Hàn ma sát khuấy

Cách hoạt động

1. 1

   Kẹp chặt. Các tấm được ghép đối đầu trên thanh đỡ và kẹp mạnh, vì dụng cụ đẩy chúng ra với lực lớn.

2. 2

   Quay và cắm xuống. Một dụng cụ cứng, thường quay vài trăm đến khoảng 2.000 vòng/phút, đẩy chốt của nó vào mối nối cho đến khi vai rộng hơn chạm bề mặt.

3. 3

   Sinh nhiệt bằng ma sát. Vai cọ xát trên kim loại làm nóng nó đến khoảng 70–90% nhiệt độ nóng chảy. Kim loại mềm như đất sét nặn nhưng vẫn rắn.

4. 4

   Di chuyển và khuấy. Dụng cụ di chuyển dọc mối nối. Chốt có ren quét kim loại đã mềm từ phía trước vòng ra phía sau, trộn hai mép vào nhau.

5. 5

   Rèn và hoàn thiện. Vai ép kim loại đã khuấy xuống khi nó nguội thành đường hàn rắn với hạt mịn. Ở cuối, dụng cụ nhấc ra, để lại lỗ thoát nhỏ, thường trên một tab phế liệu.

Thông số chính

Vật liệu

Chủ yếu là hợp kim nhôm; cũng có magiê, đồng và các cặp khác loại; thép và titan với dụng cụ đặc biệt đắt tiền

Chi tiết thường gặp

Bình nhiên liệu tên lửa, thân toa tàu, tấm boong tàu, khay pin, tản nhiệt

Kích thước chi tiết

Tấm từ khoảng 1 mm đến tấm nhôm dày vài centimet; đường hàn dài nhiều mét

Độ chính xác

Biến dạng thấp; vị trí đường hàn trong một phần milimet trên máy CNC

Bề mặt hoàn thiện

Đường hàn nhẵn với các gợn bán nguyệt mịn, hơi thấp dưới bề mặt; bavia nhỏ ở các mép

Số lượng phù hợp

Loạt vừa đến lớn các đường hàn dài, thẳng hoặc cong nhẹ

Chi phí khuôn dụng cụ và máy

Hàng chục nghìn đô la để chuyển đổi máy CNC đến hơn 1 triệu đô la cho máy chuyên dụng lớn

Tốc độ

Thường 0,1–2 m đường hàn mỗi phút, trong một lượt

Ưu điểm và hạn chế

Ứng dụng

• Không gianBình nhiên liệu và chất oxy hóa của tên lửa đẩy
• Đường sắtThân toa nhôm của tàu cao tốc và tàu ngoại ô
• Đóng tàuTấm boong và thân tàu nhôm lớn
• Ô tôKhay pin xe điện, bánh xe, chi tiết hệ thống treo
• Điện tử và sưởiTản nhiệt, tấm làm lạnh, bộ trao đổi nhiệt nồi hơi

Cách nhận biết

• Đường hàn nhẵn, phẳng với các vết bán nguyệt mịn, cách đều, cùng hướng một phía.
• Một vết lõm nhẹ nơi vai ép, với bavia cuộn mỏng dọc các mép.
• Một lỗ thoát tròn ở cuối đường hàn, trừ khi đã bị cắt bỏ.

So sánh với

Xem video

Explain-it: How does friction stir welding work?

TheGrenzebachGroup · Nguyên lý, được giải thích bởi một nhà sản xuất máy

RIFTEC explains Friction Stir Welding

RIFTEC GmbH - Videos · Cắm xuống, di chuyển và mối nối trạng thái rắn, từng bước một

Friction Stir Welding (FSW) Demonstration: How It Works

Manufacturing Technology, Inc. (MTI) · Một mối hàn thực tế từ lúc cắm xuống đến lỗ thoát

Friction Stir Welding Demonstration at FABTECH 2014

ESAB · Một máy công nghiệp đang làm việc

Xem ảnh thật

• Wikipedia: Hàn ma sát khuấy — dụng cụ, vùng khuấy, và ứng dụng đường sắt, vũ trụ, tàu thủy và ô tô
• Tìm ảnh trên Wikimedia Commons