FRICTION STIR WELDING: INNOVATIVE AND LOW-EMISSION

Introduction to لحام الدمج الاحتكاكي (FSW) technology

The innovative لحام الدمج الاحتكاكي (FSW) technology has been continuously optimized for two decades. It not only offers technological advantages, but is also characterized by a particularly low level of emissions. This benefits users and the environment alike.

With thermal welding processes, the work piece must be melted on the joining zone. In addition to possible problems, changes in material properties and reduced stability also occur. Pollutants are also separated in conventional welding processes.

In thermal welding, an arc or gas flame creates a weld pool. And the weld fumes emitted by the weld pools are in some cases extremely harmful to health. Similarly, it brings impact on the climate and the environment.

What is Friction Stir Welding (FSW) ؟

لحام الدمج الاحتكاكي (FSW), however, always works at temperatures below the melting point. This means that there is no melt pool and air-tight protective gases can be completely dispensed with. Friction stir welding thereby reduces emissions that are harmful to health, the environment and the climate.

Thanks to its high efficiency and minimally invasive working method, ربطenables low-CO ₂ productions even in standardized, reproducible large-scale production.

The reason for this lies in the highly specialized technology that works without the use of additional materials.

 

How does Friction Stir Welding (FSW) technology work?

The work pieces are first heated at the joint gap only by the frictional energy of the tool to just below the melting point.

This tool then mixes the plasticized material of the joining partners into a high-strength, non-porous and even gas-tight seam.

ربطis also characterized by a positive energy and resource balance. In addition to the absence of shielding gas or welding gas, no additional filler materials are required.

For instance, wire with which the joint gap is filled during thermal welding. The energy applied is used without loss and immediately in the production of weld seams. Friction stir welding therefore has a very high efficiency and high energy efficiency among the joining processes.

The method of Friction Stir Welding (FSW) is particularly suitable for light metals. Such as:

• aluminum and
• alloys

Many producers of parts for the mobility industry use these light metals. This helps to reduce the weight and energy consumption of ships, vehicles and airplanes.

This aspect is particularly important in the planning and construction of technologies in e-mobility. For reasons of efficiency, the energy source must be of the lowest possible mass. But this reduces the range of the vehicles.

 

In order to ensure their full performance, frequent, short reloading at the final stops is necessary. The heat generated in the batteries must be dissipated via cooling plates.

By connecting the individual components using Friction Stir Welding a product has now been realized that optimally fulfills the cooling performance requirements. And at the same time, it reduces the weight to a necessary minimum.

In this way, an environmentally friendly manufacturing process promotes the implementation of future-oriented technology.

ربط المعادن تحت نقطة الانصهار. هذا يخلق اتصالات ضيقة الضغط والفراغ دون مسام وشقوق.

تُعرف هذه التقنية أيضًا باسم لحام التحريك الاحتكاكي. استخدمت Essaii  بنجاح عملية اللحام الاقتصادية والصديقة للبيئة لسنوات عديدة في صناعات مثل:

• سيارة
• طعام
• تكنولوجيا طبية
• الفضاء
• مهندس ميكانيكى
• المواصلات

لحام الدمج الاحتكاكي (FSW) is always finding new applications

الطلب على المواد يزداد أعلى فأكثر. يجب أن تكون خفيفة ومستقرة وسهلة العمل معها. لذلك يتم استخدام السبائك المعدنية. لديهم مزايا المعادن الفردية. لكنه يقلل من عيوبها إلى الحد الأدنى.

يتم ربط . لكن طرق المعالجة هذه لها عيوب.

تقنيات ربط اللحام الاحتكاكي المشترك (FSW)

تكمن عيوب التثبيت في:

• ارتفاع استهلاك المواد و
• الوزن المرتفع المرتبط ،
• قابلية مواقع الحفر للتآكل و
• إضعاف المواد بسبب عملية الحفر.

في الواقع ، تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً حيث يجب فحص كل وصلة برشام على حدة.

يؤدي اللحام إلى تسييل المادة وتغيير هيكلها. يؤدي تكوين المسام الناجم عن الأكسدة إلى زيادة زعزعة استقرارها.

تدفق عمل لحام ضجة الاحتكاك (FSW)

للتغلب على هذه العيوب ، لحام التحريك الاحتكاكي (FSW) في بريطانيا العظمى. يتم اللحام في المرحلة البلاستيكية بحيث لا تذوب المادة الأساسية.

بقوة كبيرة ، يتم ضغط دبوس دوار بين ورقتين ويتم تحريكه على طول خط الربط. بسبب الاحتكاك ، يتم تسخين قطع العمل وتقليبها حتى تنضم الأوراق.

يتم اللحام تحت نقطة انصهار المادة. بحيث لا تحدث أي تغييرات هيكلية غير مؤاتية عندما يتصلب الذوبان. وهذا يعني أنه حتى سبائك الألومنيوم التي يصعب لحامها يمكن لحامها.

ومع ذلك: على الرغم من أن العملية قابلة للتطبيق على جميع المعادن ، إلا أنها تستخدم بشكل أساسي للمعادن ذات نقطة الانصهار المنخفضة بسبب التآكل العالي للأداة

ومع ذلك ، تفوق المزايا. من خلال التعامل مع قطع العمل بلطف ، فإن المستخدمين يحققون قوة عالية للالتحام الثابت والديناميكي.

وفي درجات الحرارة المنخفضة لا يوجد دخان ولا شيء يتناثر. في الواقع ، استهلاك الطاقة منخفض أيضًا ، وقطعة العمل مشوهة قليلاً فقط ويمكن أن تتم أتمتة العملية بأكملها بسهولة. المعالجة اللاحقة لدرزة اللحام ، كما هو ضروري مع اللحام الاحتكاكي .

احتياطات عمل لحام ضجة الاحتكاك (FSW)

ومع ذلك ، فإن هذه العملية تتطلب عملاً دقيقًا. يجب تثبيت المواد ومحاذاتها بدقة حيث لا يمكن تغيير موضعها أثناء عملية اللحام.

هنا ، تتعرض المادة لأحمال ثقيلة بسبب التثبيت. مطلوب دعم الظهر أيضا. يجب أن تتكون من مادة ذات درجة انصهار أعلى من المادة المراد معالجتها.

في نهاية عملية اللحام ، يقوم الدبوس الدوار بعمل شق في المادة. يمكن أن يؤدي إلى تصدع إذا تم تحميله دوريًا.

لمنع هذا ، يتم وضع قطعة معدنية أخرى ببساطة خلف المادة. بحيث يكون دبوس اللحام أبعد قليلاً من قطعة العمل طويلة.

ومع ذلك ، لا تزال هناك أسئلة أخرى مفتوحة. كيف يمكن لحام مفاصل اللفة بكفاءة؟ مسألة معادن اللحام بنقاط انصهار مختلفة للغاية لم يتم توضيحها بشكل كافٍ.

خاتمة

هناك طلب خاص على السبائك المصنوعة من الألمنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم أو الفولاذ. لأن الطلب على المواد الحديثة آخذ في الازدياد.

ربطis particularly suitable for the economical joining of non-ferrous metals with a low melting temperature and mixed connections. Even hard-to-weld or foreign materials such as:

• Aluminum
• Magnesium
• Copper
• Titanium can be joined