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.
La friction stir welding è una saldatura per attrito con rimescolamento. In questo processo i due pezzi sono tenuti uno di fronte all'altro. Uno dei pezzi è in rotazione mentre l'altro è fissato. Esistono diverse varianti a seconda del metodo di guida del pezzo in rotazione. Una volta raggiunta la velocità di rotazione predefinita, si applica pressione per mettere i pezzi in contatto e assemblarli. La combinazione di forza di compressione e alta velocità di rotazione provoca l'autoriscaldamento e la saldatura.
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.
Evoluzione della temperatura durante il processo di azionamento diretto per attrito
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.
Evoluzione della temperatura durante il processo di saldatura lineare per attrito
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.
Evoluzione della temperatura durante il processo di saldatura per punti tramite stiratura per attrito
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.
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