Кіріспе
Қатты күйдегі дәнекерлеу процесі
Фрикциялық дәнекерлеу (FWR) – бір-біріне қатысты қозғалыс кезіндегі жұмыс дайындамалары арасындағы механикалық үйкеліс арқылы жылу тудыратын қатты күйдегі дәнекерлеу және біріктіру процесі. Бұл процесте материалдарды пластикалық деформацияға ұшыратып, біріктіру үшін "қысым" деп аталатын көлденең күш қолданылады. Фрикциялық дәнекерлеу – қорыту дәнекерлеуінен ерекше, қатты күйдегі дәнекерлеу техникасы, және ол қатпарлы дәнекерлеуге ұқсас. Фрикциялық дәнекерлеу металдар мен термопластиктерді авиация және автомобиль өнеркәсібінде кең түрде қолдануға ие. Фрикциялық дәнекерлеудің ISO стандарты EN ISO 15620:2019 болып табылады, онда металдар мен қорытпалардың дәнекерлену қабілетіне қатысты негізгі терминдер, анықтамалар және кестелер туралы ақпарат келтірілген.
Тарих
Фрикциялық дәнекерлеуге қатысты алғашқы өтініштер мен патенттер 20 ғасырдың басына дейін жетеді, ал айналмалы фрикциялық дәнекерлеу – осы әдістердің ең ертесі. В. Рихтер 1924 жылы сызықтық фрикциялық дәнекерлеу (LFW) процесін патенттеді. Айналмалы фрикциялық дәнекерлеуге қатысты алғашқы сипаттамалар мен тәжірибелер 1956 жылы КСРО-да жүргізілді. Ю. Клименко 1960 жылдардың ортасында жаңа әдіс ойлап тапты және ол 1967 жылы патенттелді, тәжірибелік жолмен расталды және Ұлыбританиядағы The Welding Institute (TWI) институтында коммерциялық технологияға айналып, 1991 жылы қайта патенттелді: фрикциялық араластыру дәнекерлеу (FSW) процесі – бұл қатты күйдегі қосылу процесі, ол екі беткей жұмыс дайындамасын олардың материалы балқымай, тұтынылмайтын құралды пайдаланып біріктіреді. Стандартты фрикциялық дәнекерлеу техникасының жетілдірілген түрі – төмен күшті фрикциялық дәнекерлеу, EWI және Manufacturing Technology Inc. (MTI) компаниялары жасаған гибридтік технология, ол "қосылатын екі бөліктің интерфейс температурасын көтеру үшін сыртқы энергия көзін пайдаланады, соның арқасында дәстүрлі фрикциялық дәнекерлеуге қарағанда қатты күйде дәнекерлеу жасау үшін қажетті процестік күштер азаяды". Бұл процесс сызықтық және айналмалы фрикциялық дәнекерлеуге де қолданылады.
Металл техникасы
Фрикциялық дәнекерлеудің көптеген түрлері бар, бірақ ең танымал әдістер төменде келтірілген.
Ротациялық сүргішпен дәнекерлеу
Ротациялық үйкеліспен дәнекерлеу (RFW) – үйкеліспен дәнекерлеудің басты әдістерінің бірі. Дәнекерленетін бір элемент екіншісіне қатысты айналып, басылады. Материалдың қызуы үйкеліс салдарынан туындайды және бөлінбейтін дәнекерлеу тігісін құрайды.
Сызықтық сүргішпен дәнекерлеу
Сызықтық үйкеліс дәнекерлеу (СҮД) – бір детальді тұрақты детальдің бетімен бойлық алға-артқы қозғалыс арқылы жылжыту процесі.
Қиындықпен араластыруды дәнекерлеу
Фрикциялық араластырумен дәнекерлеу (FSW) – бұл қатты күйдегі қосылу процесі, ол екі бетке тірелген дайындамаларды олардың материалы ерімейінше біріктіру үшін тұтынылмайтын құралды пайдаланады. Жылу, айналатын құрал мен дайындама материалдары арасындағы үйкеліс нәтижесінде пайда болады, бұл FSW құралының жанындағы материалды жұмсартады. Құрал дәнекерлеу сызығы бойымен қозғалғанда, ол екі металл бөлігін механикалық түрде араластырады және құралдың қолданатын механикалық қысымы арқылы ыстық және жұмсалған металды балшық немесе қамырды қосатын сияқты пішіндейді.
Сырқаттану бетін
Сырқаттық жалану – сүртіліспен дәнекерлеуден туындаған процесс, онда жалағыш материал субстратқа жағылады. Жалағыш материалдан жасалған таяқ (мехтрод деп аталады) қысыммен айналдырылады, бұл таяқ пен субстрат арасында пластикалық қабатты құрайды.
Сызықтық тербеліспен дәнекерлеу
Сызықтық дірілдеумен дәнекерлеуде материалдар жанасып, қысымға салынады. Содан кейін сыртқы діріл күші қолданылып, бөлшектер бір-біріне қатысты, қолданылатын қысымға перпендикуляр бағытта сығу арқылы жылжытылады.
Орбиталық сүргішпен дәнекерлеу
Орбиталық үйкеліспен дәнекерлеу спинді дәнекерлеуге ұқсас, бірақ буынның жалпы көлемінен әлдеқайда кішірек шеңберде айналатын қозғалатын бөліктің орбиталық қозғалысын жасау үшін күрделі машина қолданылады.
Қаттылық
Ырғақ дәнекерлеу бейіндер сияқты сырғақ беттерде кездейсоқ пайда болуы мүмкін. Бұл әсіресе, сырғақ беттер арасындағы майлау майының қалыңдығы беттің өңделуінен (дөрекілігінен) кем болғанда болады, бұл төмен жылдамдық, төмен температура, майдың жетіспеуі, тым көп бос орын, майдың төмен тұтқырлығы, беттердің жоғары өңделуі (дөрекілігі) немесе осы факторлардың жиынтығынан туындауы мүмкін. Ұстап алуға төзімділік – материалдың ырғақ дәнекерлеуге қарсы тұру қабілеті. Бұл бейіндер беттерінің және жалпы жүктеме астындағы сырғақ беттердің маңызды қасиеті болып табылады.
Қызықты жайттар
Фрикциялық дәнекерлеу (микрофрикциялық араластыру дәнекерлеуі) CNC станогы арқылы да жүргізілді. Бірақ бұл оның қауіпсіз екенін және фрезерлік станокқа ұсынылатынын білдірмейді. Фрикциялық дәнекерлеудің ағашқа да қолданылатыны көрсетілген.