Ekziston një shumëllojshmëri e gjerë metodash saldimi. Midis tyre është një proces i tillë ekzotik si saldimi me trazim me fërkim. Karakteristika e tij dalluese është mungesa e materialeve harxhuese si elektroda, tela saldimi, gazra mbrojtës. Një metodë e zhvilluar rishtazi po fiton një pranim të gjerë.
Historia e Paraqitjes
Historia e saldimit me trazim me fërkim (FSW) filloi në 1991. Ishte një zhvillim inovativ i Institutit Britanik të Saldimit (TWI). Disa vite më vonë, teknologjia u përdor në ndërtimin e avionëve dhe anijeve.
Kompanitë e para që vunë në prodhim teknologjinë e re ishin Norvegjia Marine Aluminium dhe Boeing Amerikan. Ata përdorën pajisje saldimi nga koncerni ESAB, i specializuar në zhvillimet në fushën e saldimit me fërkim rrotullues (PCT), në ndërmarrjet e tyre.
Që nga viti 2003, kompania ka hulumtuar vazhdimisht mundësitë e saldimit me trazim me fërkim. Për shembull, kishtejanë zhvilluar metoda për saldimin e lidhjeve të aluminit dhe modifikimet e tyre, të cilat përdoren në ndërtimin e avionëve, anijeve dhe kontejnerëve hekurudhor.
Në industrinë e avionëve, u zbulua e mundur zëvendësimi i nyjeve me thumba me ato të salduara. Për më tepër, shpejtësia e saldimit me metodën FSW tejkalon ndjeshëm shpejtësinë e harkut elektrik. Një saldim 6 m i gjatë mund të formohet në një minutë, ndërsa shpejtësia konvencionale e saldimit është vetëm 0,8-2 m/min për një trashësi pjesë prej 0,5 cm.
Thelbi i procesit
Bashkimi i metaleve ndodh për shkak të ngrohjes në zonën e saldimit me metodën e fërkimit. Mjeti kryesor i saldimit të saldimit me trazim me fërkim është një shufër metalike, e përbërë nga dy gjysma: një jakë dhe një shpatull.
Me pjesën e saj të dalë, shufra rrotulluese zhytet në material, duke shkaktuar ngrohje të fortë. Furnizimi i tij është i kufizuar nga shpatulla, duke mos lejuar që pjesa e punës të ngjitet të kalojë. Në zonën e ngrohjes, materiali rrit ndjeshëm plasticitetin e tij dhe, i shtypur nga supi, formon një masë të vetme.
Hapi tjetër është lëvizja e shufrës përgjatë zonës së salduar. Duke ecur përpara, shpatulla përzien masën e nxehtë metalike, e cila pas ftohjes krijon një lidhje të fortë.
Çfarë ndikon në cilësinë e STP
Saldimi me trazim me fërkim është një proces që evoluon vazhdimisht. Por tashmë ka disa parametra që ndikojnë në cilësinë e lidhjes:
- Forca e krijuar nga mjeti.
- Norma e furnizimitkokë saldimi.
- Vlera e shpatullës.
- Shpejtësia rrethore e rrotullimit të shufrës.
- Këndi i animit.
- Forca ushqyese e shufrës.
Manipulimi i karakteristikave të saldimit ju lejon të arrini lidhjen e metaleve të ndryshëm. Për shembull, alumini dhe litiumi. Litiumi, për shkak të densitetit të tij të ulët dhe forcës së lartë, mund të veprojë si një përbërës aliazh i pjesëve të aliazhit të aluminit, gjë që lejon që kjo teknologji të përdoret në industrinë e hapësirës ajrore.
Saldimi me trazim me fërkim mund të zëvendësojë lehtësisht farkëtimin, stampimin, derdhjen, kur ato përdoren për të prodhuar pjesë nga metale të vështira për t'u përshtatur. Për shembull, çeliqet me strukturë austeniti dhe perliti, çeliqet prej alumini ose bronzi.
Në cilat fusha përdoret
Industri të tilla si industria e automobilave po punojnë vazhdimisht se si të rrisin vetitë e forcës së produktit duke ulur peshën e tij. Në këtë drejtim, ka një futje të vazhdueshme të materialeve të reja që më parë nuk ishin karakteristike për shkak të kompleksitetit të përpunimit. Gjithnjë e më shumë, elementët strukturorë të tillë si nënkornizat dhe nganjëherë trupat e tërë bëhen nga alumini ose një kombinim i aluminit.
