Inertie wrijving lassen overzicht

Wat is traagheidswelding?

Inertie wrijvingslassen is een proces voor het lassen in vaste staat waarbij materialen worden samengevoegd door rotatie en wrijving te gebruiken om warmte te genereren.en laterale kracht om materiaal plastisch te verplaatsen en de werkstukken samen te smelten.

Sinds de vroege ontwikkeling is ROSCHEN uitgegroeid tot een voorkeursmethode voor het lassen in een aantal industrieën, variërend van de automobielindustrie en de luchtvaart tot de landbouw en het boren,voor druk- en verpakkingstoepassingen.

Naarmate de technologie en automatisering de afgelopen decennia zijn uitgebreid, blijft traagheidswelding een van de meest kostenefficiënte methoden voor metaalbewerking.

Hoe werkt traagheidswelding

Inertie wrijvingslassenis een variatie van wrijvingslassen waarbij kinetische energie wordt gebruikt met aangebrachte laterale kracht om delen aan elkaar te verbinden.Kinetische energie wordt verkregen door gebruik te maken van vliegwielen, een reeks zware wielen die worden gebruikt om rotatie-energie op te slaan.

De benodigde kinetische energie wordt bepaald door twee factoren: het soort materiaal dat wordt samengevoegd en de geometrie van de las.

Zodra het materiaal en de geometrie bekend zijn, is het mogelijk om vooraf te berekenen hoeveel kinetische energie voor de las nodig is.

De technologische vooruitgang en de ontwikkelingen in het lasproces hebben het begrijpen van de kinetische energie/rotatieverhoudingen gemakkelijker gemaakt om te ontdekken en te reproduceren.resulteert in versnelde cyclustijden en een gemakkelijke herhaalbaarheid die niet voorkomt bij traditionele lastechnieken.

Een stapsgewijze blik op traagheidswelding

1Voorbereiding

Bepalen van de belangrijkste lasfactoren: massa van het vliegwiel, rotatiesnelheid, zijwaartse stuwkracht.

2Rotatie voor contact

Een traagheidsweldmachine lijkt op een conventionele draaibank, behalve aan één kant is er een schroef aan een vliegwiel bevestigd met een speciaal bepaalde massa.

Deze chuck houdt één onderdeel van de las vast, terwijl een tegenovergestelde, niet-roterende chuck (die axiaal beweegt onder hydraulische druk) de andere vasthoudt.

Het vliegwiel begint snel te draaien, tot een vooraf bepaalde snelheid en stoort kinetische energie op.

3Contact en wrijving

Zodra het vliegwiel de vereiste snelheid en het vereiste kinetische energiepeil heeft bereikt, wordt de spindelmotor uitgeschakeld en losgemaakt (vrije wielstand).De niet-roterende hydraulische ram zal dwingen het statische stuk in de roterende stuk, waardoor een extreme hoeveelheid wrijving.

Deze wrijving verwarmt beide materialen en verzacht de lasoppervlakken van de onderdelen (niet smeltend) tot het punt dat ze onder een aanzienlijke laterale druk kunnen binden.

4. Vertraging en binding

Als de stukken worden samengedrukt, blijft de kinetische energie van de vliegwielmassa het onderdeel draaien, de metalen interface warm bewerken, onzuiverheden of leegtes verwijderen,En de oppervlakte van het graan verfijnen..

De wetenschap achter het bepalen van de vliegwielmassa en rotatiesnelheid is cruciaal voor het creëren van een extreem sterke band.en de onderdelen te heet worden en het risico bestaat dat er een onevenwichtige of ineffectieve band ontstaat (en materiaalverlies)Als de motor te snel wordt uitgeschakeld, worden de stukken niet warm genoeg om te binden.

5Voltooiing en testen

Wanneer het vliegwiel volledig stopt, is de las voltooid en is het lasproces voltooid.de stappen 02-04 duren tussen de 15 en 45 seconden, afhankelijk van de grootte en samenstelling van de materialen(Als u gemiddeld 300 woorden per minuut leest, zou een rol in minder tijd kunnen zijn gemaakt dan in de stappen 02-04.)

