Что такое аппарат для сварки трением?

Что такое машина для сварки трением?

Машина для сварки трением — это машина, используемая для соединения двух объектов путем их нагревания посредством трения и приложения давления.

Сварочные машины трением используются для соединения металлических материалов и смол, но их трудно использовать для неметаллических материалов, таких как титан и молибден. Сварка трением подходит для соединения разнородных металлов, поскольку они соединяются в твердом состоянии. Ее также можно использовать для соединения металлов, таких как медь и алюминий или алюминий и нержавеющая сталь, которые трудно соединять традиционными методами сварки плавлением.

Для сварки трением не требуются сварочные прутки, флюс или источник тепла, как в случае дуговой сварки или аргонной сварки.

Применение машины для сварки трением

Машины для сварки трением изначально использовались для компрессионной сварки T-образных гаечных ключей в автомобильной промышленности. Однако теперь они также используются для деталей самолетов и машин, спортивных товаров и космических разработок.

Применения в автомобильной промышленности включают рулевые валы, клапаны двигателей и компоненты переднего привода. В инструментах машины для сварки трением используются для изготовления электрических бит для режущих деталей инструментов, сверл и гаечных ключей с храповым механизмом.

В механических деталях машины для сварки трением используются для изготовления поршневых штоков и шариковых винтов для гидравлических цилиндров. Другие области применения включают обработку соединений для гидравлических и пневматических компонентов трубопроводов, дифференциальных трансформаторов для компонентов электропроводки и железных головок для клюшек для гольфа.

Машины для сварки трением также используются при производстве роликов для печатных и копировальных машин, соединении медных и алюминиевых труб для теплообменников, ручек для бурового оборудования и клемм для оборудования электрических подстанций.

Принцип работы машины для сварки трением

Два объекта, которые необходимо сварить давлением, помещаются друг напротив друга, и тепло трения генерируется за счет давления и вращательного движения объектов. После того, как температура повышается до температуры, при которой соединение возможно, движение резко останавливается и применяется давление, чтобы соединение стало возможным. Машина для сварки трением выполняет эту операцию.

Важно резко остановить вращательное движение и мгновенно применить давление осадки. Это необходимо для предотвращения повреждения кручением из-за замедления вращения детали, свариваемой давлением, и для поддержания высокой температуры во время процесса осадки.

Следующие два метода сварки давлением с помощью машины для сварки трением являются типичными.

1. Метод сварки трением с постоянной скоростью

В методе сварки трением с постоянной скоростью два объекта, которые должны быть сварены давлением, свариваются встык и подвергаются давлению, а тепло трения генерируется путем вращения одного или обоих объектов, которые должны быть сварены.

2. Метод сварки статическим трением

В методе сварки трением с накоплением давления энергия вращения сохраняется в подпружиненном колесе, которое служит осью вращения. Затем эта энергия расходуется на трение, и соединение сваривается давлением, когда колесо останавливается. Тормозной механизм не предусмотрен.

Сваренная трением деталь имеет большую прочность на разрыв, чем исходная деталь из материала. Это явление называется атомным притяжением. Удаление заусенцев выполняется с использованием метода двухосной вращающейся сварки трением, при котором оба объекта, которые должны быть сварены давлением, вращаются, а лезвие помещается в место, где образуются заусенцы.

Другая информация о машине для сварки трением

1. Преимущества сварки трением

В отличие от других методов сварки, таких как дуговая или лазерная сварка, сварка трением имеет преимущество в том, что она высоко воспроизводима без риска дефектов сварки, таких как усадочная пористость или газовые раковины в соединении. Поэтому, как только определены надлежащие условия обработки, можно стабильно получать высококачественные соединения.

Сварка трением практически не имеет дефектов, поскольку она соединяется в твердом состоянии ниже точки плавления материала, что означает, что существует небольшая тепловая деформация, такая как усадка при затвердевании, и нет захвата загрязняющих веществ, таких как защитный газ или флюс.

Она также имеет преимущества высокой прочности сцепления и короткого времени обработки, что позволяет снизить затраты и повысить производительность.

2. Недостатки сварки трением

Машина для сварки трением имеет не только преимущества, но и недостатки.

Ограниченная геометрия.
Простые формы, такие как цилиндры, желательны для сварки трением. Для сложных форм со множеством углов или асимметричных форм следует рассмотреть другие методы соединения.

Высокая нагрузка
Доступные материалы ограничены в своей способности выдерживать высокие нагрузки из-за высокого трения и давления, участвующих в соединении. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать риска разлета обломков в случае поломки, которые могут разрушить оборудование или травмировать рабочих.

Требуется последующая обработка
В области сварки трением образуются заусенцы, которые необходимо удалить в последующем процессе.

3. Машина для сварки трением для соединения разнородных металлов

Машины для сварки трением можно использовать для соединения разнородных металлов, таких как сталь и алюминиевые сплавы, что было бы сложно сделать с помощью других методов сварки. Помимо стали и алюминиевых сплавов, сварщики трением также могут соединять широкий спектр металлических материалов, включая нержавеющую сталь, медь и титановые сплавы.

Преимущество соединения разнородных металлов заключается в том, что нужной детали в нужном месте можно придать нужную производительность. Например, используя сталь для деталей, требующих прочности, и алюминиевые сплавы для других деталей, можно уменьшить общий вес. Также есть способ использовать снижение затрат, уменьшив количество используемых специальных материалов.