Döner Sürtünme Kaynağı "Arabirim" terimi, ara yüzünde yeterli ısı üretmek için birbirine benzer iki veya benzer olmayan malzemenin birbirine sürtünmesi için yapılmış ve müteakip bir üzerim kuvvetinin iki malzemeyi birbirine kaynaştırdığı bir katı hal kaynak işlemidir. Arayüzdeki kirlilikler flaş olarak uzaklaştırılır ve oluşan bağ iki malzemeden birinden daha güçlü olacaktır.

Sürtünme Kaynağının itici fiziksel fenomeni ısı üretimi, ısı iletimi, plastik deformasyon, sürtünme yüzeylerinin aşınması ve malzeme difüzyonudur.

Gibi çok çeşitli Bölüm Geometrilerini birleştirmek için kullanılabilir

Tüpten TüpeTüpten DiskeTüp - Bar
Bardan Bar'aÇubuktan PlakayaBorudan Plakaya

Nasıl çalışır

Metalleri birleştirme, arayüz boyunca metalik bir bağın sağlanması olarak tanımlanabilir. İdeal bir metalik bağda, değerlik elektronları belirli bir atoma bağlı değildir, ancak metal boyunca serbestçe hareket ederler. Bu davranışın nedeni, bir metaldeki değerlik elektronlarının, metal olmayanlara göre atomun çekirdeğinden çok daha uzakta olmasıdır. Daha geniş yörüngeler boyunca hareket eden değerlik elektronları, ana atomlarından uzak bölgelere geçer ve komşu çekirdeklerin çekimine maruz kalırlar. Sonuç olarak, metallerdeki değerlik elektronları hiçbir zaman belirli bir atomla kalıcı olarak ilişkilendirilmez, ancak bir tür serbest "Elektron Gazı" olarak rastgele bir düzende serbestçe akarlar. Bu nedenle, bir metalin yapısı, her biri bir "gaz" veya serbest elektron bulutu içine daldırılmış bir atomun çekirdeğinden (çekirdek artı değerliksiz elektronlar) oluşan pozitif iyonların bir topluluğu olarak kabul edilebilir. Pozitif iyonlar ve elektron gazı arasındaki çekim, metale yapısını ve tutarlılığını verir. Bu çekim, metalik bağı oluşturur.

Aynı malzemeden iki parçanın kaynağında, birleştirilecek iki yüzey oksit tabakalardan ve diğer tüm kirleticilerden arındırılmışsa, her iki yüzeyin elektronları ile çekici ve atomlar arasında itici kuvvetler kurulur, daha sonra iki yüzey kaynaklanır ve aralarındaki bağ, aynı malzemenin iki tanesi arasındakikine benzer olacaktır. İki parça farklı malzemelerdeyse, kirlenmemiş yüzeyleri arasında metalik bir bağ kurma yeteneği hala mümkündür, ancak bağın mukavemeti ilgili malzemelere bağlı olacaktır.

Süreç

1.AŞAMA - Hazırlık

Metaller arasında sürtünme kaynağının gerçekleşmesi için yerine getirilmesi gereken iki temel gereklilik vardır. Onlar:

i) Kesinlikle temiz ve kirlenmemiş iki yüzey üretin;
ii) Bu temiz ve kirlenmemiş yüzeyi arayüzle metalik bir bağ oluşturabilmek için birbirleriyle yakın temasa getirin.

Gerçek bir metal parçasının yüzeyi ideal veya bakir yüzeyden uzaktır.

Hem dalgalanma hem de pürüzlülük gösterir. Dalgalanma gerçek bir metal yüzeyin makroskopik bir özelliğidir ve pürüzlülüğü mikroskobik kalitesidir.

Yüzey kirleticileri üç tiptedir. Onlar:

a) Organik filmler
b) Emilen gazlar
c) Baz metalin kimyasal bileşikleri, genellikle oksitler.

