Røringarfriktionsveitsla: bílig veitsla av stálplátum og øðrum tilfari við háum bræðingarhita

Útgávudagur:

2025-06-11

Honda hevur ment eina tøkni, sum hóskar til massaframleiðslu og sveisar stál og aluminiumsblending við núningsrøringarsveisingu; Tohoku University í Japan og Hitachi hava ment eitt koboltblendingar-núningshøvd, sum kann sveisa stál og hæg-smeltandi metal sum titan. Áður var núningsrøringarsveising (FSW: Friction Stir Welding) á massaframleiðslustigi bert avmarkað til lág-smeltandi metal sum aluminiumsblending, koparblending og magnesiumblending; nú byrjar nýtsluøkið at víðka seg til hægri-smeltandi metal sum stál*1.

*1 Undir standardlufttrýsti er bræðingarmarkið hjá aluminiumi 660℃, hjá kopari 1083℃, hjá magnesiumi 651℃. Men hjá jarni er tað heilt upp í 1539℃, og hjá titani heilt upp í 1727℃.

Friktionshiti ger metal bleytt til eina seiga

Røringarfriktionsveitsla merkir tað, at ein røringarhøvd við einum upphækkandi pikka (røringarnál) á toppinum av einum sylindri verður brúkt oman frá tí partinum, sum skal veitast, av tveimum plátum (móðurtilfari), sum eru settar saman, ella av tveimum plátum, sum liggja yvir hvør aðra, og røringarhøvdið verður trýst og vridið, so tær báðar pláturnar verða veittar saman.

Nútíðar nuddingsnál og hitin, sum stendst av nuddinum ímillum nálina og plátuna, ger metal uttan um nálina mjúkt sum slím, og tí kann tann snúðandi nuddingsnálin stinga seg inn í plátuna. Soleiðis verður tað mjúka metal uttan um nálina blandað saman (plastisk flæðing), so tær báðar metalpláturnar verða eitt, ella tað verður myndað metalbinding á samanfoyningunum millum tær báðar pláturnar, so tær verða eitt.

Fyrr vantaði eitt rørihøvd, sum tolir háan hita

Fyrimunirnir við røringarfriktionsveitslu eru hesir fýra: (1) tí at tað ikki er neyðugt at bræða móðurtilfarið fyri at veita (fastfasa-veitsla), eru deformatióng og veitslufeil eftir veitsluna fá, og tí kann dygdin av vøruni økjast og kostnaðurin minka; (2) tað spyr seg minni enn bræðingarveitsla; (3) tað er ikki neyðugt við verndargassi; (4) tað er lítið larm og eingin dustur. Harumframt er henda tøknin sera virkin til veitslu av ymiskum tilfari, og tí verður hon nógv umrødd í ídnaðinum, og tað verður vónað, at hon kann geva lættari konstruktiónir og aðrar úrslit við at velja hóskandi tilfar fyri hvørt øki *2. Men sum nevnt í byrjanini var tilfar, sum kundi brúkast til røringarfriktionsveitslu í framleiðslu, áður bert avmarkað til metal við lágum bræðingarhita.

*2 Samanborið við núningarsveising og vátan sveising, har móðurtilfarið verður brætt, er sveisihitin lágur, og lætt er at stýra sveisihitan við at seta sveisiskilyrði. Tí er lætt at minka um myndanina av intermetalliskum sambindingum, sum er høvuðsorsøkin til at sveisistyrkin minkar. Við at minka um tykktina av intermetalliska sambindingarlagnum kann styrkin í sveisistaðnum økjast. Tá ið núningarsveising verður gjørd, verða eisini nógvar intermetalliskar sambindingar myndaðar, um núningurin er ov nógvur.

Orsøkin til, at nýtslan av røringarfriktionsveitslu áður bert var avmarkað til metal við lágum bræðingarhita, er tann, at tað vantaði eitt røringarhøvd, sum dugaði til hægan hit og var bíligt nóg mikið til framleiðslu. Tá ið røringarfriktionsveitsla verður gjørd á aluminiumsblendi, verður vanliga brúkt eitt røringarhøvd av stáli og øðrum jarnmetal. Tá ið slíkt røringarhøvd veitir stál og titanblendi og annað metal við háum bræðingarhita, verður røringarhøvdið eisini bleytt í tí hitaøkinum, sum kann gera hesi metal bleyt, og tí verður røringarhøvdið so nógv slit, at tað ikki kann brúkast. Hóast røringarhøvd av keramikki og wolfram-rhenium-blendi og øðrum ikki-jarnmetal eru ment, eru hesi røringarhøvd sera dýr og hóska ikki til framleiðslu.

Tað er ikki neyðugt at nudda fyri at fáa stál at vísa nýggjan flata

Tøknin, sum Honda hevur ment til at sveisa stál og aluminiumsblending við núningsrøringarhátti, verður nýtt til at binda saman yvirdekt stál- og aluminiumsblendingar- móðurevni. Størsti eginleikin er, at bert aluminiumsblendingurin verður rørdur og ikki stálið (niðara myndin í mynd 1). Soleiðis kann hitin í núningshøvdinum ikki verða ov høgur.

