المجموعات

لحام الاحتكاك: العملية والأنواع والمزايا

لحام الاحتكاك: العملية والأنواع والمزايا

يستخدم اللحام الاحتكاكي ، كما يوحي الاسم ، الاحتكاك في لحام المفاصل. لا توجد حرارة خارجية يتم تطبيقها في عملية الانضمام.

ومن ثم ، فإن اللحام بالاحتكاك ليس عملية لحام انصهار ولكنه عملية لحام صلبة حيث يكون المفصل الناتج في كثير من الأحيان قويًا مثل المعدن الأصلي. يتم استخدام تقنية اللحام هذه في العديد من الصناعات للانضمام إلى الأجزاء.

دعنا ندخل في تفاصيل كيفية عمل هذه التقنية وفوائدها.

ذات صلة: اللحام بالليزر: الأنواع والمزايا والتطبيقات

إذا فركت راحتي يديك ببعضهما البعض ، ستلاحظ أن راحة يدك ستصبح ساخنة. كلما زادت الضغط والسرعة أكثر ، ستبدأ في الشعور بالدفء.

يتم استخدام نفس مبدأ توليد الحرارة عن طريق الاحتكاك في اللحام بالاحتكاك ، حيث يتم تصنيع الأجزاء المعدنية للفرك ببعضها البعض بسرعة وضغط عاليين للغاية.

ينتج عن هذا التفاعل بين السطحين احتكاك ميكانيكي. حتى لو بدت المادتان اللتان تم لحامهما معًا سلسة للعين المجردة ، فهناك مخالفات على المستوى المجهري. هذه المخالفات كافية لتوليد احتكاك بين أسطحها.

عندما تخضع مادتان لعملية لحام احتكاك ، فإن الحركة النسبية بين بعضهما البعض والضغط المطبق عليهما يولد حرارة عند نقاط التلامس. مع استمرار العملية ، يرتفع توليد الحرارة أيضًا ، وستبدأ المادتان في أن تصبح لزجة عند نقاط الاتصال.

مرة أخرى ، فإن الحركة بين الاثنين تعزز خلط الجزأين عند نقاط الاتصال الخاصة بهم ، مما يؤدي إلى تكوين رابطة أو لحام.

يمكن تسمية أي عملية لحام تستخدم الاحتكاك كطريقة لإنشاء الرابطة على أنها لحام احتكاك. ومع ذلك ، هناك أربعة أنواع أساسية من عمليات اللحام بالاحتكاك.

دعنا نراجع كل واحد منهم بإيجاز لفهم الاختلافات الدقيقة بينهما.

لحام الاحتكاك الدوراني: من بين المادتين ، يتم تدوير إحداهما فوق سطح الأخرى حيث يكون اللحام مطلوبًا. تستخدم العملية القوة المحورية الضاغطة وسرعات الدوران العالية.

يؤدي هذا المزيج إلى تلدين المادتين ، مما يؤدي في النهاية إلى رابطة بين الاثنين.

لحام الاحتكاك الخطي: في هذا النوع من اللحام بالاحتكاك ، تتذبذب إحدى المواد بالنسبة إلى الأخرى بسرعات عالية مع قوى ضغط عالية في حركة ترددية. تتسبب الحرارة الناتجة عن الأسطح في تلدين المعدن ، وتحترق الأكاسيد أو ملوثات مستوى السطح أو طردها من الجانبين.

الاحتكاك يحدث لحام:يستخدم لحام الدمج الاحتكاكي أداة خاصة بكتف أسطواني ودبوس محدد لإنشاء اللحامات. يتحرك الدبوس على طول خط التماس قطعتي العمل حتى يستقر الكتف على التماس.

تقوم الأداة بعد ذلك بالتدوير حيث يؤدي الاحتكاك بين الكتف والدرزة إلى تليين المعدن. يتم تحريك الدبوس المموج خطيًا عبر خط التماس لتحريك المعدن اللين وإنشاء رابطة في العملية.

لحام بقعة الاحتكاك: لحام بقعة ضجة الاحتكاك هو أحد أنواع لحام الدمج الاحتكاكي مع اختلاف رئيسي واحد.

في لحام الدمج الاحتكاكي ، يتم تحريك الأداة على طول خط اللحام لقطع العمل. ومع ذلك ، في اللحام النقطي بالاحتكاك ، يتم تدوير الأداة في مكان ولا يتم تحريكها.

إنه يدور ويخلق لحامًا ، ويتم رفع الأداة ، مما يؤدي إلى إنشاء فتحة خروج حيث تم حقن الدبوس المموج.