 

Voordelen van traagheidswelding

Significant verkortte cyclustijd

Het is moeilijk te overschatten hoe de cyclustijd aanzienlijk wordt verkort door gebruik te maken van een wrijvingslassenproces.

1. machinegestuurd proces

De factoren die van cruciaal belang zijn bij de regulering van de las (rotatiesnelheid, vliegwielmassa en stuwkracht) worden door de machine bestuurd, waardoor er minimale (indien van toepassing) variaties zijn tussen elk product,in tegenstelling tot MIG- of TIG-lasprocessen.

2- Extreme consistentie en herhaalbaarheid

Zodra deze factoren zijn vastgesteld (een snel proces voor ervaren lassen), kan een onderdeel snel worden gereproduceerd met weinig onderbreking in het proces,Het creëren van extreme consistentie en herhaalbaarheid voor bijna elk project.

3Minimale voorbereiding van de onderdelen

A minimally prepared saw-cut surface is suitable for the inertia friction welding process because the displacement of plastic metal eliminates original surface conditions and expels any contaminants from the weld zone.

4Minimale bewerking na het lassen vereist

De techniek van de traagheid wrijving lassen produceert bijna nette vorm componenten die minimale na-bewerking vereisen.

5. Over het algemeen snellere omlooptijd

Eenvoudig gezegd duurt het traagheidswrijvingsproces in vergelijking met traditionele las- of bewerkingstechnieken niet lang.

Verschillende metalen samenvoegen

Normaal gesproken is de grote discrepantie tussen de smeltpunten van twee verschillende metalen (bijv. roestvrij staal en aluminium);Het gebruik van de traditionele methoden voor het solden van metaal (bijvoorbeeld koper en staal) zou het onmogelijk maken deze met traditionele technieken te solden., en zou een mechanische verbinding vereisen.

Het traagheidswrijvingsproces vereist niet dat de bewerkingsoppervlakken smelten, dus wanneer de werkstukken plastisch worden,geperst en vervolgens afgekoeld (met aangrenzend niet-verwarmd metaal dat als een hitteafzuiger fungeert), vormen de metalen een binding van hoge integriteit zonder legering van het materiaal.

De mogelijkheid om voor een onderdeel uiteenlopende metalen te kiezen, stelt de fabrikant in staat om het gebruik van dure metalen in delen van het werkstuk te elimineren waarvoor een dergelijk metaal niet nodig is.

Dit vermindert niet alleen de materiaalkosten van het lasproces, maar kan ook de toepassing efficiënter laten verlopen omdat de belasting van het zwaarere materiaal wordt verminderd.

Vermindering van de kosten in vergelijking met traditioneel lassen en CNC-bewerking

Door het traagheidswrijvingsproces worden aanzienlijke besparingen geboekt, zowel op het gebied van arbeidstijden als op het gebied van materiaalkosten.

1Verschillende metalen creëren besparingen


 

Zoals reeds vermeld, kan de mogelijkheid om verschillende metalen te gebruiken, fabrikanten helpen materialkosten te besparen door de noodzaak te elimineren om in het hele onderdeel dure metalen te gebruiken.

2Verminderde materialenkosten, verminderde bewerkingskosten

Het proces vereist minder grondstoffen om dezelfde drempelwaarden voor vermoeidheid en koppel te bereiken als met andere methoden gevormde onderdelen.Dit betekent een vermindering van zowel de kosten van grondstoffen als de bewerkingstijd na het lassen om extra materiaal te verwijderen.

3Minimaal afvalmateriaal

In vergelijking met componenten vervaardigd met een CNC draaibank, inertiebribbel lassen weinig tot geen materiaal,waardoor de fabrikant aanzienlijk minder materialen kan aanschaffen om hetzelfde productievolume te bereiken.


