Las gesek aduk: ngelas murah bahan titik lebur dhuwur kayata pelat baja

Wektu diterbitaké:

2025-06-11

Honda ngembangaké teknologi produk massal kanggo ngelas baja lan paduan aluminium nganggo las gesek aduk. Tohoku University Jepang lan Hitachi ngembangaké pin aduk paduan kobalt sing bisa ngelas logam titik lebur dhuwur kayata baja lan titanium. Las gesek aduk (FSW: Friction Stir Welding), sing biyèn ing produksi massal mung kanggo logam titik lebur endhek kayata paduan aluminium, tembaga lan magnesium, wiwit mlebu logam titik lebur luwih dhuwur kayata baja*1.

*1 Ing tekanan atmosfer standar, titik lebur aluminium yaiku 660℃, tembaga 1083℃ lan magnesium 651℃. Déné wesi nganti 1539℃ lan titanium nganti 1727℃.

Panas gesekan nglembutaké logam dadi kaya cairan kenthel

Las gesek aduk yaiku teknologi nyambungaké rong pelat kanthi pin aduk awujud silinder sing pucuké duwé tonjolan. Saka ndhuwur bagéan las rong pelat sing disambung ujungé utawa ditumpuk, pin diputer lan dipencet kanggo ngelas pelat bebarengan.

Panas gesekan antarané pin aduk sing muter lan pelat nglembutaké logam sakubengé dadi kaya cairan kenthel, supaya pin sing muter bisa mlebu pelat. Logam alus ing sakubengé pin banjur nyampur (aliran plastis), nyawijèkaké rong pelat logam, utawa mbentuk ikatan logam ing bidang sambungan supaya loro pelat dadi siji.

Biyèn kurang pin aduk sing tahan suhu dhuwur

Las gesek aduk duwé papat kaluwihan: (1) bisa ngelas tanpa nglebur bahan dhasar (las fase padhet), mula deformasi lan cacat las sithik, ningkataké mutu produk lan nyuda biaya; (2) luwih irit energi tinimbang las fusi; (3) ora butuh gas pelindung; (4) swara cilik lan ora ngasilaké bledug. Teknologi iki uga efektif kanggo bahan béda, mula narik kawigatèn industri, lan pilihan bahan sing trep saben bagéan diarep-arep bisa nyuda bobot lan asil liyané*2. Nanging kaya katrangan ing pambuka, biyèn bahan sing bisa dilas gesek aduk ing tingkat produksi massal mung logam titik lebur endhek.

*2 Dibandhing las fase cair sing nglebur bahan dhasar, yaiku las fusi, las gesek aduk duwé suhu las luwih endhek. Masukan panas gampang dikendhalèkaké kanthi nyetel kondisi pengelasan, mula pambentukan senyawa antarmetal, sebab utama kekuatan las mudhun, gampang dikurangi. Nyuda kekandelan lapisan senyawa antarmetal bisa ningkataké kekuatan sambungan las. Nanging, yèn adukan kakehan nalika las gesek aduk, senyawa antarmetal uga bakal kawangun akèh.

Las gesek aduk biyèn mung kanggo logam titik lebur endhek amarga kurang pin aduk murah tahan suhu dhuwur sing cocog kanggo produksi massal. Kanggo paduan aluminium, pin lumrahé digawé saka bahan wesi-baja kayata baja perkakas. Nalika ngelas logam titik lebur dhuwur kayata baja lan paduan titanium, pin iki uga melunak ing wilayah suhu dhuwur sing nglembutaké logam kasebut, mula pin aus abot lan ora bisa dienggo. Sanadyan pin saka bahan nonbaja kayata keramik lan paduan tungsten-renium wis dikembangaké, regané larang banget lan ora cocog kanggo produksi massal.

Nuduhaké lumahing baja anyar tanpa ngaduk

Teknologi Honda kanggo ngelas baja lan paduan aluminium nganggo gesek aduk nyambungaké bahan dhasar baja lan aluminium sing ditumpuk. Ciri utamané mung ngaduk paduan aluminium, tanpa ngaduk baja (gambar ngisor ing Gambar 1). Iki nyegah pin aduk kepanasen.

Baja lan paduan aluminium bisa dilas bebarengan tanpa ngaduk baja amarga ana ikatan logam ing antarané. Tegesé, teknologi iki ora ngaduk baja, nanging mbusak film lapisan lan oksida ing lumahing. Kanthi cara iki, lumahing baja anyar kabuka lan mbentuk ikatan logam karo aluminium sing aktivitasé mundhak amarga diaduk. Ikatan iki nyawijèkaké baja lan paduan aluminium*3.