Kështu, në vitin 2012, Honda aplikoi prodhimin e aditivëve dhe saldimin me trazim me fërkim për të prodhuar nënkorniza për automjetet e saj. Ata prezantuan një kombinim të çelikut dhe aluminit.
Djegia e fletëve metalike mund të ndodhë gjatë prodhimit të saldimeve të trupit nga alumini. Kjo mangësi është e privuar nga STP. Përveç kësajkonsumi i energjisë elektrike zvogëlohet me 1,5-2 herë, kostoja e materialeve harxhuese si teli i saldimit, gazrat mbrojtës është ulur.
Përveç prodhimit të makinave, STP përdoret në fushat e mëposhtme:
- Industria e ndërtimit: kapa mbështetëse alumini, hapjet e urave.
- Transporti hekurudhor: korniza, karroca me rrota, vagona.
- Ndërtimi i anijeve: ballkonet, elementët strukturorë.
- Aeroplan: rezervuarët e karburantit, pjesët e avionit.
- Industria ushqimore: kontejnerë të ndryshëm për produkte të lëngshme (qumësht, birrë).
- Prodhimi elektrik: strehë motorësh, antena parabolike.
Përveç lidhjeve të aluminit, saldimi me përzierje me fërkim përdoret për të marrë përbërje bakri, për shembull, në prodhimin e kontejnerëve të bakrit për asgjësimin e karburantit radioaktiv të shpenzuar.
përfitime STP
Studimi i FSW bëri të mundur zgjedhjen e mënyrave të saldimit kur bashkohen grupe të ndryshme lidhjesh. Përkundër faktit se fillimisht FSW u zhvillua për të punuar me metale me një pikë të ulët shkrirjeje, si alumini (660 ° C), më vonë filloi të përdoret për të bashkuar nikelin (1455 ° C), titan (1670 ° C), hekur. (1538 ° C).
Kërkimet tregojnë se saldimi i përftuar në këtë mënyrë korrespondon plotësisht në strukturën e tij me metalin e pjesëve që do të saldohen dhe ka tregues më të lartë të forcës, kosto më të ulët të punës dhe deformim të ulët të mbetur.
E saktëmënyra e zgjedhur e saldimit garanton konformitetin e materialit të saldimit dhe metalit që saldohet sipas treguesve të mëposhtëm:
- forca e lodhjes:
- fortësi në përkulje dhe në tërheqje;
- fortësi.
Përparësitë ndaj llojeve të tjera të saldimit
STP ka shumë përparësi. Midis tyre:
- Jo-toksike. Ndryshe nga varietetet e tjera, nuk ka djegie me hark elektrik, për shkak të së cilës metali i shkrirë avullon në zonën e saldimit.
- Rritja e shpejtësisë së formimit të tegelave, duke rezultuar në kohë më të shpejta të ciklit.
- Reduktimi përgjysmë i kostove të energjisë.
- Nuk ka nevojë për përpunim të mëtejshëm të saldimit. Vegla e trazimit të fërkimit formon një saldim të përsosur pa nevojën e zhveshjes.
- Nuk ka nevojë për materiale harxhuese shtesë (tela saldimi, gazra industriale, flukse).
- Aftësia për të marrë nyje metalike që nuk janë të disponueshme për lloje të tjera saldimesh.
- Asnjë përgatitje e veçantë e skajeve të saldimit nuk është e nevojshme, përveç pastrimit dhe heqjes së yndyrës.
- Përftimi i një strukture saldimi homogjen pa pore, që rezulton në kontroll më të lehtë të cilësisë, i cili rregullohet për saldimin me trazim me fërkim GOST R ISO 857-1-2009.
Si kontrollohet cilësia e një saldimi
Cilësia e saldimit kontrollohet nga dy lloje kontrolli. E para përfshin shkatërrimin e prototipit që rezulton ngalidhja e dy pjesëve. E dyta lejon verifikimin pa shkatërrim. Përdoren metoda të tilla si kontrolli optik, ekzaminimi audiometrik. Ndihmon për të përcaktuar praninë e poreve dhe përfshirjeve johomogjene që degradojnë karakteristikat e shtresës. Rezultatet e kontrollit të zërit janë një diagram që tregon qartë vendet ku jehona akustike devijon nga norma.
