Топлотна енергија се може добити окретањем једног дела док је други непомичан или ротирањем у супротном смеру. Штавише, делови морају истовремено бити притиснути један на други са сталном или растућом силом од почетка до краја. Процес се завршава узнемиравањем и брзим заустављањем ротирајућег дела.
У поређењу, рецимо, са електричним сучеоним заваривањем, процес базиран на трењу има низ оперативних предности:
- трошкови енергије су знатно смањени;
- заварени спој је увек поуздан, јер зависи само од термофизичких карактеристика производа који се заварују;
- није потребна посебна припрема за спајање споја, јер каменац, рђа, маст и маст сагоревају или се истискују у бљесак на почетку процеса;
- на квалитет везе не утиче чак ни кршење паралелизма радних предмета до углова од 6±1 степени;
- одсуство негативних фактора у виду ултраљубичастог зрачења и емисије штетних гасова;
- једноставност технолошке опреме, лако подложна рутинском одржавању, механизацији и аутоматизацији.
Процес заваривања трењем на стругу
Заваривање челичних шипки
У стезну главу и главу машине учвршћујемо металну шипку чији пречник треба да буде већи од 3,5 мм, али мањи од 200 мм. Могу бити и челик, алуминијум, бакар, бронза или различити метали:
- челик и алуминијум;
- челик и бакар;
- алуминијума и бронзе итд.
Комбинације материјала могу бити веома различите, чак и оне које се не могу заварити на уобичајен начин. У овом погледу нема ограничења за заваривање трењем.
У нашем случају, причврстимо шипку у главу помоћу три вијка ушрафљена у отворе стезне главе, равномерно распоређених по ободу под углом од 120 степени. Уз њихову помоћ, вршимо поравнање у односу на шипку причвршћену у стезну главу затезањем или отпуштањем једног или другог вијка.
Носач доводимо док се шипке не зауставе и причвршћујемо га или држимо руком како би се повећала сила стезања током процеса заваривања, што захтева технологија ове методе заваривања.
Укључујемо машину, због чега шипка причвршћена у стезну главу машине почиње да се окреће. У нашем случају, штап фиксиран у глави је непомичан, али у принципу може да се ротира у супротном смеру, што би смањило време процеса.
Ускоро ћемо видети затамњене боје које почињу на месту контакта шипки и шире се дуж њих у супротним смеровима, што је директан знак брзог загревања метала као резултат трења.
После још једног кратког времена, метал у контактној зони ће сјајно засијати и почети да се истискује у облику прстенасте формације изван димензија шипки.Овај прстен ће такође садржати неравнине: каменац, несагорела маст, чврсте неметалне инклузије итд.
У тренутку најсјајнијег сјаја на контактној тачки, машина се мора нагло искључити тако да се метал две шипке стврдне. Истовремено, ако држач није осигуран, потребно је постепено повећавати притисак на њега како би се надокнадио обим измештеног метала у контактној зони и добио чвршћи и квалитетнији спој.
Након што сачекате док се сјај не заустави (а то је знак да је метал потпуно стврднуо), можете олабавити завртње за причвршћивање и уклонити главу. Сада остаје само да се провери квалитет заваривања трењем.
Да бисте то урадили, поново укључите машину и откријте незнатно испадање заварене шипке - последица нетачног поравнања током инсталације на почетку. Овај недостатак се може елиминисати окретањем и уклањањем екструдираног ивица у контактној области.
Дубље продирање метала показује да се у подручју заваривања две шипке не виде никакве карактеристике. Чини се да ово није тачка контакта између две шипке, већ тело једног од њих.
Вршимо следећу контролу квалитета заваривања трењем. Овако спојене шипке стегнемо у шкрипац и брусним диском направимо „полицу“ у контактној зони и поново се уверимо у хомогеност метала, што такође указује на квалитет заваривања.
Вијчана веза
Заваривање трењем се може користити за спајање глава и вијака који се масовно производе. Процес се не разликује од процеса са шипкама: један вијак је стегнут у стезну главу машине, други у главу.
Уз помоћ овог другог, вијци се доводе у контакт са главама и машина се покреће. Такође је потребно повећати силу стезања и ухватити тренутак заваривања како би се погон на време искључио.
Заваривање трењем се може користити за спајање материјала које је тешко или немогуће заварити са другим врстама: челиком и алуминијумом, аустенитним и перлитним челицима. Такође се може користити за једноставно спајање пластичних радних комада.
Прорачуни и пракса коришћења фрикционог спајања показују да је ова метода погоднија за радне предмете чији пречник је у опсегу од 6-100 мм. Шипке за заваривање пречника већег од 200 мм није економски исплативо, јер ће процес захтевати више снаге (0,5 хиљада кВ) и аксијалне силе (3 × 106 Н). Овим методом неће бити могуће повезати шипке пречника мањег од 3,5 мм због потребе да се обезбеде велике брзине (200 обртаја у минути) и тешкоће у одређивању када треба искључити погон.
