Reibschweißen:Prinzip, Arbeitsweise, Typen, Anwendung, Vor- und Nachteile

Heute lernen wir das Prinzip des Reibschweißens, Arbeitsweise, Typen, Anwendung, Vor- und Nachteile mit seinem Diagramm kennen. Reibschweißen ist ein Festkörperschweißverfahren. Festkörperschweißen sind solche Schweißverfahren, bei denen keine äußere Wärme zugeführt wird oder kein geschmolzener oder plastischer Zustand eintritt. Bei dieser Art des Schweißens , erfolgt das Schweißen aufgrund von externem Druck, der auf den festen Zustand ausgeübt wird. Beim Reibschweißverfahren rotieren oder bewegen sich beide zu verbindenden Bleche bzw. Werkstücke relativ zueinander. Diese Relativbewegung erzeugt Reibung, die Material auf der Kontaktfläche plastisch verdrängt. Ein hoher Druck wird angelegt, bis die Schweißnaht abgeschlossen ist. Dieses Schweißen wird zum Verbinden von Stahlstangen und Rohren mit einem Durchmesser von bis zu 100 mm verwendet.

Reibschweißen:

Prinzip:

Reibschweißen funktioniert nach dem Grundprinzip der Reibung. Bei diesem Schweißverfahren wird die Reibung zur Wärmeerzeugung an der Störfläche genutzt. Diese Wärme wird weiter verwendet, um zwei Werkstücke zu verbinden, indem äußerer Druck auf die Oberfläche des Werkstücks ausgeübt wird. Bei diesem Schweißverfahren wird die Reibung bis zum Erreichen der plastischen Umformtemperatur aufgebracht. Bei Stahl sind es normalerweise 900-1300 Grad Celsius. Nach dieser Erwärmungsphase wird eine gleichmäßig ansteigende Druckkraft aufgebracht, bis die beiden Metallwerkstücke eine dauerhafte Verbindung eingehen. Diese Verbindung entsteht durch thermomechanische Behandlung an der Kontaktfläche.

Funktioniert:

Es gibt viele Arten von Reibschweißverfahren, die unterschiedlich funktionieren. Aber alle diese Prozesse haben ein gemeinsames Arbeitsprinzip, das wie folgt zusammengefasst werden kann.

• Zunächst werden beide Werkstücke für eine glatte quadratische Oberfläche vorbereitet. Einer von ihnen ist auf einem von einem Rotor angetriebenen Spannfutter montiert und der andere bleibt stationär.
• Der Rotor ermöglicht eine Drehung mit hoher Geschwindigkeit, wodurch sich das montierte Werkstück dreht. Auf das stationäre Werkstück wird eine geringe Druckkraft ausgeübt, die eine Reinigung der Oberfläche durch Polieren ermöglicht.
• Jetzt wird eine hohe Druckkraft auf das stationäre Werkstück ausgeübt, die es in Richtung des rotierenden Werkstücks drückt und eine hohe Reibungskraft erzeugt. Diese Reibung erzeugt Wärme an der Kontaktfläche. Es wird bis zum Erreichen der plastischen Umformtemperatur aufgebracht.
• Wenn die Temperatur die gewünschte Grenze erreicht hat, wird der Rotor angehalten und die Druckkraft wird zunehmend aufgebracht, bis die gesamte Schweißnaht gebildet ist.
• Dieses Schweißen wird zum Schweißen von Metallen und Legierungen verwendet, die mit anderen Methoden nicht geschweißt werden können.

Typen:

Kontinuierliches Induktionsreibschweißen:

Dieses Schweißen ist dasselbe wie oben besprochen. Bei diesem Schweißverfahren wird der Rotor mit einer Bandbremse verbunden . Wenn die Reibung die Grenze der Kunststofftemperatur überschreitet, tritt die Bandbremse in Aktion, die den Rotor stoppt, aber der auf das Werkstück ausgeübte Druck nimmt zu, bis die Schweißnaht gebildet ist.

Trägheitsreibschweißen:

Bei dieser Art des Reibschweißens wird die Bandbremse durch den Motor ersetzt Schwungrad und Wellenschwungrad. Diese Schwungräder verbinden das Spannfutter mit dem Motor. Zu Beginn des Schweißens werden beide Schwungräder miteinander verbunden. Wenn die Drehzahl oder Reibung ihre Grenze erreicht, trennt sich das Motorschwungrad vom Wellenschwungrad. Das Wellenschwungrad hat ein niedriges Trägheitsmoment, das ohne Bremse stoppt. Die Druckkraft wird kontinuierlich auf das Werkstück ausgeübt, bis die Schweißnaht gebildet ist.

Anwendung:

• Zum Schweißen von Rohren und Wellen.
• Es wird hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt, im Automobil verwendet , Marine- und Ölindustrie.
• Zahnräder, Achsrohr, Ventile, Antriebsstrang etc. Bauteile werden reibverschweißt.
• Es wird verwendet, um Schmieden zu ersetzen oder Casting Montage.
• Hydraulische Kolbenstange, LKW-Rollenbuchsen usw. werden durch Reibschweißen verbunden.
• Wird in der Elektroindustrie zum Schweißen von Kupfer- und Aluminiumgeräten verwendet.
• Verwendet in Pumpen zum Schweißen von Pumpenwellen (Edelstahl an Kohlenstoffstähle).
• Schalthebel, Bohrer, Pleuel usw. werden durch Reibschweißen geschweißt.

Vor- und Nachteile:

Vorteile:

• Es ist ein umweltfreundlicher Prozess ohne Rauchentwicklung etc.
• Schmale Wärmeeinflusszone, daher keine Änderung der Eigenschaften von wärmeempfindlichem Material.
• Kein Füllmetall erforderlich.
• Die Schweißfestigkeit ist in den meisten Fällen stark.
• Leicht zu automatisieren.
• Hohe Schweißgeschwindigkeit.
• Hohe Schweißeffizienz.
• Viele verschiedene Metalle können mit diesem Verfahren geschweißt werden.

Nachteile:

• Dies wird meistens nur für Rundstäbe gleichen Querschnitts verwendet.
• Nicht schmiedbares Material kann nicht geschweißt werden.
• Die Vorbereitung des Werkstücks ist kritischer
• Hohe Einrichtungskosten.
• Gemeinsames Design ist begrenzt.

Hier geht es um Reibschweißprinzip, Arbeitsweise, Typen, Anwendung, Vor- und Nachteile. Wenn Sie Fragen zu diesem Artikel haben, stellen Sie diese per Kommentar. Wenn Ihnen dieser Artikel gefällt, vergessen Sie nicht, ihn in Ihren sozialen Netzwerken zu teilen. Abonnieren Sie unsere Website für weitere interessante Artikel. Danke fürs Lesen.