La saldatura per attrito-agitazione (Friction Stir Welding, FSTI) utilizza il calore generato dall'attrito tra l'utensile di saldatura rotante ad alta velocità e il pezzo in lavorazione per plastificare localmente il materiale da saldare. Quando l'utensile di saldatura si muove in avanti lungo l'interfaccia di saldatura, il materiale plastificato fluisce dalla parte anteriore dell'utensile verso la parte posteriore sotto la forza di attrito rotazionale dell'utensile stesso, formando una saldatura densa in fase solida sotto la compressione dell'utensile. La saldatura FSTI consente di unire facilmente materiali uguali o diversi, inclusi metalli, alcuni compositi a matrice metallica, ceramiche e materie plastiche. La saldatura FSTI si distingue per l'elevata produttività e l'ottima qualità. È ampiamente utilizzata nell'ingegneria e nell'industria manifatturiera.
Caratteristiche di saldatura
Durante il processo di saldatura non sono necessari altri materiali di consumo, come bacchette di saldatura, fili, flussi e gas protettivi. L'unico consumo è l'agitatore di saldatura. Nel frattempo, a causa dell'agitazione, la temperatura durante la saldatura per attrito è relativamente bassa, quindi lo stress residuo o la deformazione della struttura dopo la saldatura è molto inferiore a quella della saldatura per fusione. Soprattutto quando si fondono e si saldano piastre sottili in lega di alluminio. La deformazione fuori piano della struttura è molto evidente, sia che si utilizzi la tecnologia di saldatura senza deformazione o la tecnologia di modellatura a freddo e a caldo post saldatura, è molto problematica e aumenta la complessità strutturale e i costi di produzione.
La saldatura per attrito viene utilizzata principalmente in metalli non ferrosi con temperature di fusione più basse, come Al, Cu e altre leghe. Per materiali neri con buona duttilità e facile deformazione plastica
Il riscaldamento ausiliario o l'utilizzo della sua superplasticità possono anche ottenere la saldatura per attrito.
La saldatura per attrito è stata applicata con successo nella connessione di metalli non ferrosi. La saldatura ad attrito può essere utilizzata per saldature in varie posizioni, come saldatura piana, saldatura verticale, saldatura sopraelevata e saldatura sopraelevata; Completa varie forme di giunti di saldatura, come giunti di testa, angolari e di sovrapposizione, e collega anche strutture con spessori variabili e materiali multistrato. È anche possibile saldare materiali metallici diversi Connect.
Dato che la saldatura per attrito si basa solo sulla rotazione e sul movimento della testa di saldatura, realizzando gradualmente la saldatura dell'intero cordone di saldatura, è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla saldatura per fusione o anche alla saldatura ad attrito convenzionale. A causa del relativamente piccolo apporto di calore durante il processo di saldatura ad attrito rispetto al processo di saldatura per fusione, non si verifica alcuna fusione del metallo nell'area del giunto. È un processo di saldatura allo stato solido che protegge la lega. Mantenendo le proprietà metallurgiche del materiale di base, è possibile saldare materiali come compositi a matrice metallica e materiali rapidamente solidificati che potrebbero avere reazioni avverse quando si utilizza la saldatura per fusione
I vantaggi della saldatura
1, i cambiamenti della microstruttura nella zona termicamente alterata del giunto saldato sono piccoli. Lo stress residuo è relativamente basso e il pezzo saldato non si deforma facilmente;
2, in grado di completare saldature lunghe, sezioni trasversali di grandi dimensioni e giunti di saldatura alti in diverse posizioni in una volta sola;
3, il processo operativo è conveniente per ottenere meccanizzazione e automazione, con attrezzature semplici, basso consumo energetico, alta efficienza e bassi requisiti per l'ambiente di lavoro;
4, nessuna necessità di aggiungere fili di saldatura, nessuna necessità di rimuovere la pellicola di ossido prima della saldatura durante la saldatura di leghe di alluminio, leghe di magnesio e leghe di titanio, nessuna necessità di gas protettivo e basso costo;
5, può saldare materiali sensibili alle crepe calde, adatti alla saldatura di materiali diversi, come incollaggi di rame e alluminio, incollaggi di alluminio e magnesio, ecc.;
6, il processo di saldatura è sicuro, privo di inquinamento, privo di fumo e privo di radiazioni.
Aree di applicazione delle piastre fredde liquide
L'utilizzo di controller e inverter ad alta potenza nelle piastre di raffreddamento a liquido dei veicoli a energia alternativa richiede un notevole apporto di calore per garantire il funzionamento stabile del veicolo. Allo stesso tempo, è necessaria una soluzione economicamente vantaggiosa. In questo contesto, si ricorre generalmente alla tecnologia di pressofusione per modellare rapidamente le piastre di raffreddamento a liquido e ridurre i costi di lavorazione. Contemporaneamente, i microcanali e i canali di flusso della piastra di raffreddamento a liquido vengono realizzati nello stampo. Successivamente, tramite saldatura a frizione, i canali di flusso vengono sigillati. Si tratta di un processo produttivo semplice e veloce, ampiamente utilizzato nei sistemi di raffreddamento dei veicoli a energia alternativa.
Naturalmente, a causa delle diverse strutture e ambienti applicativi, esistono anche molti modi per produrre piastre raffreddate a liquido utilizzando la tecnologia di saldatura ad agitazione. In poche parole, l’utilizzo di caratteristiche di saldatura ad alte prestazioni e vantaggi a basso costo può portare grande comodità alla produzione di piastre raffreddate a liquido per chip ad alta potenza.