Wissen über FSW| Anwendung der neuen Energie

Das Rührreibschweißen (Friction Stir Welding), auch FSW genannt, ist eine neue Festphasenverbindungstechnik, die 1991 vom American Welding Institute durch die kombinierte Einwirkung von mechanischer Kraft und Reibungswärme erfunden wurde. Obwohl diese Technologie erst spät aufkam, erregte sie aufgrund ihrer hervorragenden Umweltschutz- und Schweißfähigkeiten schnell die Aufmerksamkeit der großen Hersteller.

Beim FSW-Verfahren rotiert ein zylindrischer Rührkopf mit einer speziellen Wellenschulter und einem Nadelvorsprung und wird langsam in das zu schweißende Werkstück eingeführt. Durch intensives Rühren, Reibung und Druck wird das Metallmaterial der Schweißnaht plastisch erweicht. Wenn sich der Rührkopf dreht und vorwärts bewegt, wird das thermoplastische Metallmaterial von der Vorderseite des Rührkopfes zur Rückseite transportiert und unter der Einwirkung der Rührwellenschulter gerieben und geschmiedet und verwandelt sich schließlich in eine fein geschmiedete Gewebestelle. Es nutzt die Reibungshitze voll aus und verhindert eine starke Verformung des erhitzten Metallmaterials durch Druck, und verbindet schnell zwei Metallstücke miteinander, indem es auf geniale Weise Erhitzungs- und Pressmethoden miteinander kombiniert.、

Gegenwärtig kann es für die Herstellung einer Vielzahl von Autoteilen verwendet werden, wie z. B. Radnaben, Hinterachsen, Batterieträger aus Aluminiumlegierung, Verkleidungen von Motorgehäusen, Verstärkungen von Seitenverkleidungen, Strukturteile zur Türverstärkung, Verklebungen von großen Strangpressteilen, usw.

Ford, BMW, Fiat, GM, Mercedes-Benz und Volvo sind alle an diesen Komponenten beteiligt. Aber diese Technologie wird hauptsächlich unabhängig von den Zulieferern oder gemeinsam von den Zulieferern und den Automobilherstellern entwickelt, wie ihr Anwendungsbereich. Was die technischen Reserven angeht, sind die Zulieferer immer noch dominant.

Wie wir alle wissen, haben leichte Legierungen wie Aluminium- und Magnesiumlegierungen den Nachteil, dass die Verbindungen stark erweichen, sich leicht ein Oxidfilm bildet, Poren und thermische Risse entstehen und sich die Schweißnaht während des Schweißens stark verformt - FSW kann genau diese Probleme lösen. Bereits 2005 wurde es beim Ford GT von 2005 zum Schweißen von Magnesium- und Aluminiumlegierungen eingesetzt. Man kann sagen, dass das Reibschweißen eines der am besten geeigneten Schweißverfahren für Aluminiumlegierungen ist.

1. Vorteile von FSW

Um das Fahrzeuggewicht zu verringern und gleichzeitig die Steifigkeit zu gewährleisten, werden Aluminiumlegierungen häufig Verstärkungselemente (wie Mg) zugesetzt. Aufgrund der hohen Lichtbogenschweißtemperatur beim Laserschweißen brennen die Verstärkungselemente leicht aus, die Festigkeit der Schweißnaht und die Leistung des Fahrzeugs werden beeinträchtigt, während beim Reibschweißen mit einer niedrigeren Schweißtemperatur dieses Problem nicht auftritt. Der Prozess des Laserschweißens ist schwierig, und die Qualität ist anfällig für Wiederholungen.

2. Der Verbesserungsraum des Reibschweißens

FSW ist kein absolut perfektes Schweißverfahren. Zum Beispiel ist die Geschwindigkeit ein großes Problem. Im Allgemeinen liegt die Geschwindigkeit dieses Schweißverfahrens bei etwa 100 mm/min, während die Geschwindigkeit des Laserschweißens, das auch kontinuierliches Schweißen ermöglicht, etwa 3000 mm/min beträgt.

Um die neuesten Entwicklungen zu erwähnen, so ist das Spannendste die neueste Forschung des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) des Energieministeriums. Durch die Zusammenarbeit mit General Motors, Alcoa und Timken (TWB) konnte die Geschwindigkeit des FSW-Verfahrens um das Zehnfache erhöht werden, wodurch die Produktionszeit und -kosten erheblich gesenkt und gleichzeitig leichtere und stärkere Teile erzielt wurden. Berichten zufolge kann das verbesserte Verfahren das Gewicht der Tür um 62% verringern, während die Kosten um 25% gesenkt werden können.

3. Schlussfolgerung

Derzeit ist das Reibschweißen noch eine aufstrebende Technologie, die Durchdringungsrate ist nicht sehr hoch. Allerdings, wie geringes Gewicht hat sich zu einem Konsens, Aluminium-Magnesium-Legierung Materialien haben beispiellose Aufmerksamkeit, die unweigerlich dazu führen, dass die plötzliche Entstehung von Reibschweißen Technologie erhalten.

Darüber hinaus werden mit dem zunehmenden Bewusstsein für den Umweltschutz Technologien zur Herstellung umweltfreundlicher Autos wie Lacke auf Wasserbasis, Zwischenbeschichtungsverfahren und Reibschweißen allmählich das Laserschweißen, die Hohlraum-Wachsinjektion und dicke Autolacke usw. ersetzen. Eine neue Welle der Technologie.

 

Von: http://www.essebinet.com/