Šiluminę energiją galima gauti sukant vieną dalį, o antrąją stovint, arba sukant priešinga kryptimi. Be to, dalys turi būti vienu metu prispaudžiamos viena prie kitos nuolatine arba didėjančia jėga nuo pradžios iki galo. Procesas baigiasi besisukančios dalies nuliūdimu ir greitu sustojimu.
Palyginus, tarkime, su elektriniu suvirinimu, trintis pagrįstas procesas turi keletą eksploatacinių pranašumų:
- žymiai sumažėja energijos sąnaudos;
- suvirinta jungtis visada yra patikima, nes ji priklauso tik nuo suvirinamų gaminių termofizinių savybių;
- Jungties sujungimui nereikia specialaus paruošimo, nes proceso pradžioje apnašos, rūdys, riebalai ir riebalai išdega arba žaibiškai išspaudžiami;
- sujungimo kokybei įtakos neturi net ruošinių lygiagretumo pažeidimas iki 6±1 laipsnių kampų;
- neigiamų veiksnių nebuvimas ultravioletinės spinduliuotės ir kenksmingų dujų emisijų pavidalu;
- technologinės įrangos paprastumas, lengvai pritaikomas įprastinei priežiūrai, mechanizavimui ir automatizavimui.
Frikcinio suvirinimo procesas ant tekinimo staklių
Plieninių strypų suvirinimas
Į mašinos griebtuvą ir galvutę suspaudžiame metalinį strypą, kurio skersmuo turi būti didesnis nei 3,5 mm, bet mažesnis nei 200 mm. Jie gali būti plieniniai, aliuminiai, variniai, bronziniai arba įvairūs metalai:
- plienas ir aliuminis;
- plienas ir varis;
- aliuminis ir bronza ir kt.
Medžiagų deriniai gali būti labai skirtingi, net ir tie, kurių negalima suvirinti įprastu būdu. Šiuo atžvilgiu frikciniam suvirinimui nėra jokių apribojimų.
Mūsų atveju mes pritvirtiname strypą ant galvos, naudodami tris varžtus, įsuktus į griebtuvo angas, tolygiai išdėstytais aplink perimetrą 120 laipsnių kampu. Jų pagalba atliekame išlyginimą griebte įspausto strypo atžvilgiu, priverždami ar atlaisvindami vieną ar kitą varžtą.
Stūmoklį atnešame iki galo, kol strypai sustoja, ir pritvirtiname arba laikome ranka, kad suvirinimo proceso metu būtų padidinta suspaudimo jėga, kurios reikalauja šio suvirinimo būdo technologija.
Įjungiame mašiną, dėl to mašinos griebtuve įspaustas strypas pradeda suktis. Mūsų atveju strypas, pritvirtintas prie galvutės, yra nejudantis, tačiau iš esmės gali suktis priešinga kryptimi, o tai sumažintų proceso laiką.
Netrukus pamatysime suteptas spalvas, kurios prasideda nuo strypų sąlyčio taško ir sklinda išilgai jų priešingomis kryptimis, o tai yra tiesioginis greito metalo įkaitimo dėl trinties požymis.
Po kito trumpo laiko metalas kontaktinėje zonoje ryškiai švytės ir pradės išspausti žiedo pavidalu už strypų matmenų.Šiame žiede taip pat bus nuolaužų: nuosėdų, nesudegusių riebalų, kietų nemetalinių intarpų ir kt.
Ryškiausio švytėjimo momentu sąlyčio taške mašina turi būti staigiai išjungta, kad dviejų strypų metalas užsifiksuotų. Tuo pačiu metu, jei galvutė nebuvo pritvirtinta, reikia palaipsniui didinti slėgį, kad būtų kompensuotas išstumto metalo tūris kontaktinėje zonoje ir gautas tvirtesnis bei kokybiškesnis sujungimas.
Palaukę, kol nustos švytėjimas (ir tai yra ženklas, kad metalas visiškai sustingo), galite atlaisvinti tvirtinimo varžtus ir nuimti galvutę. Dabar belieka patikrinti frikcinio suvirinimo kokybę.
Norėdami tai padaryti, vėl įjunkite mašiną ir aptikkite nedidelį suvirinto strypo nutekėjimą - tai yra netikslaus išlygiavimo pasekmė montuojant pradžioje. Šis defektas gali būti pašalintas sukant ir pašalinus išspaustą šlaunį kontaktinėje srityje.
Gilesnis metalo įsiskverbimas rodo, kad dviejų strypų suvirinimo srityje nesimato jokių požymių. Atrodo, kad čia ne dviejų strypų sąlyčio taškas, o vieno iš jų korpusas.
Atliekame šią frikcinio suvirinimo kokybės kontrolę. Taip sujungtus strypus suspaudžiame veržlėje ir šlifavimo disku sukuriame „lentyną“ kontaktinėje zonoje ir vėl įsitikiname metalo vienalytiškumu, kas rodo ir suvirinimo kokybę.
Varžto jungtis
Frikcinis suvirinimas gali būti naudojamas sujungti masinės gamybos galvutes ir varžtus. Procesas niekuo nesiskiria nuo proceso su strypais: vienas varžtas įspaudžiamas į mašinos griebtuvą, kitas - į galvutę.
Pastarųjų pagalba varžtai susiliečia su galvutėmis ir paleidžiama mašina. Taip pat būtina padidinti suspaudimo jėgą ir pagauti suvirinimo momentą, kad pavara būtų laiku išjungta.
Frikciniu suvirinimu galima sujungti medžiagas, kurias sunku arba neįmanoma suvirinti su kitais tipais: plienu ir aliuminiu, austenitiniu ir perlitiniu plienu. Jis taip pat gali būti naudojamas lengvai sujungti plastikinius ruošinius.
Skaičiavimai ir praktika naudojant frikcinį sujungimą rodo, kad šis metodas labiau tinka ruošiniams, kurių skersmuo yra 6-100 mm. Suvirinimo strypai, kurių skersmuo didesnis nei 200 mm, nėra ekonomiškai pelningi, nes procesas pareikalaus daugiau galios (0,5 tūkst. kW) ir ašinės jėgos (3 × 106 N). Naudojant šį metodą nebus įmanoma prijungti strypų, kurių skersmuo mažesnis nei 3,5 mm, nes reikia užtikrinti didelį greitį (200 aps./min.) ir sunku nustatyti, kada išjungti pavarą.
