Apa itu Inertia Friction Welding?
Pengelasan gesekan inersia adalah proses pengelasan keadaan padat yang menggabungkan bahan dengan menggunakan rotasi dan gesekan untuk menghasilkan panas,dan gaya lateral untuk menggeser plastik bahan dan menyatu benda kerja bersama-sama.
Sejak awal perkembangannya, ROSCHEN telah berkembang menjadi metode pengelasan yang disukai di sejumlah industri, mulai dari otomotif dan aerospace hingga pertanian dan pengeboran,untuk aplikasi pencetakan dan kemasan.
Karena teknologi dan otomatisasi telah berkembang dalam beberapa dekade terakhir, las gesekan inersia terus menjadi salah satu metode pengolahan logam yang paling hemat biaya yang tersedia.
Bagaimana Pengelasan Trik Inersia Bekerja
Pengelasan gesekan inersiaadalah variasi dari las gesekan yang menggunakan energi kinetik dengan gaya lateral yang diterapkan untuk menyatukan bagian bersama.Energi kinetik dicapai dengan menggunakan flywheels set roda berat yang digunakan untuk menyimpan energi rotasi.
Jumlah energi kinetik yang dibutuhkan ditentukan oleh dua faktor: jenis bahan yang digabungkan dan geometri las.
Setelah material dan geometri diketahui, dimungkinkan untuk menghitung terlebih dahulu jumlah energi kinetik yang akan dibutuhkan untuk pengelasan.
Kemajuan teknologi dan perkembangan dalam proses las telah membuat pemahaman tentang rasio energi kinetik / rotasi lebih mudah ditemukan dan direplikasi,yang menghasilkan waktu siklus yang dipercepat dan kemudahan pengulangan yang tidak ditemukan dalam teknik las tradisional.
Langkah demi langkah Lihat Inertia Friction Welding
1. Persiapan
Tentukan faktor pengelasan utama √ massa flywheel, kecepatan rotasi, kekuatan dorongan lateral.
2. Rotasi Pra Kontak
Mesin pengelasan gesekan inersia terlihat mirip dengan mesin bubut toko konvensional kecuali di satu sisi, sebuah perekat dilampirkan ke roda layang yang memiliki massa yang ditentukan khusus.
Chuck ini memegang satu komponen las, sementara Chuck berlawanan, non-rotasi (yang bergerak secara aksial di bawah tekanan hidrolik) memegang yang lain.
Roda terbang akan mulai berputar dengan cepat, berputar sampai kecepatan yang telah ditentukan dan menyimpan energi kinetik.
3Kontak dan gesekan
Setelah flywheel mencapai kecepatan dan tingkat energi kinetik yang diperlukan, motor spindle dimatikan dan dilepas (keadaan roda bebas).Ram hidrolik non-berputar akan memaksa bagian statis ke bagian berputar, menyebabkan banyak gesekan.
Gerak ini memanaskan kedua bahan, melunakkan permukaan pengelasan bagian-bagian (tidak mencair) sampai titik bahwa mereka mampu ikatan di bawah sejumlah besar tekanan lateral.
4Perlahan dan Bonding
Saat potongan-potongan dikompresi bersama, energi kinetik massa flywheel terus memutar komponen, bekerja panas antarmuka logam, menghilangkan kotoran atau kekosongan,dan memurnikan permukaan biji-bijian,.
Ilmu di balik menentukan massa flywheel dan kecepatan rotasi sangat penting untuk menciptakan ikatan yang sangat kuat.dan komponen akan menjadi terlalu panas dan risiko ikatan yang tidak merata atau tidak efektif (dan kehilangan bahan); matikan motor terlalu cepat dan bagian-bagian tidak akan menjadi cukup panas untuk ikatan.
5. Penutupan dan pengujian
Ketika flywheel benar-benar berhenti, pengelasan selesai dan proses pengelasan selesai.langkah 02-04 memakan waktu antara 15 dan 45 detik tergantung pada ukuran dan komposisi bahan. (Untuk referensi, jika Anda membaca dengan kecepatan rata-rata 300 kata per menit, sebuah rol bisa diproduksi dalam waktu yang lebih singkat daripada yang dibutuhkan untuk membaca langkah 02-04.)
