inertia friction welding process because the displacement of plastic metal eliminates original surface conditions and expels any contaminants from the weld zone.

4Ελάχιστη απαιτούμενη επεξεργασία μετά την συγκόλληση

Η τεχνική της συγκόλλησης με τριβή αδράνειας παράγει σχεδόν καθαρό σχήμα εξαρτημάτων που απαιτούν ελάχιστη μετα-επεξεργασία.

5Συνολικά γρηγορότερος χρόνος ανταλλαγής

Με απλά λόγια, η διαδικασία συγκόλλησης με τριβή αδράνειας δεν διαρκεί πολύ σε σύγκριση με τις παραδοσιακές τεχνικές συγκόλλησης ή επεξεργασίας.

Συνδέοντας Διαφορετικά Μεταλλικά

Συνήθως, η μεγάλη διαφορά μεταξύ των σημείων τήξης δύο διαφορετικών μετάλλων (π.χ. ανοξείδωτου χάλυβα και αλουμινίου)Το μέγεθος των σιδηροδρομικών εγκαταστάσεων (όπως το χαλκό και ο χάλυβας) θα καθιστούσε αδύνατη τη συγκόλληση τους με παραδοσιακές τεχνικές., και θα απαιτούσε κάποιο είδος μηχανικής σύνδεσης.

Η διαδικασία συγκόλλησης τριβής αδράνειας δεν απαιτεί την τήξη των επιφανειών, οπότε όταν τα εργασιακά κομμάτια πλαστικοποιηθούν,που έχουν συνδεθεί και κατόπιν ψύχονται (με το παρακείμενο μη θερμαινόμενο μέταλλο να λειτουργεί σαν απορροφητήρα θερμότητας), τα μέταλλα σχηματίζουν ένα σύνδεσμο υψηλής ακεραιότητας χωρίς κράμα του υλικού.

Η δυνατότητα επιλογής διαφορετικών μετάλλων για ένα κατασκευαστικό στοιχείο επιτρέπει στον κατασκευαστή να εξαλείψει τη χρήση ακριβών μετάλλων σε μέρη του εργαστηρίου που δεν απαιτούν τέτοιο μέταλλο.

Αυτό όχι μόνο μειώνει το κόστος υλικού της διαδικασίας συγκόλλησης, αλλά μπορεί επίσης να βοηθήσει την εφαρμογή να λειτουργήσει πιο αποτελεσματικά, δεδομένου ότι μειώνεται το φορτίο του βαρύτερου υλικού.

Μειώσεις κόστους σε σύγκριση με την παραδοσιακή συγκόλληση και την μηχανική CNC

Με τη διαδικασία συγκόλλησης με τριβή αδράνειας επιτυγχάνονται σημαντικές εξοικονόμηση τόσο σε ώρες εργασίας όσο και σε κόστος υλικών.

1Διαφορετικά μέταλλα δημιουργούν εξοικονόμηση


 

Όπως προαναφέρθηκε, η δυνατότητα χρήσης διαφορετικών μετάλλων μπορεί να βοηθήσει τους κατασκευαστές να εξοικονομήσουν στο κόστος των υλικών, εξαλείφοντας την ανάγκη χρήσης ακριβών μετάλλων σε ολόκληρο το κατασκευαστικό στοιχείο.

2Μειωμένα έξοδα υλικών, μειωμένα έξοδα μηχανικής

Η διαδικασία απαιτεί λιγότερες πρώτες ύλες για να επιτευχθούν τα ίδια όρια κόπωσης και ροπής με τα μέρη που σχηματίζονται με άλλες μεθόδους.Αυτό σημαίνει μείωση τόσο του κόστους των πρώτων υλών όσο και του χρόνου επεξεργασίας μετά τη συγκόλληση για την αφαίρεση του επιπλέον υλικού.

3. Ελάχιστο υλικό συντρίμμιας

Σε σύγκριση με τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται με ένα κορμό CNC, η έλξη τριβής αδράνειας αποσπάει ελάχιστο υλικό,επιτρέποντας στον κατασκευαστή να αγοράζει σημαντικά λιγότερα υλικά για να επιτύχει τον ίδιο όγκο παραγωγής.


 

4. Μειωμένα λειτουργικά έξοδα

Τα έξοδα μειώνονται με την εξάλειψη της ανάγκης για τα αέρια, τα υλικά πλήρωσης και τις ροές που απαιτούνται στις μεθόδους συγκόλλησης.Τα έξοδα μηχανικής μειώνονται επίσης μειώνοντας το κόστος των εργαλείων και αυξάνοντας την παραγωγικότητα.

Υψηλή ακεραιότητα συγκόλλησης

Η συγκόλληση αναισθησίας με τριβή είναι μια διαδικασία συγκόλλησης στερεής κατάστασης που δεν επιτρέπει τη δυνατότητα διάτρησης αερίων ή ενσωμάτωσης σκωρίας.

Η συγκόλληση με τριβή δημιουργεί 100% σύνδεση της περιοχής επαφής, δημιουργώντας ενώσεις που είναι ίσης ποιότητας με τις σφυρηλατημένες συνδέσεις.Οι ιδιότητες συγκόλλησης είναι ανώτερες από τις συγκόλλησεις που δημιουργούνται με παραδοσιακές διαδικασίες σύντηξης, όπως η συγκόλληση MIG ή TIG.

