Tepelnú energiu možno získať otáčaním jednej časti, zatiaľ čo druhá je nehybná, alebo otáčaním v opačnom smere. Okrem toho musia byť diely súčasne stlačené proti sebe konštantnou alebo rastúcou silou od začiatku do konca. Proces končí ubíjaním a rýchlym zastavením rotujúcej časti.
V porovnaní, povedzme, s elektrickým zváraním na tupo má proces založený na trení množstvo prevádzkových výhod:
- náklady na energiu sú výrazne znížené;
- zváraný spoj je vždy spoľahlivý, pretože závisí iba od termofyzikálnych vlastností zváraných výrobkov;
- na spojenie nie je potrebná žiadna špeciálna príprava, pretože vodný kameň, hrdza, mastnota a mastnota na začiatku procesu vyhoria alebo sa vytlačia do záblesku;
- kvalita spojenia nie je ovplyvnená ani porušením rovnobežnosti obrobkov až do uhlov 6±1 stupňov;
- absencia negatívnych faktorov vo forme ultrafialového žiarenia a škodlivých emisií plynov;
- jednoduchosť technologického zariadenia, ľahko prístupné bežnej údržbe, mechanizácii a automatizácii.
Proces trecieho zvárania na sústruhu
Zváranie oceľových tyčí
V skľučovadle a vreteníku stroja upneme kovovú tyč, ktorej priemer by mal byť väčší ako 3,5 mm, ale menší ako 200 mm. Môžu to byť oceľ, hliník, meď, bronz alebo rôzne kovy:
- oceľ a hliník;
- oceľ a meď;
- hliník a bronz atď.
Kombinácie materiálov môžu byť veľmi odlišné, dokonca aj také, ktoré sa nedajú zvárať bežným spôsobom. Pre zváranie trením v tomto ohľade neexistujú žiadne obmedzenia.
V našom prípade zaisťujeme tyč vo vreteníku pomocou troch skrutiek naskrutkovaných do otvorov skľučovadla, rovnomerne rozmiestnených po obvode po 120 stupňoch. S ich pomocou vykonávame zarovnanie vzhľadom na tyč upnutú v skľučovadle utiahnutím alebo uvoľnením jednej alebo druhej skrutky.
Vreteník prisunieme až po doraz tyčí a upevníme alebo pridržíme rukou, aby sa zvýšila upínacia sila pri procese zvárania, čo si vyžaduje technológia tohto spôsobu zvárania.
Zapneme stroj, v dôsledku čoho sa tyč upnutá v skľučovadle stroja začne otáčať. V našom prípade je tyč upevnená vo vreteníku nehybná, ale v zásade sa môže otáčať opačným smerom, čo by skrátilo čas procesu.
Čoskoro uvidíme poškvrnené farby začínajúce v mieste dotyku tyčí a šíriace sa pozdĺž nich v opačných smeroch, čo je priamy znak rýchleho zahrievania kovu v dôsledku trenia.
Po ďalšom krátkom čase sa kov v kontaktnej zóne jasne rozžiari a začne sa vytláčať vo forme prstencového útvaru presahujúceho rozmery tyčí.Tento krúžok bude obsahovať aj otrepy: vodný kameň, nepripálenú mastnotu, pevné nekovové inklúzie atď.
V momente najjasnejšej žiary v mieste dotyku treba stroj prudko vypnúť, aby kov dvoch tyčí stuhol. Zároveň, ak nebol zaistený vreteník, je potrebné postupne zvyšovať tlak naň, aby sa kompenzoval objem posunutého kovu v kontaktnej zóne a získalo sa pevnejšie a kvalitnejšie spojenie.
Po čakaní, kým sa žiara nezastaví (a to je znak, že kov úplne stuhol), môžete uvoľniť upevňovacie skrutky a odstrániť vreteník. Teraz zostáva len skontrolovať kvalitu zvárania trením.
Aby ste to urobili, znova zapnite stroj a zistite mierne hádzanie zváranej tyče - dôsledok nepresného zarovnania počas inštalácie na začiatku. Tento defekt je možné odstrániť otočením a odstránením vytlačeného otrepu v kontaktnej ploche.
Hlbší prienik kovu ukazuje, že v oblasti zvárania dvoch tyčí nie sú viditeľné žiadne znaky. Zdá sa, že toto nie je bod dotyku dvoch tyčí, ale telo jednej z nich.
Vykonávame nasledujúcu kontrolu kvality trecieho zvárania. Takto spojené tyče upneme do zveráka a pomocou brúsneho kotúča vytvoríme „poličku“ v kontaktnej zóne a opäť sa presvedčíme o homogenite kovu, ktorá svedčí aj o kvalite zvárania.
Skrutkové spojenie
Trecie zváranie sa môže použiť na spájanie sériovo vyrábaných hláv a skrutiek. Proces sa nelíši od procesu s tyčami: jedna skrutka je upnutá do skľučovadla stroja, druhá do vreteníka.
Pomocou tohto sa skrutky dostanú do kontaktu s hlavami a stroj sa spustí. Je tiež potrebné zvýšiť upínaciu silu a zachytiť moment zvárania, aby sa pohon včas vypol.
Trecie zváranie sa môže použiť na spájanie materiálov, ktoré sa ťažko alebo nedajú zvárať s inými typmi: oceľ a hliník, austenitické ocele a perlitické ocele. Dá sa použiť aj na jednoduché spájanie plastových obrobkov.
Výpočty a prax s použitím trecieho spájania ukazujú, že táto metóda je vhodnejšia pre obrobky, ktorých priemer leží v rozsahu 6-100 mm. Zváracie tyče s priemerom väčším ako 200 mm nie sú ekonomicky rentabilné, pretože proces bude vyžadovať väčší výkon (0,5 tisíc kW) a axiálnu silu (3 × 106 N). Pomocou tejto metódy nebude možné spájať tyče s priemerom menším ako 3,5 mm kvôli potrebe poskytovať vysoké otáčky (200 ot./min.) a ťažkostiam s určením, kedy treba pohon vypnúť.