İşlemi başlatmak için, bir bileşen sabit olan bir kelepçeye yerleştirilir ve diğer bileşen dönen bir iğe yüklenir. Dönen mil daha sonra iki bileşenin birbirine değeceği şekilde ileri doğru hareket eder. İş mili daha sonra önceden belirlenmiş bir açısal hıza getirilir ve daha sonra önceden tanımlanmış bir eksenel kuvvet uygulanır.

vlcsnap hms

vlcsnap hms

2.AŞAMA - Isıtma

Sürtünmeden kaynaklanan ısı bileşenlerin sıcaklığını arttırır ve akma dayanımını azaltır. Temas edilen yüzeyler plastik bir duruma ulaştığında, flaşı oluşturmak için dışarı çıkar ve akar. Bu işlem, her iki malzeme üzerindeki oksitlenmiş tabakayı kaldırır. Artık atmosferle temas halinde değildirler ve bu nedenle yeni bir oksit tabakası oluşmaz. Yeni ortaya çıkan yüzeyler birbiriyle temas eder Yüzeye bakan yüzeylerde tipik olarak küçük yarıklar olacaktır ve bu adım yüzeylerin mükemmel bir düz alana eşit olmasına yardımcı olur.

İstenen yanma elde edildiğinde, işlem daha sonra bir sonraki aşamaya (Dövme Aşamasına) geçer.

3. AŞAMA - Dövme

Bu adımda, dönme hareketi durdurulur ve önceden belirlenmiş bir süre boyunca bir dövme kuvveti uygulanır. Bu kuvvet, iki yüzeyin kalıcı bir bağ haline gelmesiyle sonuçlanır.

Atomlar arası çekim kuvvetleri, kaynağı tamamlamak için gerçekleşen atomların ve değerliklerin atomik hareketleri ile devreye girer.

vlcsnap hms

Proses Parametreleri ve Grafik

Sürtünme Kaynağı sonucu Kaynak kalitesi aşağıdaki parametrelerle belirlenir

  • Mil Hızı
  • Eksensel kuvvet
  • deplasman
  • Tork

Aşağıdaki grafik üç fazdaki Kaynak parametrelerini göstermektedir:

Olası Kaynaklanabilir kombinasyonlar

Döner Sürtünme Kaynağı birlikte kaynak yapılması zor olan farklı malzeme türlerini birleştirmek için eşsiz bir fırsat sunar. Aşağıdaki grafik, bu işlem kullanılarak nelerin birlikte oluşturulabileceğini / düzenlenemeyeceğini açıklamaktadır:

Avantajlar

Oldukça bazı avantajları var Döner Sürtünme Kaynağı, diğer işlemlere kıyasla. Bunlar arasında önemli olan

  • Çok kısa döngü süresi (birkaç saniye)
  • Seri üretim için ideal
  • Bi-metalik bileşen kullanılırsa maliyetli malzemeden tasarruf (Örn. Drills- HSS / MCS)
  • Düşük ısıdan etkilenen bölge ve dolayısıyla yarı mamul bileşenler kaynaklanabilir
  • Kenar hazırlığı, dolgu malzemesi, koruyucu gaz, sıçrama, duman ve radyasyon yok
  • Mükemmel kaynak: Ana malzemeden daha güçlü veya daha güçlü derz
  • Cu-Al, Cu veya Al-çelik, Titanyum-paslanmaz çelik vb. Kadar çeşitli metaller kaynaklanabilir
  • Oksit tabakası gibi kalıntılar yoktur.
  • Ön işlem ve son işlem sadece birkaç spesifik demir dışı metal ve bazı alaşımlı çelikler için gereklidir.
  • Düşük çevrim süresi ile son derece üretken.
  • Benzer olmayan metaller kaynaklanabilir.
  • İşlem ekolojik olarak temizdir.
  • Duman, cüruf veya gaz, akı veya dolgu malzemesi gibi sarf malzemeleri yoktur.
  • Altıgen, kare, eliptik vb. Şekil bileşenleri kaynak yapılabilir.
  • Diğer kaynak işlemlerine kıyasla düşük enerji tüketimi.
  • Kaynak izleme, proses kalite kontrolünde% 100 sağlar.