 

4Verminderde operationele kosten

De kosten worden verminderd door de noodzaak van gassen, vulstoffen en stromen die nodig zijn bij fusielassen te elimineren.De bewerkingskosten worden ook verlaagd door de kosten van gereedschappen te verlagen en de productiviteit te verhogen.

Hoge integriteit van de las

Inertie wrijvingslassen is een proces voor het lassen in vaste staat dat geen mogelijkheid biedt voor gasporositeit of slaginsluitingen.

Door wrijvingslassen ontstaat een 100% binding van het contactgebied, waardoor verbindingen ontstaan die qua kwaliteit gelijk zijn aan gesmeed verband.De lassen zijn superieur aan lassen gemaakt met traditionele smeltprocessen, zoals MIG- of TIG-lassen.

Uiteindelijk ontstaat er door dit proces een verbindingssterkte die vergelijkbaar is of zelfs groter is dan die van de oorspronkelijke materialen.

Geen kwantiteitsbeperkingen

Inertie wrijvingslassen is een kosteneffectieve oplossing voor de productie van prototypes, kleine series of grote, herhaalde runs voor lopende projecten.

Veiligheid van de werknemers

De eliminatie van gevaarlijk helder licht en spatten gesmolten materiaal vermindert het risico op letsel op de vloer aanzienlijk.


 

De beste manier om trillingslassen te gebruiken

Terwijl traagheidswrijssweis een uiterst nuttige, kosteneffectieve methode is om metalen en andere materialen te verbinden, is het niet geschikt voor alle toepassingen en heeft het een korte reeks beperkingen:

• Materialen moeten bij hoge temperaturen buigzaam zijn
• Beperkingen ontstaan bij de aanwezigheid van een broze fase in de structuur (bijv. in materialen zoals grafiet, mangaansulfide, vrij lood of tellurium)
• Gegooid ijzer is uitgesloten van de lijst van lasbare materialen
• Brons en messing worden van de lijst uitgesloten wanneer zij een hoog loodgehalte hebben (> 0,3%)
• Hoekvorming van gelaste onderdelen is op dit moment niet haalbaar
• De basisverbinding moet een achterste lassen zijn
• In het algemeen moet de gewrichtswand van ten minste één van de delen in wezen rond zijn.

Toepassingen die profiteren van traagheidswelding

1. Vervaardiging van rollers

 

Het traagheidswrijvingsproces vermindert de kosten en de cyclustijd voor fabrikanten die op industriële rollen vertrouwen.

• Nip rollers: Nip rollen zijn aangedreven rollen die worden gebruikt om twee of meer platen samen te drukken, waardoor een gelaagd product wordt gevormd.en spuit bubbels of blaren uit.
• Voerrollers: Op een bladvoedende drukpers is een voerrol een van de rubberen wielen die een vel papier van de stapeltafel naar de grijpers vervoert.
• Warmtetransferrollers: Warmtetransferrollers zorgen voor temperatuurregeling door verwarmde of gekoelde vloeistof door spoelen onder de buitenkant van de rol te laten circuleren.De vloeistof koelt of verwarmt het roloppervlak tot de gewenste temperatuur voor de toepassing.
• met een vermogen van niet meer dan 10 kW
• Fuseer-/drukrollers
  
  
  
  
  
   

  2Boringen en mijnbouw

  Lees een case study over het gebruik van Inertia Friction Welding om boorstaven te maken voor een bedrijf in de aardgasmijnbouwindustrie

• Oliebooringen
• Boringen voor aardgas
• Waterput boren

• 3. Luchtvaartcomponenten waarvoor metalen met een hoge sterkte nodig zijn

  4. Pneumatische drukinstallaties

  Lasapparatuur en afmetingsmogelijkheden bij Pierce Industries
  
  
  
  
  
   

  Maak uw werkzaamheden efficiënt
   

  Stel vragen, krijg antwoorden en begin geld te besparen voor je organisatie
  
  Roschen@roschen.com www.roschen.com