Detaillierte Anleitung zum Reibrührschweiß-Kühlkörper

Reibrührschweißen oder FSW ist ein Festphasenfügeverfahren, das ein nicht verbrauchbares System aus mechanischen Kräften und Reibungswärme nutzt, ohne die Materialien zu schmelzen.

Zwischen Werkstückmaterialien und dem rotierenden Werkzeug wird normalerweise durch Reibung Wärme erzeugt, die einen erweichten Bereich in die Nähe des FSW-Werkzeugs drückt.Dabei wird das Werkzeug meist entlang der Verbindungslinie bewegt und mit mechanischen Kräften die Metallteile durchmischt.Es schmiedet das erweichte Metall und das heiße Metall durch mechanischen Druck, der vom Werkzeug ausgeübt wird, ähnlich wie beim Zusammenfügen von Ton und Teig.

Es wird hauptsächlich in extrudiertem oder geschmiedetem Aluminium und für solche Strukturen verwendet, die eine hohe Schweißnahtfestigkeit erfordern.Reibrührschweißen ist in der Lage, Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Edelstahllegierungen, Magnesiumlegierungen und Weichstahllegierungen zu verbinden.In letzter Zeit ist es beim Schweißen von Polymeren weiterhin erfolgreich.Darüber hinaus wird das Verbinden unterschiedlicher Metalle wie Magnesium mit einer Stahllegierung durch Reibrührschweißen erreicht.

In den Anfängen wurde das Reibrührschweißen zum Schweißen von Profilkühlkörpern verwendet, da das Profil eine bestimmte Größenbeschränkung hatte und Hochleistungsteile große Kühlkörper zur Unterstützung und Förderung der Wärmeableitung benötigen unvermeidliche Wahl für jeden.Im Bereich der neuen Energien ist der Einsatz des Rührreibschweißens bei Photovoltaik-Wechselrichtern, Windenergiekonvertern, Steuerungen für Elektrofahrzeuge usw. weit verbreitet.

Lassen Sie uns das Reibrührschweißen im Detail besprechen, seine Anwendungen, Vorteile und Funktionen.

Vorteile des Reibrührschweißens

Es wurden zahlreiche Vorteile des Reibrührschweißens gegenüber dem herkömmlichen Schmelzschweißen festgestellt.Dies sind die folgenden…

• Gute mechanische Eigenschaften von FSW im geschweißten Zustand.

• Erhöhte Sicherheit durch das Fehlen giftiger Dämpfe und Spritzer des geschmolzenen Materials.

• Keine Verbrauchsmaterialien – Ein Gewindestift aus herkömmlichem Werkzeugstahl, z. B. gehärtetem H13, der mehr als 1 km (0,62 Meilen) Aluminium schweißen kann, und interessanterweise ist für die Verarbeitung von Aluminium kein Füllmaterial und kein Schutzgas erforderlich.

• Leicht automatisierbar und anpassbar auf einfachen Fräsmaschinen – günstige Rüstkosten und minimale Schulung.

• Sie können in allen Positionen (horizontal, vertikal usw.) arbeiten, da kein Schweißbad vorhanden ist.

• Im Allgemeinen gutes und hervorragendes Schweißnahtbild und minimale oder geringe Dicke bei Überanpassung, wodurch der Bedarf an Kosten und teurer Bearbeitung nach dem Schweißen reduziert wird.

• Es können dünnere Materialien bei gleicher Verbindungsfestigkeit verwendet werden.

• Geringe Umweltbelastung.

• Allgemeine Leistung plus Kostenvorteile beim Wechsel von Fusion zu Reibung.

• Die Mikrostruktur der in der Wärmeeinflusszone platzierten Schweißverbindungen verändert sich kaum.Und die Eigenspannung ist recht gering und Schweißteile lassen sich nicht leicht verformen.

• Es kann das Schweißen der langen Schweißnaht sowie großer Querschnitte, Verbindungen und verschiedener Positionen in einem Arbeitsgang abschließen.Hohe Gelenkkapazität.

• Der Betriebsprozess lässt sich sehr einfach mechanisieren und automatisieren, nur mit einfacher Ausrüstung, geringem Energieverbrauch und hoher Effizienz sowie geringen Anforderungen an die Betriebsumgebung.

• Kein Einführen von Schweißdraht erforderlich, kein Entfernen oder Reduzieren des Oxidationsfilms vor dem Schweißen von Aluminiumlegierungen, kein Schutzgas erforderlich und niedrige Kosten.

• Schweißbare Materialien mit Hitzerissempfindlichkeit und auch zum Schweißen heterogener Materialien geeignet.

• Das Reibrührschweißverfahren ist sehr sicher, schadstofffrei sowie rauch- und strahlungsfrei.

Wie funktioniert die Reibrührschweißtechnologie?

Das Reibrührschweißen wird normalerweise in vier Schritten durchgeführt und diese Schritte sind wie folgt...

1. Umwandlung mechanischer Energie in thermische Energie.

2. Plastische Verformung des Materials.

3. Der Abbindedruck unterliegt dem thermoplastischen Phänomen.

4. Molekulare Diffusion und Rekristallisation.

Anwendungsbranchen

• Kühllösungen für die Steuergeräte von Elektroautos.

• Verwendung in der Kühllösung für Power-Akkupacks.

• Kühllösung für Motorgehäuse.

• Inverter-Kühllösung.

• SVG-Kühllösung in Stromqualität.

• Kühllösung für die IT-Telekommunikation.

• Schiffbau und Offshore

• Luft- und Raumfahrt: Reibrührschweißen wird üblicherweise in Außentanks von Space-Shuttles und Orion-Besatzungsfahrzeugen eingesetzt. Bodenplatten von Militärflugzeugen werden jetzt mit Reibrührschweißen konstruiert.Es wird auch in Portalfertigungsmaschinen eingesetzt.

• Automobil: Jetzt Kofferraumdeckel des Toyota Prius und reibrührgeschweißte Räder, Hintertüren des Mazda und normalerweise für die Motorhaube verwendet.

• Herstellung: Vakuumgefäße und Ventile werden jetzt mit FSW, der Einkapselung von Atommüll, konstruiert, das neben Jagdmessern auch in Schiffspropellern bei Friction Stir Link verwendet wird.

• Eisenbahn: Dachpaneele, gebogene Seite, werden durch Rührreibschweißen hergestellt, und Kühlkörper sind für die Kühlung von Hochleistungselektronik konzipiert.

• Personalcomputer: Apple verwendete bei seinen Mac-Geräten Reibrührschweißen, um die Unterseite mit der Rückseite des Geräts zu verbinden.

• Robotik: Die KUKA Robot Group hat 2012 das Reibrührschweißen in ihren Produkten eingeführt.

• Fügen von 3D-Druckmaterialien aus Aluminium: Es wird auch zum Verbinden von 3D-Druckmaterialien aus Metall verwendet und dient zur Herstellung einer einwandfreien und fehlerfreien Schweißnaht. Interessant sind die Drehung der Sonde, der Neigungswinkel der Spindel, die Zieltiefe und die Verfahrgeschwindigkeit.

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