Disavantazhet e metodës
Me avantazhe të shumta, metoda e saldimit me fërkim ka disavantazhe shoqëruese:
- Mungesa e lëvizshmërisë. STP përfshin lidhjen e pjesëve fikse, të fiksuara fort në hapësirë. Kjo imponon disa veçori në pajisjet e saldimit me trazim me fërkim, të tilla si palëvizshmëria.
- Shkathtësi e ulët. Pajisjet e mëdha janë konfiguruar për të kryer të njëjtin lloj operacionesh. Në këtë drejtim, pajisjet për saldim janë krijuar për detyra specifike. Për shembull, për saldimin e mureve anësore të makinës në një transportues dhe për asgjë tjetër.
- Tella e saldimit ka një strukturë radiale. Në këtë drejtim, me lloje të caktuara deformimesh ose kur pjesa operohet në një mjedis agresiv, mund të grumbullohet lodhje nga saldimi.
Llojet e STP sipas parimit të veprimit
Proceset e saldimit të bazuara në fërkim mund të ndahen në disa lloje:
- Fërkim linear. Thelbi i metodës është të merret një lidhje e përhershme jo si rezultat i veprimit të një maje rrotulluese, por për shkak të lëvizjes së pjesëve në lidhje me njëra-tjetrën. Duke vepruar në sipërfaqe në pikën e kontaktit, ato krijojnëfërkimet dhe për pasojë temperaturat e larta. Nën presion, pjesët ngjitur shkrihen dhe krijohet një bashkim i salduar.
- Saldim radial. Kjo metodë përdoret për prodhimin e kontejnerëve me diametër të madh, tankeve hekurudhore. Vlon për faktin se nyjet e pjesëve nxehen nga një unazë rrotulluese e veshur nga jashtë. Nga fërkimi, ai shkakton një temperaturë afër pikës së shkrirjes. Një shembull i një ndërmarrje që përdor këtë teknologji është Sespel, një prodhues i makinave të tankeve Cheboksary. Saldimi me trazim me fërkim merr pjesën më të madhe të punës së saldimit.
- Saldim me kurvar. Kjo shumëllojshmëri zëvendëson lidhjen me thumba. Ky lloj përdoret për lidhjet e mbivendosjes. Kunja rrotulluese në pikën e kontaktit ngroh pjesët që do të saldohen. Nga temperatura e lartë, ndodh shkrirja dhe kunja depërton brenda. Duke u ftohur, krijon një lidhje të fortë të përhershme.
Llojet e STP sipas nivelit të vështirësisë
Operacionet e saldimit të kryera duke përdorur fërkim mund të ndahen në planare dhe vëllimore. Dallimi kryesor midis këtyre varieteteve është se në rastin e parë, saldimi formohet në hapësirë dy-dimensionale, dhe në të dytën - në hapësirën tredimensionale.
Kështu, për nyjet planare, prodhuesi i pajisjeve të saldimit ESAB ka zhvilluar makinën 2D LEGIO. Është një sistem i personalizueshëm saldimi me trazim me fërkim për metale të ndryshme me ngjyra. Grupe të madhësive të ndryshmepajisjet ju lejojnë të bashkoni pjesë të madhësive të vogla dhe të mëdha. Sipas shënjimit, pajisjet LEGIO kanë disa paraqitje, të cilat ndryshojnë në numrin e kokave të saldimit, aftësinë për të salduar në disa drejtime boshtore.
Ka robotë 3D për punë saldimi me pozicione komplekse në hapësirë. Pajisjet e tilla instalohen në transportues automobilistik, ku kërkohen saldime të një konfigurimi kompleks. Një shembull i robotëve të tillë është Rosio i ESAB.
Përfundim
STP krahasohet në mënyrë të favorshme me llojet tradicionale të saldimit. Përdorimi i gjerë i tij premton jo vetëm përfitime ekonomike, por edhe ruajtjen e shëndetit të njerëzve të punësuar në prodhim.