Keuntungan Pengelasan Friksi Inersia
Waktu Siklus yang Sangat Dikurangi
Sulit untuk melebih-lebihkan seberapa signifikan waktu siklus dikurangi dengan menggunakan proses las gesekan.
1Proses yang dikendalikan mesin
Faktor-faktor yang penting dalam mengatur las (kecepatan rotasi, massa flywheel, dan kekuatan dorongan) dikendalikan mesin, menghasilkan variasi minimal (jika ada) antara setiap produk,tidak seperti proses las MIG atau TIG.
2Konsistensi dan kebalikan yang ekstrim
Setelah faktor-faktor ini ditentukan (proses cepat untuk tukang las yang berpengalaman), komponen dapat direproduksi dengan cepat dengan sedikit gangguan dalam proses,menciptakan konsistensi ekstrim dan repeatability untuk hampir setiap proyek.
3- Persiapan komponen minimal
A minimally prepared saw-cut surface is suitable for the inertia friction welding process because the displacement of plastic metal eliminates original surface conditions and expels any contaminants from the weld zone.
4Minimal pengolahan setelah pengelasan yang diperlukan
Teknik pengelasan gesekan inersia menghasilkan komponen bentuk hampir bersih yang membutuhkan post-machining minimal.
5. Secara keseluruhan waktu perputaran yang lebih cepat
Sederhananya, proses pengelasan gesekan inersia tidak terlalu lama dibandingkan dengan pengelasan tradisional atau teknik mesin.
Menggabungkan Logam yang Berbeda
Biasanya, perbedaan besar antara titik leleh dari dua logam yang berbeda (misalnya baja tahan karat dan aluminium;Tembaga dan baja) akan membuat mereka tidak mungkin untuk dilas menggunakan teknik tradisional, dan akan membutuhkan semacam koneksi mekanis.
Proses pengelasan gesekan inersia tidak memerlukan permukaan yang dilebur, jadi ketika benda kerja menjadi plastik,ditekan bersama-sama dan kemudian didinginkan (dengan logam yang tidak dipanaskan berdekatan bertindak seperti heat sink), logam membentuk ikatan integritas tinggi tanpa paduan bahan.
Kemampuan untuk memilih logam yang berbeda untuk komponen memungkinkan produsen untuk menghilangkan penggunaan logam mahal di bagian-bagian benda kerja yang tidak membutuhkan logam tersebut.
Hal ini tidak hanya mengurangi biaya bahan dari proses las, tetapi juga dapat membantu aplikasi berjalan lebih efisien karena beban bahan yang lebih berat berkurang.
Pengurangan Biaya Dibandingkan dengan Las Tradisional dan Mesin CNC
Penghematan yang serius dicapai melalui proses las gesekan inersia baik dalam jam kerja dan biaya bahan.
1. logam yang berbeda menciptakan penghematan
Seperti yang disebutkan, kemampuan untuk menggunakan logam yang berbeda dapat membantu produsen menghemat biaya bahan dengan menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan logam mahal di seluruh komponen.
2Mengurangi biaya bahan, mengurangi biaya pemesinan
Proses ini membutuhkan bahan baku yang lebih sedikit untuk mencapai batas kelelahan dan torsi yang sama dari bagian yang dibentuk dengan metode lain.Ini berarti pengurangan biaya bahan baku dan waktu pemesinan pasca las untuk menghilangkan bahan tambahan.
3. Minimal bahan bekas
Dibandingkan dengan komponen yang diproduksi dengan mesin bubut CNC, inersia gesekan pengelasan scraps sedikit untuk tidak ada bahan,memungkinkan produsen untuk membeli bahan yang jauh lebih sedikit untuk mencapai volume produksi yang sama.
