96/08/27 شنبه 23:10

باکس ورورد


ثبت نام
کلمه عبور جدید
مقالات ساخت و تولید

> بررسی نقش ساده سازی در طراحی مهندسی

> توصیه هایی جهت استانداردسازی طراحی مهندسی

> اهداف و مزایای استاندارد سازی فرآیند طراحی و تولید محصولات صنعتی

> بررسی نقش استاندارد سازی در طراحی محصولات صنعتی

> روش محاسبه سرعت اسپیندل و تغذیه در فرزکاری

> بررسی نکات مهم در طراحی قطعات مکانیکی برای تراشکاری

> معرفی کتاب آموزش نرم افزار تحلیل المان محدود Ansys Workbench

> نکات مهم در طراحی قطعات برای سوراخکاری

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC - قسمت سوم

> بررسی عیوب سطحی قطعه کار و مشکلات فرزکاری

> دانلود رایگان کتاب ماشینکاری فلزات اثر Thomas Childs

> کاربردهای تیغه فرز انگشتی تک پر (Single Flute) در فرزکاری

> پارامترهای مهم ماشینکاری و براده برداری در دستگاه فرز CNC

> الزامات اولیه در انتخاب متریال و فرآیند تولید در طراحی مهندسی

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت اول

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت دوم

> معرفی نقاط مرجع در ماشینهای فرز CNC

> طراحی برای تولید و مونتاژ (Design for Manufacturing & Assembly) چیست؟

> آموزش زبان برنامه نویسی G Code و M Code دستگاه فرز CNC

> اصول طراحی قطعات مکانیکی برای ماشینکاری

جستجوی پیشرفته آگهی ها
کلمات کلیدی:
روش جستجو:
به صورت عادی
مقادیر شامل تمام کلمات باشد (AND)
مقادیر شامل یک از کلمات باشد(OR)

موقعیت جغرافیایی:


دانلود رایگان

آرشیو مطالب

پرینت
بازدید: ١٣٠٠
93/07/12 شنبه 16:50

جوشکاری اصطکاکی

در جوشکاری اصطکاکی از حرارت تولید شده توسط اصطکاک بین دو قطعه برای جوش دادن آن دو به یکدیگر استفاده می‌شود. بطور سنتی در جوشکاری اصطکاکی یک قطعه را در طی یک سطح مشترک بر روی قطعه دیگری همراه با اعمال نیروی فشاری آنقدر حرکت می‌دهند تا حرارت تولید شده بر اثر اصطکاک در فصل مشترک قطعه،‌ باعث نرم شدن ماده دو قطعه در مجاورت فصل مشترک شود. در این زمان بخشی از ماده موجود در سطح مشترک دو قطعه که خاصیت مومسان (پلاستیکی) پیدا کرده به فضای بیرون فصل مشترک رانده می شود. سپس حرکت نسبی دو قطعه متوقف شده و یک نیروی فشاری بزرگتر اعمال می شود و همزمان دو قطعه شروع به سرد شدن می‌کنند. این عمل باعث جوش خوردن دو قطعه به یکدیگر می‌شود. کلید اصلی عملیات جوشکاری اصطکاکی این است که از آنجایی که ماده مذابی تولید نمی شود، جوشکاری در فاز جامد فلزات صورت گرفته است.

اين نوع جوشكاری در زمره پروسه های جوش حالت جامد می باشد روش های جوشكاری حالت جامد که بيشتر متداول
هستند عبارتند از:

جوشكاری اصطكاکی Friction welding
جوشكاری فشاری     Pressure welding
جوشكاری آهنگری يا پتكه ای Forge welding
جوشكاری با امواج صوتی Ultrasonic welding

 

مزایای جوشکاری اصطکاکی 

صنایع خودروسازی چندین دهه است که از جوشکاری اصطکاکی برای تولید قطعات استفاده می کنند. این فرایند دارای مزایای متعددی است: 

  • گرمای اصطکاکی فقط در محل جوش خوردن قطعات تولید می‌شود. بنابراین مجموعه تحت جوشکاری بطور گسترده نرم نمی‌شود. 
  • جوش در تمامی سطح مقطع اتصال دو قطعه در یک زمان صورت می‌پذیرد. 
  • از این تکنیک برای جوش دادن فلزات ناهم جنس می‌توان استفاده کرد. 
  • فرایند در چند ثانیه با قابلیت بالای تولید مجدد صورت می‌پذیرد. بنابراین برای تولید انبوه بسیار مناسب است. 

جوشكاری اصطكاكی به طور كلی به دو دسته تقسیم می شود:

الف) جوشكاری اصطكاكی لحظه ای Inertia friction

ب) جوشكاری اصطكاكی پیوسته Continuous drive friction

البته امروز روش های پیشرفته كه تركیبی از دو تكنیك بالاست به كار می رود هر دو نوع جوشكاری می تواند بدون توقف و به طور كامل به صورت ماشینی انجام شود و می توان پارامترهای عملیاتی را از قبل برنامه ریزی نمود.