تعتمد السرعة التي تحدث بها الحركة النسبية والضغط المطبق على قطع العمل على مقدار الحرارة اللازمة لإنشاء اللحام بين الجزأين المعدنيين. بالنسبة للصلب ، يولد لحام الاحتكاك أي مكان بينهما 900 و 1300 مئوية.

يستخدم العديد من اللحام بالقصور الذاتي ولحام الاحتكاك بشكل مترادف. ومع ذلك ، فإن اللحام بالقصور الذاتي هو نوع من اللحام بالاحتكاك.

لكي نكون دقيقين ، فإن اللحام بالقصور الذاتي هو نوع من اللحام بالاحتكاك الدوراني. تحصل على اسم اللحام بالقصور الذاتي من الطريقة التي يحدث بها الدوران.

في تقنية الربط هذه ، يتم الاحتفاظ بإحدى قطع العمل ثابتة بينما يتم تثبيت الأخرى على عمود دوران. تم تصنيع المغزل للدوران بسرعة عالية لتوليد احتكاك بين السطحين المعدنيين.

هنا ، يتم تثبيت الحد الأقصى لعدد دورات المغزل في الدقيقة ويعتمد على نوع المادة التي يحملها ودرجة الحرارة التي يجب أن تصل إليها لتلحيم القطعتين معًا.

بمجرد وصول المغزل إلى أعلى عدد دورات في الدقيقة ، ينفصل محرك الأقراص وتكون قطعة العمل الثابتة تثق في قطعة العمل الدوارة. تستمر قطعة العمل في الدوران من تلقاء نفسها بسبب قوة القصور الذاتي الناتجة عن الطاقة الحركية.

لا تضمن كل تقنيات اللحام نفس نتائج الوصلات. ومن ثم ، يتم اختيار نوع اللحام بناءً على الخصائص المنقولة إلى الوصلة من خلال عملية اللحام.

دعونا نناقش بعض مزايا استخدام اللحام بالاحتكاك:

تمكن من الانضمام إلى المعادن غير المتشابهة: تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للحام الاحتكاك في أنه يمكن استخدامه للانضمام إلى المعادن غير المتشابهة.

بعض مفاصل الاحتكاك ثنائية المعدن الشائعة هي:

  • ألمنيوم إلى صلب
  • النحاس إلى الألومنيوم
  • التيتانيوم إلى النحاس
  • سبائك النيكل إلى الفولاذ

كقاعدة عامة ، يمكن لحام كل معدن قابل للتسامح بالاحتكاك. يمنح هذا مزيدًا من الحرية للمهندسين حيث يمكنهم إنشاء هياكل ثنائية المعدن بفضل اللحام الاحتكاكي.

تعتبر وصلات النحاس والألمنيوم غير قابلة للحمل بشكل عام ، ولكن مع اللحام بالاحتكاك ، يكون ذلك ممكنًا.

لا يوجد تطبيق خارجي للحرارة أو التدفق: لا يتطلب اللحام الاحتكاك أي حرارة خارجية أو تدفق ، مما يجعل العملية سهلة وأقل فوضى.

عيوب ضئيلة أو معدومة: تتمثل إحدى مزايا اللحام ذو الحالة الصلبة في احتوائه على حد أدنى من العيوب أو لا يحتوي على عيوب عند مقارنته بلحام الانصهار. يتم نقل نفس التأثيرات إلى اللحام الاحتكاكي.

عملية سريعة جدا: يعتبر اللحام بالاحتكاك أحد أسرع طرق اللحام ، حيث يصل إلى مرتين أو حتى 100 مرة أسرع من اللحامات العادية.

لا تحتاج إلى الكثير من تجهيز السطح: يمكن ربط الأسطح المشكّلة أو المقطوعة أو المقطوعة باستخدام اللحام بالاحتكاك. ومع ذلك ، فإن وجود مواد التشحيم أو الزيوت غير مسموح به لظروف اللحام المثلى.

اللحام الاحتكاك هو مصطلح شامل يشمل عدة أنواع من عمليات اللحام. تعتمد العديد من الصناعات على اللحام بالاحتكاك لإنشاء وصلات غير قابلة للتطبيق.

إنه سريع وفعال وواحد من أكثر الخيارات شيوعًا عندما يتعلق الأمر بلحام الحالة الصلبة.


شاهد الفيديو: Inertia Friction Welding Demonstration - Manufacturing Technology, Inc. (شهر اكتوبر 2021).