TRANSWELD® per la saldatura ad attrito

Cos'è la saldatura a frizione?

Il processo di saldatura ad attrito è un metodo di saldatura meccanica che consente l'assemblaggio di due pezzi metallici in stato plastico. Questa tecnica prevede la generazione di attrito attraverso il movimento lineare o rotativo di un pezzo o di uno o più attrezzi contro uno o più pezzi. Questo attrito produce un calore intenso all'interfaccia dei due pezzi, che rammollisce il metallo, rendendolo deformabile plasticamente. Successivamente, applicando e mantenendo una pressione, i pezzi si deformano e si adattano perfettamente fino a saldarsi insieme durante il successivo raffreddamento. Esistono diversi tipi di saldatura ad attrito.

Friction stir welding

Saldatura per attrito ad inerzia (IFW)

Nella variante ad inerzia, il pezzo è fissato a una volano d'inerzia per accumulare l'energia cinetica fornita dalla macchina. Una volta raggiunta la velocità di rotazione predefinita, il pezzo viene rilasciato e continua a ruotare grazie all'inerzia.

Saldatura per attrito ad inerzia

Nella variante della saldatura per attrito con azionamento diretto, il pezzo è ruotato o traslato direttamente dalla macchina. La variazione della coppia e della velocità del motore consente la saldatura.

Saldatura per attrito lineare (LFW)

In questa modalita, il primo pezzo rimane fermo mentre il secondo esegue piccoli movimenti avanti e indietro. Similmente alla friction stir welding, questo movimento genera attrito, aumentando così la temperatura dei materiali. L'applicazione della forza assicura la formazione della giunzione saldata.

Con il friction stir spot welding (FSSW) si ottiene l'assemblaggio di due che vengono tenuti insieme da un sistema di bloccaggio. Un attrezzo specifico crea un punto di rimenscolamento per attrito: un perno mobile (parte inferiore dell'attrezzo) aumenta la temperatura del metallo fino a renderlo plastico, consentendo così di mescolarlo e saldarlo, mentre la spalla (parte superiore) mantiene il metallo in stato plastico e impedisce che fuoriesca. Una volta raggiunto il punto di rimescolamento, l'attrezzo viene sollevato, e i due pezzi ormai uniti insieme possono essere rimossi.

Vantaggi della saldatura per attrito

• Elevata velocità di assemblaggio. La saldatura per attrito permette di formare la giunzione in un'unica operazione, rendendola più veloce rispetto ad altri processi che richiedono fusione progressiva.
• Riproducibilità e automazione. Questo tipo di processo è facilmente riproducibile e può quindi essere utomatizzato, garantendo un livello costante di qualità della giunzione saldata.
• Resistenza alle cricche. Gli stress termomeccanici indotti dalla saldatura per attrito sono molto minori di quelli che si hanno in processi che coinvolgono la fusione. Ciò consente di ridurre l’incidenza di cricche ed i problemi di resistenza nelle strutture.
• Assemblaggio di materiali diversi. I processi di saldatura allo stato solido, come la saldatura per attrito, consentono l'assemblaggio di pezzi realizzati con materiali diversi (ad esempio, rame + alluminio, acciaio + alluminio) poiché hanno meno vincoli metallurgici rispetto ai processi di saldatura per fusione.
• Possibilità di saldatura per leghe sensibili. Questo tipo di processo consente la saldatura di alcuni materiali che non possono essere saldati con metodi di saldatura convenzionali.
• Riduzione dei costi e maggiore sicurezza. La saldatura per attirto è generalmente meno costosa e più sicura poiché non richiede l'aggiunta di materiale e produce poca luce o fumi.

A causa di questi vantaggi, la saldatura per attrito è sempre più utilizzata in diverse industrie come quelle automobilistica, aerospaziale e navale, specialmente per la produzione di componenti leggeri.

Vantaggi della simulazione predittiva

La simulazione numerica offre numerosi vantaggi per il vostro processo di saldatura, consentendovi di prevedere il comportamento e le proprietà termomeccaniche della giunzione. Con il nostro software, potete:

• Studiare la metallurgia dello stato solido in ogni area del vostro processo di saldatura.
• Controllare l'evoluzione della temperatura, della ZTA (zona termicamente alterata), della zona fusa, ecc.
• Prevedere deformazioni, tensioni residue e difetti legati alla saldatura, come sbavature e bave.
• Modellare e includere diversi trattamenti termici applicati alla vostra parte saldata per capire il loro impatto sulla saldatura e sulle sue proprietà (attenuazione delle tensioni residue, durezza, ecc.).
• Effettuare virtualmente i primi test meccanici per valutare la resistenza della vostra unione prima di produrla.

Utilizzando la simulazione predittiva, potete ottenere una visione approfondita del vostro processo di saldatura, prevedere i risultati e ottimizzare i parametri per ottenere giunzioni di alta qualità. Questo permette di risparmiare tempo e ridurre i costi associati ai test fisici, migliorando al contempo l'affidabilità e le prestazioni delle vostre saldature.

Funzionalità di TRANSWELD® per la saldatura per attrito

• Facilità e rapidità di inserimento dei dati: L'interfaccia intuitiva e orientata all'applicazione consente di ottenere i primi risultati in pochi minuti.
• Configurazione precisa dei parametri del processo: Potete definire con precisione la geometria dei componenti, lo sforzo, la velocità di rotazione nel tempo, l'inerzia, la temperatura, ecc.
• Importazione del file di attrito: Potete importare un file di attrito per una modellazione più realistica.
• Metodo 2,5D per una rapida simulazione tridimensionale della saldatura per attrito.
• Database dei materiali: TRANSWELD® include un database dei materiali che contiene le principali leghe di interesse, come acciai al carbonio, acciai inossidabili, Inconel®, TA6V e leghe di alluminio. Potete scegliere un materiale diverso per ogni componente della giunzione.
• Remeshing adattativo: Il software utilizza il remeshing adattativo per ottenere risultati accurati nell'area della saldatura.
• Meshing fine sulla giunzione: Avete la possibilità di applicare un meshing fine solo sulla giunzione per ottenere risultati accurati e rapidi.

Grazie a tutte queste funzionalità, TRANSWELD® offre un ambiente completo per simulare in modo preciso ed efficiente la saldatura per attrito, ottimizzando il processo e ottenendo giunzioni di alta qualità.