Hőenergiát úgy nyerhetünk, hogy az egyik részt forgatjuk, miközben a második áll, vagy ellenkező irányba forgatjuk. Ezenkívül az alkatrészeket egyidejűleg kell egymáshoz nyomni állandó vagy növekvő erővel az elejétől a végéig. A folyamat a forgó rész felborulásával és gyors leállításával ér véget.
Összehasonlítva például az elektromos tompahegesztéssel, a súrlódáson alapuló eljárásnak számos működési előnye van:
- az energiaköltségek jelentősen csökkennek;
- a hegesztett kötés mindig megbízható, mivel csak a hegesztett termékek termofizikai jellemzőitől függ;
- a csatlakozáshoz nincs szükség különösebb előkészületekre, mivel a vízkő, rozsda, zsír és zsír a folyamat elején kiég, vagy villámgyorsan kipréselődik;
- a csatlakozás minőségét még a munkadarabok párhuzamosságának 6±1 fokos szögig történő megsértése sem befolyásolja;
- negatív tényezők hiánya ultraibolya sugárzás és káros gázkibocsátás formájában;
- a technológiai berendezések egyszerűsége, könnyen alkalmazható a rutin karbantartásra, gépesítésre és automatizálásra.
Dörzshegesztési folyamat esztergagépen
Hegesztő acél rudak
A gép tokmányában és fejrészében egy fémrudat rögzítünk, melynek átmérője 3,5 mm-nél nagyobb, de 200 mm-nél kisebb legyen. Lehetnek acélból, alumíniumból, rézből, bronzból vagy különböző fémekből:
- acél és alumínium;
- acél és réz;
- alumínium és bronz stb.
Az anyagkombinációk nagyon különbözőek lehetnek, még azok is, amelyek nem hegeszthetők a szokásos módon. A dörzshegesztésre e tekintetben nincsenek korlátozások.
Esetünkben a rudat a tokmány furataiba csavart három csavarral rögzítjük a fejtartóban, a kerület mentén egyenletesen, 120 fokban. Segítségükkel a tokmányba szorított rúdhoz viszonyítva egy vagy másik csavar meghúzásával vagy meglazításával igazítást végzünk.
A fejszárat a rudak ütközéséig visszük, és rögzítjük, vagy kézzel fogjuk, hogy a hegesztési folyamat során növeljük a szorítóerőt, amit ennek a hegesztési módszernek a technológiája megkövetel.
Bekapcsoljuk a gépet, aminek hatására a gépi tokmányba szorított rúd forogni kezd. Nálunk a fejtartóban rögzített rúd mozdulatlan, de elvileg az ellenkező irányba tud forogni, ami csökkentené a feldolgozási időt.
Hamarosan a rudak érintkezési pontján kiinduló, rajtuk keresztül ellentétes irányba terjedő elmosódott színeket fogunk látni, ami egyenes jele a fém súrlódás következtében felmelegedésének.
Újabb rövid idő elteltével az érintkezési zónában lévő fém fényesen világít, és a rudak méretein túl gyűrűs formáció formájában kipréselődik.Ebben a gyűrűben sorja is található: vízkő, el nem égett zsír, szilárd, nem fémes zárványok stb.
Az érintkezési ponton a legfényesebb izzás pillanatában a gépet élesen ki kell kapcsolni, hogy a két rúd fémje megkötjön. Ugyanakkor, ha a fejrész nincs rögzítve, fokozatosan növelni kell a nyomást, hogy kompenzálják az érintkezési zónában elmozdult fém térfogatát, és erősebb és jobb minőségű kapcsolatot kapjanak.
Miután megvárta, amíg a ragyogás megszűnik (és ez annak a jele, hogy a fém teljesen megkötött), meglazíthatja a rögzítőcsavarokat és eltávolíthatja a fejtartót. Most már csak a súrlódó hegesztés minőségét kell ellenőrizni.
Ehhez kapcsolja be újra a gépet, és észlelje a hegesztett rúd enyhe kifutását - a beszerelés kezdeti pontatlan beállításának következménye. Ez a hiba az érintkezési területen lévő extrudált sorja elfordításával és eltávolításával kiküszöbölhető.
A fém mélyebb behatolása azt mutatja, hogy a két rúd hegesztési területén nem látszanak semmilyen jellemzők. Úgy tűnik, ez nem két rúd érintkezési pontja, hanem az egyik teste.
A dörzshegesztés alábbi minőségellenőrzését végezzük. Az így összekötött rudakat satuba szorítjuk és csiszolótárcsával az érintkezési zónában „polcot” alakítunk ki, és ismét meggyőződünk a fém homogenitásáról, ami a hegesztés minőségét is jelzi.
Csavar csatlakozás
A súrlódó hegesztéssel sorozatgyártású fejeket és csavarokat lehet összekötni. Az eljárás nem különbözik a rudakkal végzett eljárástól: az egyik csavart a gépi tokmányba, a másikat a fejtartóba kell szorítani.
Utóbbi segítségével a csavarok érintkezésbe kerülnek a fejekkel, és elindul a gép. A hajtás időben történő kikapcsolása érdekében a szorítóerőt is növelni kell, és meg kell ragadni a hegesztés pillanatát.
A súrlódó hegesztéssel nehezen vagy egyáltalán nem hegeszthető anyagokat lehet más típusokkal összekötni: acéllal és alumíniummal, ausztenites acélokkal és perlites acélokkal. Műanyag munkadarabok egyszerű összeillesztésére is használható.
A súrlódásos illesztéssel végzett számítások és gyakorlat azt mutatja, hogy ez a módszer jobban megfelel a 6-100 mm átmérőjű munkadarabokhoz. A 200 mm-nél nagyobb átmérőjű hegesztőrudak gazdaságilag nem kifizetődőek, mivel az eljárás nagyobb teljesítményt (0,5 ezer kW) és axiális erőt (3 × 106 N) igényel. Ezzel a módszerrel nem lehet 3,5 mm-nél kisebb átmérőjű rudakat csatlakoztatni, mivel nagy sebességet (200 ford./perc) kell biztosítani, és nehéz meghatározni, hogy mikor kell kikapcsolni a hajtást.
