摩擦圧接の原理
摩擦圧接は、ワークと端面が接触する際の相対回転運動における相互摩擦により発生する熱を利用し、端面を熱可塑性状態に達させ、速やかにアプセットして溶接を完了させる圧接方法です。最も一般的な摩擦圧接法は、主に回転式摩擦圧接機で行われ、2 つの円形断面のワークを溶接します。まず、1 つのワークを中心線の周りで高速回転させ、回転するワークに軸方向の圧力を加えて摩擦加熱を開始します。ロータリー摩擦圧接機は、規定の摩擦圧接時間または規定の摩擦変形量に達すると、つまり接合部が接合温度に加熱されると、直ちにワークの回転を停止し、より大きな軸方向の圧力を加えて据え込み接合を行います。通常、溶接プロセス全体にかかる時間はわずか数秒であり、この特殊な装置の効率が十分に反映されています。
摩擦圧接のメリット
- 溶接品質は良好で安定しています。不合格率は約0.01%、フラッシュバット溶接の不合格率は10%~1.4%です。この安定性は摩擦圧接機の正確な制御と密接に関係しており、これによりプロセス全体を通じて一貫した摩擦と据え込みパラメータが確保されます。
- 高い溶接生産性。装置の効率的な動作により溶接サイクルが短縮され、量産シナリオに適しています。
・生産コストが安い。摩擦圧接機は電力が小さく、溶接時間が短いため、電力消費量を節約できます。フラッシュ溶接と比較して、摩擦溶接は約80~90%の電力エネルギーを節約できます。また、ワークの溶接代が小さいため、溶接代が小さくなります。ワークピースは溶接前に特別な処理や洗浄を必要としません。溶接バリを除去する必要がない場合もあります。充填材やシールドガスは必要ありません。そのため、アーク溶接に比べて加工コストが約30%削減できます。
・摩擦圧接機は自動化が容易で、自動溶接機との統合により無人連続生産が可能です。操作とメンテナンスはシンプルで習得が容易で、作業現場は火花やアークによって発生する有害なガスがなくクリーンで、グリーンで安全な生産の要件を満たします。