Η διαδικασία αυτή δημιουργεί τελικά μια δύναμη των αρθρώσεων που είναι συγκρίσιμη ή ακόμη μεγαλύτερη από τα αρχικά υλικά.

Δεν υπάρχουν περιορισμοί ποσότητας

Η συγκόλληση αναισθησίας με τριβή είναι μια οικονομικά αποδοτική λύση για την παραγωγή πρωτοτύπων, μικρών σειρών ή μεγάλων επαναλαμβανόμενων σειρών για εν εξελίξει έργα.

Ασφάλεια των εργαζομένων

Η εξάλειψη των επικίνδυνων έντονων φωτεινών εκπομπών και των ψεκασμών λιωμένου υλικού μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο τραυματισμών στο πάτωμα.


 

Πώς Χρησιμοποιείται Καλύτερα η Ένταση

Ενώ η συγκόλληση τριβής με αδράνεια είναι μια εξαιρετικά χρήσιμη, οικονομικά αποδοτική μέθοδος σύνδεσης μετάλλων και άλλων υλικών, δεν είναι κατάλληλη για όλες τις εφαρμογές και έχει ένα σύντομο σύνολο περιορισμών:

• Τα υλικά πρέπει να είναι εύπλαστα σε υψηλές θερμοκρασίες
• Περιορισμοί προκύπτουν με την παρουσία εύθραυστης φάσης στη δομή (π.χ. σε υλικά όπως γραφίτης, θειικό μαγγάνιο, ελεύθερος μόλυβδος ή τελούριος)
• Το χυτοσίδηρο εξαιρείται από τον κατάλογο των συγκόλλητων υλικών
• Οι χάλκινοι και οι ορείχαλκοι εξαιρούνται από τον κατάλογο όταν έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε μόλυβδο (> 0,3%)
• Η γωνιακή προσανατολισμός των συγκολλημένων μερών δεν είναι εφικτή αυτή τη στιγμή
• Η βασική σύνδεση πρέπει να είναι μια συγκόλληση.
• Σε γενικές γραμμές, η κοινή επιφάνεια τουλάχιστον ενός από τα μέρη πρέπει να έχει ουσιαστικά στρογγυλό σχήμα.

Εφαρμογές που επωφελούνται από τη συγκόλληση τριβής αδράνειας

1Κατασκευή κυλίνδρων

 

Η διαδικασία συγκόλλησης με τριβή αδράνειας μειώνει το κόστος και τον χρόνο κύκλου για τους κατασκευαστές που βασίζονται σε βιομηχανικούς κυλίνδρους.

• Ρολ νιπ: Οι ρολ νιπ είναι τροχοί με κινητήρα που χρησιμοποιούνται για να πιέσουν δύο ή περισσότερα φύλλα μαζί, σχηματίζοντας ένα στρωμένο προϊόν.και σπρώχνει φυσαλίδες ή φουσκάλες.
• Ρολάντες τροφοδοσίας: Σε ένα τυπογραφικό μηχάνημα που τροφοδοτείται με φύλλα, ένας τροφοδοτικός ρολάντας είναι ένας από τους ελαστικούς τροχούς που μεταφέρουν ένα φύλλο χαρτιού από το τραπέζι της στοίβας στους λαβήτες.
• Ρολίστες μεταφοράς θερμότητας: Οι ρολίστες μεταφοράς θερμότητας παρέχουν έλεγχο της θερμοκρασίας με την κυκλοφορία θερμαινόμενου ή ψυχρού υγρού μέσα από κυλίνδρους κάτω από το εξωτερικό περίβλημα του ρολ.Το υγρό ψύχεται ή θερμαίνει την επιφάνεια κυλίνδρου στην επιθυμητή θερμοκρασία για την εφαρμογή.
• Συσκευές για την κατασκευή τροχών
• Στρογγυλοί ασφαλείας/υπο πίεση
  
  
  
  
  
   

  2. γεωτρήσεις και εξορύξεις

  Διαβάστε μια μελέτη περίπτωσης σχετικά με τη χρήση της συγκόλλησης έμμεσης τριβής για τη δημιουργία ράβδων γεώτρησης για μια εταιρεία στη βιομηχανία εξόρυξης φυσικού αερίου

• Πετρελαϊκές γεωτρήσεις
• Εκμετάλλευση φυσικού αερίου
• Δόρυβος νερού

• 3Αεροδιαστημικά εξαρτήματα που απαιτούν υψηλής αντοχής μέταλλα

  4Πνευματικά συστήματα πίεσης

  Εξοπλισμός συγκόλλησης και δυνατότητες μεγέθους στις βιομηχανίες Pierce
  
  
  
  
  
   

  Δημιουργήστε Αποδοτικότητες για τη Δραστηριότητά σας
   

  Ρωτήστε ερωτήσεις, πάρτε απαντήσεις και αρχίστε να εξοικονομείτε χρήματα για την οργάνωσή σας
  
  roschen@roschen.com www.roschen.com