جوشكاری اصطكاكی لحظه ای:

فرم لحظه ای جوشكاری اصطكاكی چرخشی شامل یك قطعه كار گیرداده شده به یك سه نظام متصل به چرخ دوار سنگین می باشد سرعت چرخش چرخ دوار به وسیله جوش های آزمایشی و استاندارد و یا از طریق فرمول های در دسترس بدست می آید. بعد از رسیدن به سرعت موردنیاز چرخ دوار از موتورها جدا می شود و قطعه كار در حال چرخش تحت نیروی فشاری به قطعه كار ساكن متصل می شود. با تماس دو سطح انرژی جنبشی چرخ دوار از طریق اصطكاك به حرارت تبدیل می شود و به محض اینكه سرعت كاهش یافت گرمای تولیدی در سطوح هم كاهش می یابد و بجای آن گرما از طریق رسانش در قطعات پراكنده می شود با افزایش سطح مقطع تماس گشتاور در جهت مخالف شروع به افزایش می كند و سبب توقف ناگهانی حركت دورانی چرخ دوار می شود و جوش در حالت جامد تشكیل می گردد در این مرحله یك نیروی اضافی باعث افزایش سطح مقطع اتصال شده و كیفیت خواص مكانیكی جوش را بهبود می بخشد. انرژی موردنیاز برای یك عملیات جوشکاری اصطکاکی به اندازه، شكل، وزن قطعه و سرعت چرخش چرخ دوار بستگی خواهد داشت .

جوشكاری اصطكاكی پیوسته:

در این نوع جوشكاری مانند جوشكاری اصطكاكی لحظه ای یك قطعه كار به یك سه نظام متصل به موتور گیر داده شده است كه به طور پیوسته با یك سرعت ثابت و زمان مشخص می چرخد به طور معمول یك نیروی فشاری كنترل شده اولیه برای ایجاد اصطكاك بر سطوح تماس وارد می شود. هنگامی كه حرارت كافی تولید شد قطعه كار در حال چرخش به وسیله ترمز متوقف می شود و نیروی بیشتر نهایی برای افزایش سطح مقطع تماس اعمال می گردد به دلیل گستره وسیع تغییرات پارامترهای عملیاتی جوشكاری اصطكاكی مداوم، برای اتصال مقاطع خیلی بزرگ و یا بی نهایت كوچك كاربرد دارد به عنوان مثال ماشینی كه برای جوشكاری شفت ها و تیوپ های با قطر بزرگ با سطح مقطع در حدود 1480cm2 استفاده می شود دارای ظرفیت نیروی 20MN می باشد و برعكس وقتی جوشكاری اصطكاكی در مقیاس میكرو باشد پارامترها به سمت مقادیر متفاوت سوق می یابد به عنوان مثال سرعت زاویه ای باید چندین برابر سرعت مورد نیاز برای قطعات با اندازه متوسط باشد (اغلب در حدود 300 m/min) وقتی وایرها با سطح مقطع بسیار كم جوشكاری سر به سر می شوند (با قطر 2mm) سرعت چرخشی باید در حدود 47000rpm باشد همچنین وایرها با قطر كوچكتر از 1mm به طور موفقیت آمیز جوشكاری اصطكاكی می شوند ولی سرعت چرخش باید تا حدود 125000rpm باشد.

برای رسیدن به سرعت چرخشی مورد نیاز در جوشكاری اصطكاكی با مقیاس میكرو در ماشین ها از یك توربین هوایی برای چرخاندن سه نظام استفاده می شود نیروی فشاری در اتصالات با اندازه میكرو سیر صعودی دارد كه نیروی نهایی فورج ممكن است فقط 135 lbs. باشد كل زمان گرمادهی و جوشكاری برای انجام یك جوش میكرو معمولاً كمتر از یك ثانیه است.

شكل های دیگری از جوشكاری اصطكاكی:

مزایا جوشكاری اصطكاكی باعث شده است تا لابراتوار های توسعه دهنده ماشین های جوشكاری اصطكاكی شروع به آزمایش با فرم های مختلف از حركت لغزشی(sliding motion) برای تولید حرارت اصطكاكی برای جوشكاری كنند. این كوشش ها معطوف به مواردی بوده كه شكل فیزیكی یا طول قطعه كار را با اشكال "inertia – drive" و "direct – drive" نمی توان تطبیق داد. آزمایش هایی كه در این زمینه انجام شده در حدود نیم دوجین "half –dozen" حركت مختلف را كه در زیر تعدادی نام برده می شود، را نشان می دهد. " شعاعی radial"، مداری orbital"، سطحی surfacing"، رفت و برگشت خطی reciprocating linear ، "Co – extrusion" و "hydropillar". توسعه این حركت ها به خاطر مشكلات عملی طراحی ماشین و عملیات به كندی صورت می گیرد. یك پروسه جدید كه بطور اقتصادی به كار گرفته شده است "radial Fraction welding" نامیده می شود.  بعضی دیگر نزدیك به تكمیل عملیات هستند و ماشین های آنها در حال ساخت است.

