Er zijn vele soorten wrijvingslasmethodes die uw productieproces kunnen optimaliseren. In dit artikel, zullen wij verscheidene verschillende types herzien. Het begrip van deze verschillende types zal u helpen beslissen welke precisie kan verhogen en totale kosten en cyclustijd voor uw toepassing kan verminderen.

Praat met Pierce over ontwerpen en vervaardigen van efficiëntere industriële rollen.

Wat is wrijvingslassen?

Voordat wij de verschillende types opsplitsen, laten wij het lassen in vaste toestand definiëren proces dat als wrijvingslassen wordt bekend. Het lassen in vaste toestand verwijst naar lasprocessen die geen externe hitte gebruiken. In plaats daarvan wordt externe druk uitgeoefend op een vaste stof om de las te vormen. Bij wrijvingslassen roteren de te verbinden werkstukken ten opzichte van elkaar. Deze beweging creëert wrijving, waardoor de materialen op de contactvlakken worden verhit. Er wordt een hoge drukkracht uitgeoefend totdat de lascyclus is voltooid. Wrijvingslassen kan worden gebruikt om een verscheidenheid aan metalen (zoals staal en aluminium) staven en buizen met een diameter van meer dan 100 mm samen te voegen.

Hoe wrijvingslassen werkt

Wrijvingslassen werkt door het volgen van de grondbeginselen van wrijving. Het proces gebruikt wrijving om een plastisch-vormende hitte bij de lasinterface tot stand te brengen. Bijvoorbeeld, de wrijvingshitte die op staal wordt gecreeerd is gewoonlijk rond 900-1300 graad Celsius. Nadat de juiste temperatuur is bereikt, wordt in toenemende mate een externe drukkracht uitgeoefend totdat de werkstukken een permanente lasverbinding vormen.

Weliswaar zijn er verschillende soorten wrijvingslassen, maar zij volgen alle een gemeenschappelijk werkingsprincipe. Eerst wordt een werkstuk in een door een rotor aangedreven klauwplaat geplaatst, terwijl het andere werkstuk stil wordt gehouden. De rotor zorgt ervoor dat het gemonteerde werkstuk met hoge snelheid ronddraait. Er wordt een drukkracht uitgeoefend op het stilstaande werkstuk, waardoor het in contact komt met het draaiende werkstuk. Wanneer de werkstukken elkaar raken, ontstaat een hoge wrijvingskracht die aanzienlijke warmte genereert op de contactoppervlakken totdat de twee materialen zacht worden, ook wel plastificeren genoemd. Zodra de materialen een geplastificeerde toestand hebben bereikt, wordt een hogere smeeddruk uitgeoefend op het statische werkstuk, waardoor de twee materialen gedwongen worden samen te smelten. Nadat de delen zijn samengesmolten en de interface begint af te koelen, stopt de rotor zodra de temperatuur daalt en de materialen weer stollen. De smeeddruk wordt een paar seconden gehandhaafd en dan losgelaten, op welk moment de las is voltooid.

5 Soorten wrijvingslassen

Inertie wrijvingslassen

Wat is inertie wrijvingslassen? Bij inertie wrijvingslassen worden vliegwielen van verschillende grootte gebruikt die aan de klauwplaat en de spindelas zijn bevestigd. Een motor is verbonden met de spindelas om het onderdeel rond te draaien. Aan het begin van de lascyclus wordt de motor op de spindelas aangesloten en draait het onderdeel tot de gewenste rotatiesnelheid. Zodra de gewenste snelheid is bereikt, wordt de motor losgekoppeld van de spindelas. Op basis van het gewicht van het onderdeel, de spindelas, de klauwplaat en de vliegwielen wordt een rotatietraagheid gecreëerd door de vrij ronddraaiende componenten. Op dit punt vindt het wrijvingslasproces plaats zoals hierboven beschreven, waarbij gebruik wordt gemaakt van de rotatietraagheid om wrijvingswarmte te creëren wanneer de onderdelen worden samengebracht. Lees waarom u traagheidslassen zou moeten combineren met CNC machinale bewerking.

