Συγκόλληση με τριβή

Οι περισσότερες σύγχρονες διαδικασίες συγκόλλησης βασίζονται στην παροχή θερμότητας από το εξωτερικό, για παράδειγμα, λόγω εκκένωσης τόξου. Ωστόσο, η θερμότητα μπορεί να δημιουργηθεί απευθείας στη ζώνη συγκόλλησης λόγω της τριβής μεταξύ των ίδιων των συνδεδεμένων εξαρτημάτων.
Η θερμική ενέργεια μπορεί να επιτευχθεί με περιστροφή ενός μέρους ενώ η άλλη είναι ακίνητη ή περιστρεφόμενη προς την αντίθετη κατεύθυνση. Επιπλέον, τα μέρη πρέπει ταυτόχρονα να πιέζονται ο ένας με τον άλλο με μια σταθερή ή αυξανόμενη δύναμη από την αρχή μέχρι το τέλος. Η διαδικασία τελειώνει με ένα βύθισμα και ένα γρήγορο σταμάτημα του περιστρεφόμενου τμήματος.
Σε σύγκριση με, ας πούμε, την συγκόλληση με καρφί, μια διαδικασία που βασίζεται σε τριβή έχει μια σειρά λειτουργικών πλεονεκτημάτων:

• πολύ μειωμένο ενεργειακό κόστος.
• ο συγκολλημένος σύνδεσμος είναι πάντα αξιόπιστος, διότι εξαρτάται μόνο από τα θερμοφυσικά χαρακτηριστικά των συγκολλημένων προϊόντων.
• δεν είναι απαραίτητη η ειδική προετοιμασία του συνδέσμου που πρόκειται να συνδεθεί, δεδομένου ότι η σκωρία, η σκουριά, το λίπος και το γράσο καίγονται ή έχουν συμπιεστεί σε γρύα στην αρχή της διαδικασίας.
• ακόμη και η παραβίαση του παραλληλισμού των τεμαχίων μέχρι γωνίες 6 ± 1 βαθμών δεν επηρεάζει την ποιότητα της σύνδεσης.
• η απουσία αρνητικών παραγόντων με τη μορφή της υπεριώδους ακτινοβολίας και των επιβλαβών εκπομπών αερίων ·
• την απλότητα του τεχνολογικού εξοπλισμού, εύκολα επιδεκτική συντήρησης, μηχανοποίησης και αυτοματοποίησης.

Η διαδικασία της τριβής συγκόλλησης σε ένα τόρνο

Συγκόλληση χάλυβα

Στο σφικτήρα και στην κεφαλή της μηχανής σφίγγουμε μια μεταλλική ράβδο, η διάμετρος της οποίας πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 3,5 mm, αλλά μικρότερη από 200 mm. Μπορούν να είναι χάλυβας, αλουμίνιο, χαλκός, χαλκός ή από διαφορετικά μέταλλα:

• χάλυβα και αλουμίνιο.
• χάλυβα και χαλκό.
• αλουμινίου και χαλκού κλπ.