*3 Yèn banyu utawa bahan liyané mlebu ing antarané baja lan paduan aluminium, bisa ana korosi bimetal (korosi galvanik). Teknologi iki nyegah kanthi nglebokaké film silikon ing antarané baja lan paduan aluminium.

Honda nganggo teknologi iki ing subframe ngarep Accord anyar kanggo pasar Amerika Lor lan nggayuh manéka asil (Gambar 2). Boboté ora mung suda 25% dibandhing subframe baja asli, nanging panggunaan listrik pengelasan uga suda watara 50%. Teknologi iki uga kanggo ngowahi struktur bagéan pamasangan subframe lan suspensi, ningkataké kekakuan posisi pamasangan 20% lan ndhukung kinerja dinamis kendaraan.

Ngrembakakaké bidang aplikasi liwat bahan anyar

Ing sisih liya, Tohoku University, Hitachi lan Hitachi Metals Precision Instruments ngembangaké pin aduk murah sing tahan suhu dhuwur, saéngga ngambakaké aplikasi las gesek aduk (Gambar 3). Bahan pin iki dikembangaké bebarengan déning Tohoku University lan Hitachi; teknologi produksi massal bahan lan pin aduk cor kasebut kasil dikembangaké Hitachi lan Hitachi Metals Precision. Pin iki bisa digunakaké kanggo las gesek aduk logam titik lebur dhuwur kayata baja, paduan titanium lan paduan zirkonium, lan dirancang didol wiwit mangsa gugur 2013. Sanadyan Hitachi Metals Precision Instruments nyebut "rega bakal dirembug mengko", regané dikira bakal dipasang ing rentang sing cocog kanggo produksi massal.

Bahan sing dikembangaké Tohoku University lan pihak liyané kanggo pin las gesek aduk yaiku paduan kobalt, sing ngemot senyawa antarmetal sing tetep kuwat ing suhu dhuwur. Rinciné, Co3(Al, W) kasebar ing paduan dhasar kobalt. Kunciné yaiku nggawe Co3(Al, W) kasebar rata lan alus, kanthi jumlah sebaran lan wujud wates butir cedhak kahanan sing dikarepaké. Mula dipilih komposisi lan cara perlakuan panas sing luwih trep.

Bahan sing saiki dirancang cocog kanggo alat aduk iki yaiku baja karbon, baja kekuatan tarik dhuwur, paduan titanium (Ti-6Al-4V lan liyané), titanium murni lan paduan tembaga. Sanajan sawetara bahan angel nggunakake alat aduk iki amarga kekuatan lan kandel, kanthi umum objek pengelasané yaiku bahan kanthi suhu alat aduk (suhu penyambungan) paling dhuwur watara 1000℃ nalika friction stir welding.

Kaca sadurungé

Ndawakké umur badan logam; bahan antikorosi mulihaké dhéwé Jufudun kasil dikembangaké

FCSE | Riset paling ngarep: lapisan antikorosi "mulihaké dhéwé" kanthi tenaga srengéngé

Kaca sabanjuré

Kaca sadurungé:

Ndawakké umur badan logam; bahan antikorosi mulihaké dhéwé Jufudun kasil dikembangaké

Kaca sabanjuré:

FCSE | Riset paling ngarep: lapisan antikorosi "mulihaké dhéwé" kanthi tenaga srengéngé

Pawarta gegandhèngan

Pangenalan produk permesinan taun 2026: solusi profesional Wuhan Kaiming High-Tech kanggo pamulihan lumahing logam peralatan mesin

2026-08-15

Panjelasan prinsip kerja permesinan 2026: kawruh praktis pamulihan lumahing logam peralatan mesin

2026-07-31

Panjelasan pepak masalah umum permesinan taun 2026: pandhuan praktis nangani gangguan proses lan optimasi sing éfisièn

2026-07-16

Bab wigati sajroning kabeh proses permesinan taun 2026: pandhuan praktis nyuda biaya, ningkataké mutu lan nyegah gangguan

2026-07-01

Ringkesan aplikasi permesinan ing kabèh industri 2026: pandhuan pamulihan lumahing logam kanggo nyuda biaya lan ningkataké asil

2026-06-16

Pawarta paling anyar industri permesinan taun 2026: panjelasan pepak nganyari teknologi, nyuda biaya lan ningkataké asil kanggo perusahaan manufaktur

2026-06-01

Enggo bareng menyang

Bali menyang dhaptar