Τεχνική συγκόλλησης τριβής και ανάδευσης

Μέθοδος της Τριβής με Ανάδευση


Η συγκόλληση δια τριβής με ανάδευση (Friction Stir Welding, FSW) είναι μία εκ των κυριοτέρων τεχνικών συγκόλλησης στερεάς κατάστασης, τόσο ομογενών όσο και ετερογενών κραμάτων. Τα τελευταία χρόνια έχει γνωρίσει μεγάλη ανάπτυξη λόγω της ευελιξίας,  της εξοικονόμησης ενέργειας και της φιλικότητάς της προς το περιβάλλον, αφού χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροναυπηγική και τη βιομηχανία αυτοκινήτων. Η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για τη συγκόλληση κραμάτων αλουμινίου, υψηλής αντοχής, καθώς και άλλων κραμάτων που συγκολλούνται δύσκολα με τις συμβατικές μεθόδους συγκόλλησης. Η βιομηχανοποίηση της συγκόλλησης δια τριβής με ανάδευση θέτει νέους στόχους στην επιστημονική κοινότητα, η οποία τα τελευταία χρόνια δείχνει μεγάλο ενδιαφέρον για τη συγκόλληση ετερογενών κραμάτων, ενώ η ταυτόχρονη αύξηση της παραγωγής και χρήσης του μαγνησίου ως κατασκευαστικό υλικό δημιουργεί νέα πεδία έρευνας, για τον τρόπο σύνδεσης του με τα υπόλοιπα δομικά στοιχεία της κατασκευής.

 

Η μέθοδος συγκόλλησης δια τριβής και ανάδευσης (friction stir welding) είναι μια σχετικά μοντέρνα μέθοδος. Αναπτύχθηκε από το Βρετανικό Ινστιτούτο Συγκολλήσεων (The Welding Institute, TWI) το 1991. Έκτοτε η μέθοδος ευδοκίμησε τόσο μεταξύ πανεπιστημίων, όσο και στη βιομηχανία και πλέον χρησιμοποιείται ευρύτατα στην παραγωγή, για την συγκόλληση μεταξύ των άλλων αλουμινίου, ορείχαλκου, χαλκού, τιτανίου, χάλυβα, μαγνησίου και πλαστικού.


Γενικότερα χρησιμοποιείται στη συγκόλληση κραμάτων που είναι σχετικά δύσκολο να συγκολληθούν με συμβατικές μεθόδους. Πλεονεκτήματα όπως το ότι δεν αναπτύσσονται πόροι, οι άριστες μηχανικές ιδιότητες της ραφής, η δυνατότητα πραγματοποίησης σε όλες τις θέσεις συγκόλλησης καθώς και το ότι έχει πολύ χαμηλό κόστος, θα έκαναν τον οποιοδήποτε να την θεωρεί ως την ιδανική μέθοδο συγκόλλησης. 

 

Συγκόλληση ανόμοιων μετάλλων

Η μέθοδος δια τριβής με ανάδευση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μεγάλη επιτυχία στη συγκόλληση ανόμοιων κραμάτων. Αρκετοί ερευνητές επιχείρησαν συγκολλήσεις μεταξύ ανόμοιων κραμάτων αλουμινίου, ή και του αλουμινίου με άλλα μέταλλα. Παρατηρήθηκε ότι στη ζώνη συγκόλλησης δύο ανόμοιων μετάλλων υπήρχε διαφορετική συμπεριφορά στην κίνηση των υλικών κατά την ανάδευση τους και άρα στις μετέπειτα ιδιότητές τους. Για παράδειγμα, θα πρέπει μέταλλα με χαμηλή αντοχή να τοποθετούνται στην προωθούμενη πλευρά αν πρόκειται να συγκολληθούν με μέταλλα υψηλής αντοχής.

Βιβλιογραφία