4. Mengurangi biaya operasi
Biaya dikurangi dengan menghilangkan kebutuhan akan gas, bahan pengisi, dan fluks yang dibutuhkan dalam metode pengelasan fusi.Biaya mesin juga berkurang dengan menurunkan biaya alat dan meningkatkan produktivitas.
Integritas Las Tinggi
Pengelasan gesekan inersia adalah proses pengelasan keadaan padat yang tidak memungkinkan kemungkinan porositas gas atau inklusi slag.
Pengelasan gesekan menciptakan ikatan 100% dari area kontak, menciptakan sendi yang sama kualitasnya dengan ikatan palsu.Sifat las lebih unggul daripada las yang dibuat dengan proses fusi tradisional, seperti pengelasan MIG atau TIG.
Proses ini akhirnya menciptakan kekuatan sendi yang sebanding atau bahkan lebih besar dari bahan induk.
Tidak Ada Batas Jumlah
Pengelasan gesekan inersia adalah solusi hemat biaya untuk memproduksi prototipe, seri kecil atau seri besar, berulang untuk proyek yang sedang berlangsung.
Keamanan Pekerja
Penghapusan cahaya terang yang berbahaya dan percikan bahan cair secara signifikan mengurangi risiko cedera di lantai.
Cara Terbaik Menggunakan Pengelasan Trik Inersia
Sementara pengelasan gesekan inersia adalah metode yang sangat berguna dan hemat biaya untuk bergabung dengan logam dan bahan lain, itu tidak cocok untuk semua aplikasi dan memiliki beberapa keterbatasan:
- Bahan harus dapat dibentuk pada suhu tinggi
- Keterbatasan muncul dengan adanya fase rapuh dalam struktur (misalnya dalam bahan seperti grafit, mangan sulfida, timbal bebas, atau tellurium)
- Besi cor dikecualikan dari daftar bahan las
- Perunggu dan kuningan dikecualikan dari daftar ketika mereka memiliki kandungan timah yang tinggi (> 0,3%)
- Orientasi sudut bagian las tidak mungkin saat ini
- Sambungan dasar harus menjadi pengelasan butt
- Secara umum, permukaan sendi pada setidaknya salah satu bagian harus pada dasarnya berbentuk bulat
Aplikasi yang Mendapat Manfaat dari Pengelasan Friksi Inersia
1. Pabrik Roller
Proses pengelasan gesekan inersia mengurangi biaya dan waktu siklus bagi produsen yang mengandalkan rol industri.
- Rol Nip: Rol Nip adalah rol bertenaga yang digunakan untuk menekan dua lembar atau lebih bersama-sama, membentuk produk berlapis.dan memeras gelembung atau gelembung.
- Rol feed: Pada mesin percetakan sheet-fed, rol feed adalah salah satu dari serangkaian roda karet yang mengangkut lembar kertas dari meja tumpukan ke pegangan.
- Rol transfer panas: Rol transfer panas memberikan kontrol suhu dengan mengedarkan cairan yang dipanaskan atau didinginkan melalui gulungan di bawah lapisan luar gulungan.Cairan mendinginkan atau memanaskan permukaan gulung ke suhu yang diinginkan untuk aplikasi.
- Rol konveyor
- Fuser/rol tekanan
2Pengeboran dan pertambangan
Baca studi kasus tentang menggunakan Inertia Friction Welding untuk membuat batang pengeboran untuk perusahaan di industri pertambangan gas alam
- Pengeboran minyak
- Pengeboran gas alam
- Pengeboran sumur air
-
3Komponen aerospace yang membutuhkan logam kekuatan tinggi
4. Pneumatic assembly tekanan
Peralatan Pengelasan dan Kapasitas Ukuran di Pierce Industries
Membuat Operasi Anda Lebih Efisien
Mulailah dengan percakapan pribadi dengan seorang insinyur di Pierce Industries. tanyakan pertanyaan, dapatkan jawaban, dan mulailah menghemat uang untuk organisasi Anda
roschen@roschen.com www.roschen.com
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!