Döner Sürtünme Kaynağı "Arabirim" terimi, ara yüzünde yeterli ısı üretmek için birbirine benzer iki veya benzer olmayan malzemenin birbirine sürtünmesi için yapılmış ve müteakip bir üzerim kuvvetinin iki malzemeyi birbirine kaynaştırdığı bir katı hal kaynak işlemidir. Arayüzdeki kirlilikler flaş olarak uzaklaştırılır ve oluşan bağ iki malzemeden birinden daha güçlü olacaktır.

Sürtünme Kaynağının itici fiziksel fenomeni ısı üretimi, ısı iletimi, plastik deformasyon, sürtünme yüzeylerinin aşınması ve malzeme difüzyonudur.

Gibi çok çeşitli Bölüm Geometrilerini birleştirmek için kullanılabilir

Tüpten TüpeTüpten DiskeTüp - Bar
Bardan Bar'aÇubuktan PlakayaBorudan Plakaya

Nasıl çalışır

Metalleri birleştirme, arayüz boyunca metalik bir bağın sağlanması olarak tanımlanabilir. İdeal bir metalik bağda, değerlik elektronları belirli bir atoma bağlı değildir, ancak metal boyunca serbestçe hareket ederler. Bu davranışın nedeni, bir metaldeki değerlik elektronlarının, metal olmayanlara göre atomun çekirdeğinden çok daha uzakta olmasıdır. Daha geniş yörüngeler boyunca hareket eden değerlik elektronları, ana atomlarından uzak bölgelere geçer ve komşu çekirdeklerin çekimine maruz kalırlar. Sonuç olarak, metallerdeki değerlik elektronları hiçbir zaman belirli bir atomla kalıcı olarak ilişkilendirilmez, ancak bir tür serbest "Elektron Gazı" olarak rastgele bir düzende serbestçe akarlar. Bu nedenle, bir metalin yapısı, her biri bir "gaz" veya serbest elektron bulutu içine daldırılmış bir atomun çekirdeğinden (çekirdek artı değerliksiz elektronlar) oluşan pozitif iyonların bir topluluğu olarak kabul edilebilir. Pozitif iyonlar ve elektron gazı arasındaki çekim, metale yapısını ve tutarlılığını verir. Bu çekim, metalik bağı oluşturur.

Aynı malzemeden iki parçanın kaynağında, birleştirilecek iki yüzey oksit tabakalardan ve diğer tüm kirleticilerden arındırılmışsa, her iki yüzeyin elektronları ile çekici ve atomlar arasında itici kuvvetler kurulur, daha sonra iki yüzey kaynaklanır ve aralarındaki bağ, aynı malzemenin iki tanesi arasındakikine benzer olacaktır. İki parça farklı malzemelerdeyse, kirlenmemiş yüzeyleri arasında metalik bir bağ kurma yeteneği hala mümkündür, ancak bağın mukavemeti ilgili malzemelere bağlı olacaktır.

Süreç


1.AŞAMA - Hazırlık
Metaller arasında sürtünme kaynağının gerçekleşmesi için yerine getirilmesi gereken iki temel gereklilik vardır. Onlar:

i) Kesinlikle temiz ve kirlenmemiş iki yüzey üretin;
ii) Bu temiz ve kirlenmemiş yüzeyi arayüzle metalik bir bağ oluşturabilmek için birbirleriyle yakın temasa getirin.

Gerçek bir metal parçasının yüzeyi ideal veya bakir yüzeyden uzaktır.

Hem dalgalanma hem de pürüzlülük gösterir. Dalgalanma gerçek bir metal yüzeyin makroskopik bir özelliğidir ve pürüzlülüğü mikroskobik kalitesidir. Yüzey kontaminantları üç tiptir. Onlar:
a) Organik filmler
b) Emilen gazlar
c) Baz metalin kimyasal bileşikleri, genellikle oksitler.

İşlemi başlatmak için, bir bileşen sabit olan bir kelepçeye yerleştirilir ve diğer bileşen dönen bir iğe yüklenir. Dönen mil daha sonra iki bileşenin birbirine değeceği şekilde ileri doğru hareket eder. İş mili daha sonra önceden belirlenmiş bir açısal hıza getirilir ve daha sonra önceden tanımlanmış bir eksenel kuvvet uygulanır.