Direct Drive Friction Welding

In dit proces is de spindelaandrijfmotor permanent bevestigd aan de spindelas. De motor blijft het roterende deel aandrijven terwijl de twee stukken worden samengebracht, waardoor de wrijvingswarmte ontstaat. Op basis van een gedefinieerd CNC-programma wordt de spindel tijdens het lasproces voortdurend afgeremd, waarbij de spindel op een vooraf bepaald punt wordt stilgezet. Dit type wrijvingslassen is gunstig wanneer een specifieke oriëntatie tussen de gelaste componenten gewenst is.

Lineair wrijvingslassen

Dit proces is vergelijkbaar met inertie wrijvingslassen; de bewegende spindel draait echter niet. In plaats daarvan schommelt hij in een zijwaartse beweging. De twee werkstukken worden tijdens het gehele proces onder druk gehouden. Dit proces vereist dat de werkstukken een hoge afschuifsterkte hebben en er zijn ingewikkelder machines voor nodig dan voor traagheidslassen. Een voordeel van deze methode is de mogelijkheid om onderdelen van elke vorm te verbinden (in plaats van alleen ronde interfaces).

Friction Stir Welding (FSW)

FSW is een verbindingsprocédé in vaste toestand dat gebruik maakt van een niet-verbruikbaar werktuig om twee tegenover elkaar liggende werkstukken te verbinden. Warmte wordt opgewekt door wrijving tussen het roterende gereedschap en het materiaal van het werkstuk, wat leidt tot een zachter wordend gebied op het grensvlak. Terwijl het gereedschap langs de verbindingslijn beweegt, vermengt het mechanisch het zacht geworden materiaal van de twee stukken metaal, en smeedt het de lasinterface door de mechanische druk die door het gereedschap wordt uitgeoefend. FSW wordt gebruikt in moderne scheepsbouw, treinen en ruimtevaart toepassingen.

Orbitaal wrijvingslassen

Orbitaal wrijvingslassen is vergelijkbaar met roterend wrijvingslassen, maar beide gelaste delen worden in dezelfde richting en met dezelfde snelheid geroteerd, maar hun assen zijn tot 1/8″ uit elkaar geplaatst. Als de lascyclus is voltooid en de rotatie wordt vertraagd, worden de delen teruggebracht naar dezelfde as, en de smeeddruk wordt gehandhaafd terwijl de materialen opnieuw stollen.

Toepassingen

Wrijvingslassen kan worden gebruikt om betere industriële rollen, buizen, en schachten te bouwen. Het proces wordt vaak gebruikt om deze subassemblage voor industriële printers, materieel behandelingsmateriaal, evenals automobiel, ruimtevaart, mariene, en olietoepassingen te vervaardigen. Andere voorbeelden van onderdelen zijn tandwielen, asbuizen, aandrijflijnen, kleppen, hydraulische zuigerstangen, vrachtwagenrolbussen, pompassen, boren, verbindingsstangen, enz.

Voordelen

Wrijvingslassen is een milieuvriendelijk proces dat geen rookontwikkeling veroorzaakt en geen andere schadelijke toxines in de atmosfeer uitstoot. Bovendien biedt het veel controle over de warmte-beïnvloede zone, die verandering in materiaaleigenschappen vermindert. Ook is er geen toevoegmetaal nodig (wat grondstofkosten bespaart). Tenslotte biedt wrijvingslassen eenvoudige automatisering, hoge snelheden, efficiënte lassen, en de mogelijkheid om een verscheidenheid aan metalen te combineren.

Klaar om te beginnen met wrijvingslassen?

Als wrijvingslassen klinkt alsof het uw toepassing ten goede zou kunnen komen, neem dan contact met ons op. Tijdens ons gesprek kunnen we bespreken welk type wrijvingslassen uw beste optie zou kunnen zijn en of wij de best-fit leverancier zijn om uw subassemblies te inertielassen.