جوشکاری اصطکاکی
جوشکاری اصطکاکی (Friction Welding: FRW) فرآیندی است که در آن با استفاده از انرژی مکانیکی ناشی از حرکت قطعات روی هم و تبدیل آن به حرارت، اتصال صورت می گیرد. در واقع اتصال بین مواد بواسطه نیروی فشاری در ناحیه تماس دو قطعه ایجاد می شود. در مرحله اول این فرآیند جوشکاری، تماس بین قطعات برقرار می شود. این تماس منجر به تمیز شدن سطوح اتصال می گردد. حرارت تولیدی در اثر تمیز کاری یک محدوده از قطعه را تحت تاثیر قرار می دهد. پس از مدتی قطعه یا قطعات متحرک، ثابت شده و قطعات بهم فشرده می شوند. در اثر این عمل پلیسه ای از مواد در ناحیه اتصال به بیرون ریخته می شود. در شکل روبرو از قسمت الف تا د، چگونگی انجام جوشکاری اصطکاکی نشان داده شده است.
در این فرآیند سه شیوه مختلف حرکت قطعات نسبت بهم به منظور ایجاد اصطکاک وجود دارد. این روش ها عبارتند از :
1- حرکت چرخشی (Rotation)
2- حرکت زاویه ای (Angular)
3- حرکت خطی (Linear)
چنانچه دامنه حرکت قطعات کوچک و فرکانس آن بسیار بالا باشد ( بیشتر از 30 کیلوهرتز)، فرآیند تحت عنوان « جوشکاری اولتراسونیک » شناخته می شود.
حرکت چرخشی
رفت و برگشتی زاویه ای
رفت و برگشتی خطی
در حرکت چرخشی: الف: حالت اصلی، ب: چرخش متقابل، ج: چرخش مرکزی، د: جوش دوقلو، د:چرخش مرکزی (دو قطعه مجزا)
مزایای جوشکاری اصطکاکی
مزایای جوشکاری اصطکاکی عبارتند از :
- فلز پر کن نیاز نیست.
- فلاکس و گاز پوشش نیاز نیست.
- از نقطه نظر محیط زیست فرآیند تمیزی می باشد.
- تمیز کاری سطح پیش از شروع فرآیند نیاز نیست.
- ناحیه متاثر از حرارت در این فرآیند کوچک است.
- برای اغلب مواد و یا حتی اتصالات غیر همجنس قابل اجراست.
- این فرآیند نیاز به تخصص بالا ندارد.
- این فرآیند برای تولید انبوه به سهولت ماشینی می شود.
- سرعت انجام جوش نسبتاً بالاست.
- محیط کار و کارگاه نیاز به تجهیزات زیادی ندارد.
محدودیت های جوشکاری اصطکاکی
محدودیت های جوشکاری اصطکاکی عبارتند از :
- در اغلب حالات قطعات می بایست محور تقارن داشته باشند.
- تنظیم قطعات و در یک خط کردن آن ها (چنانچه قطر بیشتر از 5 سانتیمتر باشد) مشکل است.
- موادی که در حالت خشک به راحتی روی هم می لغزند و فورج پذیر نیستند، برای این روش مناسب نمی باشند. در واقع مقاومت به سایش در مواد مورد استفاده نباید بالا باشد.
- اگر طول قطعه بیش از یک متر باشد، نیاز به تمهیداتی برای جلوگیری از تاب برداشتن قطعه است.
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
R. W. Messler, Principles of Welding, WILEY-VCH, 2004
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است