Οι συνδυασμοί υλικών μπορεί να είναι πολύ διαφορετικοί, ούτε καν συγκολλητικοί με τον συνήθη τρόπο. Για συγκολλήσεις τριβής από αυτή την άποψη, δεν υπάρχουν περιορισμοί.
Στην περίπτωσή μας, στερεώνουμε τη ράβδο στην κεφαλή με τη βοήθεια τριών βιδών που έχουν βιδωθεί μέσα στις οπές της κασέτας, ισαπέχοντας ομοιόμορφα γύρω από την περιφέρεια κατά 120 μοίρες. Με τη βοήθειά τους, πραγματοποιούμε ευθυγράμμιση σχετικά με τη ράβδο που συσφίγγεται στην κασέτα σφίγγοντας ή χαλαρώνοντας ένα ή άλλο μπουλόνι.
Φέρνουμε το στέλεχος μέχρι το άκρο των ράβδων από άκρο σε άκρο και το στερεώνουμε ή το κρατάμε με το χέρι μας για να αυξήσουμε τη δύναμη σύσφιξης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, που απαιτείται από την τεχνολογία αυτής της μεθόδου συγκόλλησης.
Ενεργοποιούμε το μηχάνημα, με αποτέλεσμα να αρχίσει να περιστρέφεται η ράβδος που συσφίγγεται στον τσοκ του μηχανήματος. Στην περίπτωσή μας, η ράβδος που είναι στερεωμένη στην κεφαλή είναι σταθερή, αλλά κατ 'αρχήν μπορεί να περιστραφεί προς την αντίθετη κατεύθυνση, πράγμα που θα μείωνε τον χρόνο διεργασίας.
Σύντομα θα δούμε χρώματα αποχρωματισμού που άρχισαν στο σημείο επαφής των ράβδων και θα διαδοθούν κατά μήκος τους σε αντίθετες κατευθύνσεις, γεγονός που αποτελεί άμεση ένδειξη γρήγορης θέρμανσης του μετάλλου ως αποτέλεσμα της τριβής.
Μετά από ένα σύντομο χρονικό διάστημα, το μέταλλο στη ζώνη επαφής θα ανάψει φωτεινά και θα αρχίσει να εξωθείται με τη μορφή δακτυλιοειδούς σχηματισμού πέρα ​​από τα όρια των διαστάσεων των ράβδων. Σε αυτόν τον δακτύλιο θα υπάρχει επίσης μια γέφυρα: κλίμακα, άκαυστο λιπαντικό, στερεά μη μεταλλικά εγκλείσματα, κλπ.
Τη στιγμή της πιο φωτεινής λάμψης του σημείου επαφής, το μηχάνημα πρέπει να απενεργοποιηθεί απότομα, προκειμένου το μέταλλο να τοποθετηθεί σε δύο ράβδους. Επιπλέον, αν η κεφαλή δεν ήταν σταθερή, είναι απαραίτητο να αυξηθεί σταδιακά η πίεση για να αντισταθμιστεί η ένταση του μετατοπιζόμενου μετάλλου στη ζώνη επαφής και να επιτευχθεί ισχυρότερη και καλύτερη σύνδεση.
Αφού περιμένετε να σταματήσει η φωταύγεια (και αυτό είναι ένα σημάδι πλήρους κατάσχεσης του μετάλλου), μπορείτε να χαλαρώσετε τους κοχλίες στερέωσης και να αφαιρέσετε την κεφαλή. Τώρα μένει μόνο να ελέγχεται η ποιότητα της συγκόλλησης με τριβή.
Για να το κάνετε αυτό, ενεργοποιήστε ξανά το μηχάνημα και βρείτε ελαφρό χτύπημα της συγκολλημένης ράβδου - συνέπεια μιας εσφαλμένης ευθυγράμμισης κατά την εγκατάσταση στην αρχή. Αυτό το ελάττωμα εξαλείφεται περιστρέφοντας μαζί με την αφαίρεση του εξωθημένου καλαμιού στη ζώνη επαφής.
Μια βαθύτερη αύλακα του μετάλλου δείχνει ότι δεν υπάρχουν ορατά στοιχεία στη ζώνη συγκόλλησης των δύο ράβδων. Φαίνεται ότι αυτό δεν είναι ο τόπος επαφής των δύο ράβδων, αλλά το σώμα ενός από αυτά.
Εκτελούμε τον ακόλουθο ποιοτικό έλεγχο της συγκόλλησης με τριβή. Σφίγγουμε τις ράβδους που συνδέονται κατ 'αυτόν τον τρόπο σε μια βέργα και χρησιμοποιούμε το δίσκο του μύλου στην περιοχή επαφής για να εκτελέσουμε το "ράφι", και πάλι είμαστε πεπεισμένοι για την ομοιομορφία του μετάλλου, που δείχνει επίσης την ποιότητα της συγκόλλησης.

Σύνδεση με βίδα

Η συγκόλληση με τριβή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση βιδών μαζικής παραγωγής με κεφαλές. Η διαδικασία δεν διαφέρει από τη διαδικασία με τις ράβδους: ένας μπουλόνι στερεώνεται στον τσοκ του μηχανήματος, ο άλλος - η κεφαλή.
Χρησιμοποιώντας το τελευταίο, οι βίδες έρχονται σε επαφή με τις κεφαλές και το μηχάνημα ξεκινάει. Είναι επίσης απαραίτητο να αυξηθεί η δύναμη σύσφιξης και να αδράξετε τη ροπή συγκόλλησης για να απενεργοποιήσετε την κίνηση εγκαίρως.
Η συγκόλληση με τριβή μπορεί να συνδυάσει υλικά που είναι δύσκολο να συγκολληθούν ή να μη συγκολληθούν άλλοι τύποι: χάλυβας και αλουμινίου, ωστενιτικοί χάλυβες και περγαλίτες. Με τη βοήθειά του, τα πλαστικά τεμάχια είναι επίσης εύκολα συνδεδεμένα.
Οι υπολογισμοί και η πρακτική χρησιμοποίησης της ένωσης τριβής καταδεικνύουν ότι αυτή η μέθοδος είναι καλύτερα κατάλληλη για τεμάχια των οποίων η διάμετρος κυμαίνεται από 6-100 mm. Οι ράβδοι συγκόλλησης με διάμετρο μεγαλύτερη από 200 mm είναι οικονομικά ασύμφορες, καθώς η διαδικασία θα απαιτεί μεγάλη ισχύ (0,5 χιλιάδες kW) και αξονική δύναμη (3 × 106 N). Δεν θα λειτουργήσει κατ 'αυτόν τον τρόπο να συνδέονται ράβδοι με διάμετρο μικρότερη από 3,5 mm λόγω της ανάγκης να εξασφαλιστούν υψηλές στροφές (200 rpm) και η δυσκολία προσδιορισμού της στιγμής κατά την οποία ο κινητήρας σβήνει.