Toplinska energija može se dobiti rotiranjem jednog dijela, dok je drugi nepomičan, ili rotiranjem u suprotnom smjeru. Nadalje, dijelovi se moraju istodobno pritiskati jedan s drugim, konstantnom ili sve većom silom od početka do kraja. Proces se završava nacrtom i brzim zaustavljanjem rotirajućeg dijela.
U usporedbi s, recimo, kugličnim zavarivanjem, postupak koji se temelji na trenju ima brojne operativne prednosti:
- mnogo smanjeni troškovi energije;
- zavareni spoj je uvijek pouzdan, jer ovisi samo o termofizičkim karakteristikama zavarenih proizvoda;
- nije potrebna posebna priprema spoja koji se spaja, jer se ispada, hrđa, hrđa i mast izgrizu ili istisnu u grata na početku postupka;
- čak i kršenje paralelizma obratka do kutova od 6 ± 1 stupanj ne utječe na kvalitetu veze;
- odsutnost negativnih čimbenika u obliku ultraljubičastoga zračenja i štetnih emisija plinova;
- jednostavnost tehnološke opreme, lako podložna rutinskom održavanju, mehanizaciji i automatizaciji.
Postupak zavarivanja trenjem na tokarilici
Zavarivanje čelika
U glavi i glavi stroja pričvršćujemo metalnu šipku, čiji promjer bi trebao biti veći od 3,5 mm, ali manji od 200 mm. Mogu biti i čelik, aluminij, bakar, bronca ili različiti metali:
- čelik i aluminij;
- čelik i bakar;
- aluminij i bronca itd.
Kombinacije materijala mogu biti vrlo različite, čak i ne mogu se zavarivati na uobičajeni način. Za zavarivanje trenjem u tom pogledu, nema ograničenja.
U našem slučaju pričvršćujemo šipku u zaglavlju uz pomoć tri vijka uvrtanih u rupe uloška, ravnomjerno raspoređenih oko obima kroz 120 stupnjeva. Uz njihovu pomoć izvodimo poravnanje u odnosu na šipku zategnutu uložaku zatezanjem ili otpuštanjem jednog ili drugog vijka.
Na kraju šipki dovodimo čelo i pričvršćujemo ga ili držimo za ruku kako bismo povećali silu pritiska tijekom postupka zavarivanja, što zahtijeva tehnologija ove metode zavarivanja.
Uključujemo stroj, zbog čega se šipka stegnuta u glavi stroja počinje okretati. U našem slučaju je šipka fiksirana u zaglavlju fiksna, ali se u principu može zakretati u suprotnom smjeru, što bi smanjilo vrijeme procesa.
Uskoro ćemo vidjeti boje diskoloracije koje su počele na mjestu kontakta šipki i šire se duž njih u suprotnim smjerovima, što je izravan znak brzog zagrijavanja metala kao posljedica trenja.
Nakon kratkog vremena, metal u kontaktnoj zoni svijetlit će i početi se istiskivati u obliku prstenaste formacije izvan granica dimenzija šipki. U ovom će se prstenu također pojaviti proboj: skala, negorjelo mazivo, kruta nemetalna uključenja itd.
U trenutku najsjajnijeg sjaja kontaktne točke stroj se mora naglo isključiti kako bi se metal mogao postaviti na dva štapa. Štoviše, ako uzglavlje nije bilo učvršćeno, potrebno je postupno povećavati pritisak na njega kako bi se kompenzirala zapremina istisnutog metala u kontaktnoj zoni i ostvarila jača i bolja veza.
Nakon što pričekate da luminiscencija prestane (a to je znak potpunog oduzimanja metala), možete otpustiti vijke za pričvršćivanje i ukloniti glavobolju. Sada ostaje samo provjeriti kvalitetu trećeg zavarivanja.
Da biste to učinili, ponovno uključite stroj i pronađite lagano udaranje zavarenog štapa - posljedica netočnog poravnanja prilikom instaliranja na početku. Taj se kvar eliminira okretanjem, uklanjanjem ekstrudiranog bura u kontaktnoj zoni.
Metalni dublji utor ukazuje na to da u zoni zavarivanja dva štapa nisu vidljiva obilježja. Čini se da to nije mjesto kontakta dviju šipki, već tijelo jednog od njih.
Obavljamo sljedeću kontrolu kvalitete trenjem zavarivanja. Spojene šipke na ovaj način učvršćujemo u poroku i brusnim pločom na dodirnom području izvršimo "policu", a opet smo uvjereni u jednolikost metala, što također ukazuje na kvalitetu zavarivanja.
Priključak s vijcima
Frikcijsko zavarivanje može se koristiti za spajanje vijaka masovne proizvodnje s glavama. Postupak se ne razlikuje od postupka s šipkama: jedan je vijak stezan u glavicu stroja, a drugi - zaglavljivanje.
Pomoću ove zadnje glave vijcima se glave dovode u kontakt, a stroj pokreće. Također je potrebno povećati silu stezanja i iskoristiti trenutak zavarivanja kako bi se pogon na vrijeme isključio.
Frikcijsko zavarivanje može kombinirati materijale koje je druge vrste teško zavarivati ili ih uopće ne zavarivati: čelik i aluminij, austenitni čelik i biserni. Uz njegovu pomoć, plastične praznine se također lako povežu.
Proračuni i praksa upotrebe spoja trenja pokazuju da je ova metoda prikladnija za radne dijelove čiji promjer leži u rasponu od 6-100 mm. Zavarivanje šipki s promjerom većim od 200 mm ekonomski je neisplativo, jer će postupak zahtijevati veliku snagu (0,5 tisuća kW) i aksijalnu silu (3 × 106 N). Na ovaj način neće funkcionirati povezivanje šipki promjera manjeg od 3,5 mm zbog potrebe za osiguravanjem visokih okretaja (200 okr / min) i poteškoće u određivanju trenutka isključivanja pogona.