مكانيزم اتصال :
می دانيم که سطوح در مقياس ميكروسكوپی دارای برآمدگی ها و فرورفتگی هايی هستند و علاوه بر آن لايه اکسيدی نازك و يا ناخالصی های ديگر بر روی سطح پوشيده شده است . هرگاه سطوح به طور کامل در کنار هم قرار نگيرند نيروی چسبندگی بين مولكولی بين آنها برقرار نشده و در نتيجه اتصال انجام نمی گيرد هدف اصلی در جوشكاری
اصطكاکی برطرف نمودن اين ناهمواری ها و ناخالصی ها و اعمال فشار برای اتصال دو سطح است. هنگامی که دو سطح با فشار معين بر روی هم ماليده می شوند نقاط بلند بهم برخورد کرده و از بين می روند، همزمان لايه اکسيدی برداشته شده و دو سطح فلز در تماس با يكديگر قرار می گيرند و بدين ترتيب يك باند يا چسبندگی موقت (Seizures)به وجود می آيد با ادامه حرکت ،اين چسبندگی بريده شده و يك باند تازه تر به وجود می آيد بدين ترتيب انرژی مكانيكی به حرارتی تبديل شده و به تدريج درجه حرارت سطح افزايش می يابد.بنابراين استحكام فشاری کاهش يافته و تغيير فرم پذيری راحت تر انجام می گيرد، نقاط برآمده به سرعت محو شده و سطوح در حالت چسبندگی کامل قرار می گيرند با فرض اين که نرخ حرارت توليدی بيشتر از حرارت فروکشی باشد درجه حرارت بالاتر رفته و حالت پلاستيكی نيز بيشتر می شود تا جايی که استحكام فشاری قادر به تحمل نيروی فشاری نيست و سطح زير فشار گسترده تر شده و لبه ها در هم فرو می روند و حتی کمی به بيرون بر می گردند.

به طور خلاصه ازمزايا و محدوديت های جوشكاری اصطكاکی ميتوان به موارد زير اشاره کرد:

مزايا :
عدم نياز به فلاکس(روانساز)، ماده پر کننده و گاز محافظ
مصرف انرژی الكتريكی کمتر و به طور کلی انرژی مورد نياز
عمليات جوشكاری نسبتا تميز و بدون قوس الكتريكی ،دود و گاز
منطقه Haz باريك و دارای دانه های ريز تر حتی نسبت به فلز اصلی

 

محدوديت ها :
يكی از قطعات بايد گرد باشد . همچنين بايد دارای شكل و طرحی باشد که بتوان آن را روی دستگاه بسته و به گردش درآورد. البته اين محدوديت با طراحی های جديد بر طرف شده است ولی هزينهای مصرفی نسبتا بالاست.اکثر مواد و فلزات را ميتوان با اين روش جوشكاری نمود و تقريبا هيچ محدوديتی نداريم.

 

پيشرفتهای جوشکاری FRW

امروزه باتوجه استفاده گسترده از اين روش جوشکاری در دنيا پيشرفتهای گسترده ای در آن به وقوع پيوسته است از جمله استفاده از سيستمهای رباتيک برای انجام اين نوع جوشکاری که سرعت انجام اين نوع جوشکاری را بالا برده است. کاربرد جديد ديگر از اين نوع جوشکاری در صنايع خودرو سازی است که امروزه از اين نوع جوشکاری در اين صنايع استفاده گسترده می شود .

 

مواد مناسب برای قرار گرفتن تحت جوشكاری اصطكاكی:

به طور كلی جوشكاری اصطكاكی پروسه مناسب برای اتصال فولادها می باشد و مزایای متالوژیكی مناسبی از خواص را ارائه می دهد. هر فولادی كه قابلیت فورج داغ داشته باشد می‌تواند جوشكاری اصطكاكی شود همچنین بسیاری از فلزات غیرمتشابه می تواند به فولاد جوش داده شود اگر فولاد مقادیر بیشتری از میزان معینی عناصر آلیاژی و عناصر باقی مانده داشته باشد سختی، نرمی خمشی و تافنس شكست مناسب در شرایط جوش ایجاد می شود البته تاكنون فرمول مشخصی برای ارزیابی تركیبات مناسب فولادی برای تأمین خواص استحكام، سختی، نرمی و چقرمگی مناسب ارائه نشده است.

http://iranproduction.blogfa.com

http://industry-tools.blogfa.com

صفحات مرتبط :

الکترود جوشکاری

جوش آرگون

جوشکاری زیر آب

نسل جدید ماشینهای CNC نسل جدید ماشینهای CNC
در گذشته نه چندان دور ماشینهای CNC تنها به دو دسته تراش و فرز ...
بازدید: ١٠۶۴
:. آشنایی با بلبیرینگ های شعاعی شیار عمیق (Deep groove ball bearings) :. آشنایی با بلبیرینگ های شعاعی شیار عمیق (Deep groove ball bearings)
در بلبیرینگ های شیار عمیق (Deep groove ball bearings) که دسته ای از ...
بازدید: ١٨٧٩
شات بلاست چیست؟ شات بلاست چیست؟
در این تکنیک ساچمه های فولادی ( کروی و شکسته ) یا شات ...
بازدید: ٢٢١٠

طراحی سایت و سئو توسط ضابط