摩擦攪拌接合（FSW）：原理、動作、用途、長所と短所

今日は、摩擦攪拌接合の原理、作業、用途、長所と短所について、その図で学びます。摩擦攪拌接合（FSW）は、ソリッドステート溶接プロセスです。これは一般的に摩擦溶接の一種ですが、用途が広いため、別個の溶接プロセスと見なされます。このタイプの溶接ではこのプロセスでは、外部からの熱は供給されず、高圧と摩擦力の下で界面で拡散するため、接合部が形成されます。このプロセスでは、溶融状態または塑性状態が含まれないため、ソリッドステート溶接プロセスに分類されます。

摩擦攪拌接合（FSW）：

原則：

摩擦攪拌溶接は、摩擦溶接と同じ原理で機能します。このプロセスでは、摩擦を使用して界面表面で熱を発生させます。この熱は拡散を開始します合わせ面で処理します。これらの合わせ面に加えられる高圧力は、金属の拡散プロセスを加速し、金属同士の接合を形成します。これが摩擦圧接の基本原理です。。摩擦攪拌接合では、回転工具を使用してプレートに摩擦力と圧力を加えます。このツールはそれ自体の軸で回転し、プレートの境界面で縦方向に移動し、回転するツールとワークピースの間の摩擦によって熱を発生させます。この熱により界面が変形し、高圧を加えることで2つのワークが互いに拡散します。この接合部は、界面表面での熱機械的処理によって作成されます。用途の広い溶接プロセスを可能にする大きな利点の1つは、簡単に自動化でき、金属の接合率が高くなることです。主にアルミニウム合金の接合に使用されます。

FSWの図

動作中：

摩擦攪拌接合の作業プロセスは、次のように要約できます。

最初に、両方のワークプレートが突合せ継手の場合と同じように一緒にクランプされます。これらの両方のプレートの溶接可能な表面は互いに接触しています。
これで、回転するツールピンが、ツールの肩がワークピースに接触するまで、インターフェイスサーフェスのワークピースに挿入されます。これにより、摩擦力による加熱によって材料が塑性変形します。これが、摩擦力による加熱により、分子間拡散により材料が塑性変形する接合プロセス。
これで、回転ツールがジョイントラインに沿って前方に移動します。これにより、ツールの後ろにジョイントが形成されます。
ツールは継続的に移動し、溶接全体が形成されます。接合プロセス後、ツールはワークピースから分離されます。ツールピンによって作成された穴は溶接プレートに残ります。

ビデオをフォローすることで、その動作を明確に理解できます。

アプリケーション：

FSWは主に、航空機産業で翼、燃料タンク、航空機構造などを溶接するために使用されます。
海洋産業で構造物の作業に使用されます。
自動車産業で、ホイールリム、シャーシ、燃料タンク、その他の構造物を溶接するために使用されます。
化学産業でパイプライン、熱交換器、エアコンを結合するために使用されますなど
摩擦攪拌溶接は、バスバー、アルミニウムと銅、コネクタ、その他の電子機器を接合するために電子産業でも使用されています。
製造業で広く使用されています。

長所と短所：

利点：

これはソリッドステート溶接であるため、フラックス、溶加材などを使用しません。
FSWは、類似金属と非類似金属の両方を溶接するために使用できます。
このプロセスにより、微細な結晶粒径と高品質の溶接を得ることができます
外部加熱がないため、消費電力が少なくなります。
高度に自動化されています。
必要なメンテナンスはほとんどありません。
大規模な溶接ジョイントの設計が利用可能であり、すべての方向に溶接できます。
操作が簡単で、環境汚染がありません。

デメリット：

複雑または特別なフィクスチャ 手配が必要です。
溶接プレートに目に見える穴を作成します。
初期費用またはセットアップ費用が高い。
アーク溶接プロセスに比べて柔軟性が低くなります。
FSWはフィラージョイントを作成できません。
鍛造不可能な素材は溶接できません。

これはすべて、摩擦攪拌接合（FSW）の原理、動作、タイプ、アプリケーション、その図の長所と短所に関するものです。この記事に関して質問がある場合は、コメントして質問してください。この記事が気に入ったら、ソーシャルネットワークで共有することを忘れないでください。より興味深い記事については、当社のWebサイトを購読してください。読んでくれてありがとう。

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