جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوشکاری اصطکاکی چرخشی چیست؟

آشنایی با جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

مدل های جوشکاری را به دو دسته ذوبی و غیر ذوبی تقسیم بندی می کنند که «جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی» زیر مجموعه انواع جوشکاری حالت جامد یا غیر ذوبی است. در جوشکاری های حالت جامد، بدون ایجاد مذاب، اتصال بین قطعات صورت می پذیرد. به طور کلی در جوشکاری های اصطکاکی اغتشاشی، حرارت مورد نیاز برای ایجاد جوش، از طریق انرژی مکانیکی تامین شده و دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند.

نکته مهم اینکه از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یا FSW برای اتصال آلیاژهای آلومینیم، مس، تیتانیم، فولادهای زنگ نزن، و آلیاژهای منیزیم استفاده می شود. پلیمرها نیز توسط این روش جوشکاری می شوند. همچنین نکته دیگر اینکه در هنگام استفاده از ابزار جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، احتمال جدایی دو لبه قطعه کار از یکدیگر وجود دارد، به همین دلیل باید با تعبیه و اعمال نیرو به قطعات، از این امر جلوگیری شود.

مزایای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

از آنجایی که در این روش جوشکاری برای ایجاد اتصال ذوب اتفاق نمی افتد، عیوب جوشکاری مربوط به ذوب نیز در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یا جامد وجود نخواهند داشت. نکته بسیار مهم اینکه در این روش جوشکاری، سرعت انجام کار بسیار بالا است. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، در مقایسه با سایر روش های جوشکاری، مانند جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا جوشکاری اصطکاکی دورانی، مصرف انرژی پایین تری دارد.

در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نیازی به استفاده از فلزهای پرکننده و مواد مصرفی دیگر مانند الکترود و سیم جوش نیست. همین هزینه می تواند هزینه های فرد تعمیرکار را کاهش دهد. هزینه ای که با توجه به افزایش قیمت ابزار زیاد خواهد بود.

اتصالات ایجاد شده توسط جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، کیفیت، استحکام و مقاوت بسیار بالایی دارند.پس از انجام عملیات جوشکاری، نیازی به تمیزکاری قطعات استفاده شده نخواهد بود. در ادامه این مطلب به معرفی جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا جوشکاری اصطکاکی دورانی خواهیم پرداخت.

معرفی جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا دورانی

در روش جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا دورانی، یکی از قطعه ها ثابت می ماند و دیگری به صورت دورانی حرکت می کند. ابتدا موتور قطعه دورانی، شروع به چرخ دادن قطعه از سرعت صفر می کند، هنگامی که سرعت چرخش به میزان مشخصی می رسد، قطعه ای که انرژی حاصل از دوران را در خود ذخیره کرده، با فشار همزمان دو طرفه به قطعه دیگر متصل می شود. اکنون سرعت چرخش قطعه به تدریج کاهش پیدا کرده و توقف به طور کامل انجام می شود. به روش جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا دورانی، جوشکاری اینرشیال نیز گفته می شود.

محدودیت های جوشکاری اصطکاکی

در اغلب حالات جوشکاری از قبیل، جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا دورانی و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قطعات باید محور تقارن داشته باشند. همچنین تنظیم قطعات و در یک خط کردن آن ها (چنانچه قطر قطعه بیشتر از 5 سانتیمتر باشد) مشکل است.

موادی که در حالت خشک به راحتی روی هم می لغزند و اصطلاحا فورج پذیر نیستند، برای این روش از جوشکاری مناسب نیستند. در واقع مقاومت به سایش در مواد مورد استفاده، نباید بالا باشد. همچنین اگر طول قطعه بیش از یک متر باشد، نیاز به تمهیداتی برای جلوگیری از تاب برداشتن قطعه است.

آشنایی با انواع دیگری از جوشکاری اصطکاکی

در روش جوشکاری اصطکاکی ارتعاشی، پس از اینکه به قطعات فشار وارد می شود، قطعه ها در مجاورت هم ارتعاش داده می شوند. حرارتی که از طریق اصطکاک بین دو قطعه ایجاد شده، باعث می شود محل اتصال قطعه ها حالت خمیری پیدا کند. سپس با اعمال فشار در زمان مناسب قطعات به یکدیگر متصل می شوند.

همچنین در روش دیگری چون، جوشکاری اصطکاکی مداری، برای قطعه ها این امکان را ایجاد می کند که حول یک مدار کوچک می چرخند و به حرارت مورد نیاز برای اتصال برسند و سپس با استفاده از فشار، آن ها را به یکدیگر متصل می کند.