Tað er ikki neyðugt at nudda stál fyri at kunnu svetsa stál og aluminiumsblending saman, tí tað verður myndað metalbinding millum stál og aluminiumsblending. Tað vil siga, at henda tøknin nuddaði ikki stálið, men hon tók burtur húð og oksíðfilmu av stálsflatanum. Á henda hátt verður nýggji flaturin av stálinum bertur, og tað verður myndað metalbinding millum hann og aluminiumsblendingin, sum er gjørdur virknari við nudd. Tilvera av hesi metalbinding ger stál og aluminiumsblending eitt*3.

*3 Tá ið vatn o.a. kemur millum stál og aluminiumsblendi, kemur tvímálmseitur (galvaniskur etur) fyri; henda tøknin forðar fyri hesum við at seta eina kísillag millum stál og aluminiumsblendi.

Honda hevur nýtt hesa tøkni í fremri undirgrindini í nýggja Accord til norðuramerikanska marknaðin og fingið fleiri ávirkanir (mynd 2). Nágreiniliga er undirgrindin ikki bert 25% lættari enn upprunaliga stálundirgrindin, men eisini minkaði elnýtslan við sveisingu um umleið 50%. Harumframt varð bygnaðurin í festingarstøðunum hjá undirgrindini og upphengingini broyttur við hesari tøkni, so at stívleikin í festingarstøðunum øktist við 20%, og tað hevur hjálpt at betra koyrievnið.

Við nýggjum evnum verður nýtsluøkið víðkað

Á aðra síðu mentu Tohoku University, Hitachi, Ltd. og Hitachi Metals Precision Instruments Co., Ltd. eitt rættiliga bíligt blandingarhøvd, sum tolir háan hita, og víðkaðu harvið nýtsluøkið fyri blandingarfríksjóðing (mynd 3). Tilfarið, sum hetta blandingarhøvdið er gjørt úr, varð ment í felag av Tohoku University og Hitachi, Ltd., og massaframleiðslutøknin fyri hetta tilfarið og blandingarhøvdið (stoypuvøru) varð ment í felag av Hitachi, Ltd. og Hitachi Metals Precision. Blandingarhøvdið kann nýtast til blandingarfríksjóðing av háhitaðum metalum sum stáli, titanlegu og sirkonlegu; søla skal byrja heystið 2013. Hóast Hitachi Metals Precision sigur „prísurin verður viðgjørdur seinni“, verður hann ætlaður at liggja í einum prísbólki, sum kann nýtast til massaframleiðslu.

Materialið, sum Northeast University o.a. menna til blandingarnuddsveitslu, er koboltblanding, har millummetalssambindingar, sum halda háum styrki eisini við háum hita, eru útbreiddar. Nágreiniliga er Co3(Al,W) útbreitt í koboltblandingini. Tað avgerandi er, hvussu Co3(Al,W) kann fáast javnt og fínkorna og hvussu nøgdin og kornmarkamótin koma nær tí ynskta støðuni. Tí varð ein meira hóskandi samanseting og hitviðgerð brúkt.

Nú er ætlað, at hesin røristindur kann brúkast til kolstál, háspent stál, titanlegering (Ti-6Al-4V o.s.fr.), reint titan og koparlegering. Hóast nøkur evni orsakað av styrki og tjúkd eru torgil at brúka henda røristind, so er í stórum drátti evnið, sum skal røristindssveises, tá ið hitin av røristindinum (sambundin hiti) er í mesta lagi um 1000℃.

Fyrra síða

Longri nýtslutíð á metallegominum, sjálvumbøtandi tæringarvarnarevnið Jufudun er ment við góðum úrsliti

FCSE | Fremsta gransking: sólarljósdrifin "sjálvviðgerandi" tæringarverndandi húð

Næsta síða

Fyrra síða:

Longri nýtslutíð á metallegominum, sjálvumbøtandi tæringarvarnarevnið Jufudun er ment við góðum úrsliti

Næsta síða:

FCSE | Fremsta gransking: sólarljósdrifin "sjálvviðgerandi" tæringarverndandi húð

Viðkomandi tíðindi

Vørulýsing fyri maskinviðgerð í 2026 – Wuhan Kaiming High-Tech professionell loysn til at endurnýggja metalflatan á maskinútbúnaði

2026-08-15

Ítarilig frágreiðing um arbeiðsreglur maskinviðgerðar í 2026 – faklig frágreiðing um endurnýggjan av metalflatan á professionellum maskinútbúnaði

2026-07-31

Full greining av vanligum spurningum í maskinviðgerð í 2026 – nýttilig leiðbeining til at handfara tøkniligar brestir og optimalisera skilvirkt

2026-07-16

Tær mikilvægustu atlitini í øllum arbeiðsferlinum í maskinviðgerð í 2026 – nýttilig leiðbeining til at lækka útreiðslur, hækka dygd og sleppa undan brestum

2026-07-01

Yvirlit yvir nýtsluøki í øllum maskinviðgerðarídnaðinum í 2026 – leiðbeining til at lækka útreiðslur og hækka skilvirkni við metalendurnýggjan

2026-06-16

Nýggjastu tíðindi og upplýsingar um maskinviðgerðarídnaðin í 2026 – full greining fyri framleiðslufyritøkur um tøkniligt uppstig og lækkandi útreiðslur og hækkaða skilvirkni

2026-06-01

Deil

Vend aftur til listan