2.AŞAMA - Isıtma

Sürtünmeden kaynaklanan ısı bileşenlerin sıcaklığını arttırır ve akma dayanımını azaltır. Temas edilen yüzeyler plastik bir duruma ulaştığında, flaşı oluşturmak için dışarı çıkar ve akar. Bu işlem, her iki malzeme üzerindeki oksitlenmiş tabakayı kaldırır. Artık atmosferle temas halinde değildirler ve bu nedenle yeni bir oksit tabakası oluşmaz. Yeni ortaya çıkan yüzeyler birbiriyle temas eder Yüzeye bakan yüzeylerde tipik olarak küçük yarıklar olacaktır ve bu adım yüzeylerin mükemmel bir düz alana eşit olmasına yardımcı olur.

İstenen yanma elde edildiğinde, işlem daha sonra bir sonraki aşamaya (Dövme Aşamasına) geçer.

3. AŞAMA - Dövme

Bu adımda, dönme hareketi durdurulur ve önceden belirlenmiş bir süre boyunca bir dövme kuvveti uygulanır. Bu kuvvet, iki yüzeyin kalıcı bir bağ haline gelmesiyle sonuçlanır.
Atomlar arası çekim kuvvetleri, kaynağı tamamlamak için gerçekleşen atomların ve değerliklerin atomik hareketleri ile devreye girer.

Proses Parametreleri ve grafik

Sürtünme Kaynağı sonucu Kaynak kalitesi aşağıdaki parametrelerle belirlenir

  • Mil Hızı
  • Eksensel kuvvet
  • deplasman
  • Tork

Aşağıdaki grafik üç fazdaki Kaynak parametrelerini göstermektedir:

Olası Kaynaklanabilir kombinasyonlar

Döner Sürtünme Kaynağı birlikte kaynak yapılması zor olan farklı malzeme türlerini birleştirmek için eşsiz bir fırsat sunar. Aşağıdaki grafikte, bu işlem kullanılarak nelerin birlikte oluşturulabileceği / yapılamayacağı açıklanmaktadır: -

Olası Kaynaklanabilir kombinasyonlar

Kaynak: https://lib.ugent.be/fulltxt/RUG01/001/805/267/RUG01-001805267_2012_0001_AC.pdf

Avantajlar

Oldukça bazı avantajları var Döner Sürtünme Kaynağı, diğer işlemlere kıyasla. Bunlar arasında önemli olan

  • Çok kısa döngü süresi (birkaç saniye)
  • Seri üretim için ideal
  • Bi-metalik bileşen kullanılırsa maliyetli malzemeden tasarruf (Örn. Drills- HSS / MCS)
  • Düşük ısıdan etkilenen bölge ve dolayısıyla yarı mamul bileşenler kaynaklanabilir
  • Kenar hazırlığı, dolgu malzemesi, koruyucu gaz, sıçrama, duman ve radyasyon yok
  • Mükemmel kaynak: Ana malzemeden daha güçlü veya daha güçlü derz
  • Cu-Al, Cu veya Al-çelik, Titanyum-paslanmaz çelik vb. Kadar çeşitli metaller kaynaklanabilir
  • Oksit tabakası gibi kalıntılar yoktur.
  • Ön işlem ve son işlem sadece birkaç spesifik demir dışı metal ve bazı alaşımlı çelikler için gereklidir.
  • Düşük çevrim süresi ile son derece üretken.
  • Benzer olmayan metaller kaynaklanabilir.
  • İşlem ekolojik olarak temizdir.
  • Duman, cüruf veya gaz, akı veya dolgu malzemesi gibi sarf malzemeleri yoktur.
  • Altıgen, kare, eliptik vb. Şekil bileşenleri kaynak yapılabilir.
  • Diğer kaynak işlemlerine kıyasla düşük enerji tüketimi.
  • Kaynak izleme, proses kalite kontrolünde% 100 sağlar.

Projeniz için En İyi Mühendislik Çözümünü mü Arıyorsunuz?

/ Bizi hemen arayın veya bize mail atın ..