Soldadura por fricción (rotacional)
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Soldadura por fricción (rotacional)
En realidad, una superficie aparentemente lisa consta de muchas proyecciones microscópicas, llamadas asperezas. Cuando una superficie se mueve en relación con otra, estas asperezas interactúan, generando fricción, la fuerza que resiste el movimiento entre dos o más superficies que interactúan. La interacción de estas asperezas a través del elástico y el rendimiento plástico genera calor. La soldadura por
fricción utiliza este fenómeno para unir aplicaciones. El movimiento mecánico inducido de la soldadura por fricción genera calor, lo que hace que los materiales se unan para suavizarse y volverse viscosos. Mientras se encuentra en estado suavizado, el movimiento mecánico del proceso mezcla los materiales para crear una unión. La forma en que se produce la mezcla de calor y material por fricción depende en gran medida del proceso de soldadura por fricción utilizado, de los cuales existen cuatro procesos principales:La soldadura por fricción de termoplásticos es también llamada soldadura por frotamiento rotativo. Los principales parámetros de soldadura incluyen la velocidad de rotación, la presión por fricción, presión de forja, tiempo de soldadura y área de soldadura. Las ventajas de la soldadura por fricción son la alta calidad de la soldadura y la sencillez y reproducibilidad del proceso.
Mientras se encuentra en estado suavizado, el movimiento mecánico del proceso mezcla los materiales para crear una unión. la forma en que se produce la mezcla de calor y material por fricción depende en gran medida del proceso de soldadura por fricción utilizado, de los cuales existen cuatro procesos principales:
- soldadura por fricción por agitación (FSW)
- soldadura por fricción por punto de agitación (FSSW)
- soldadura por fricción lineal (lVF)
- soldadura por fricción rotativa (RFW)
FSW y FSSW utilizan una herramienta dedicada para generar el calor de fricción y la mezcla mecánica. FSW funciona utilizando una herramienta no consumible, que se gira y se hunde en la interfaz de dos piezas. la herramienta se mueve a través de la interfaz y el calor de fricción hace que el material se caliente y se ablande. la herramienta giratoria luego mezcla mecánicamente el material ablandado para producir una unión; fssw es una variante de fsw y funciona al rotar, hundir y retraer una herramienta no consumible en dos piezas en una configuración de junta de solape para hacer una soldadura "puntual". durante fssw no hay desplazamiento de la herramienta a través de las piezas de trabajo. LFW y RFW no requieren una herramienta no consumible, es decir, las piezas individuales que se unen se usan para generar el calor de fricción y la mezcla mecánica. LFW funciona al oscilar linealmente una pieza de trabajo en relación con otra mientras está bajo una fuerza de compresión. La fricción entre las superficies oscilantes produce calor, lo que hace que el material de la interfaz se ablande y se mezcle mecánicamente. RFW es similar a LFW, excepto que las piezas a menudo son redondas y se giran entre sí, durante LFW y RFW, las piezas de trabajo generalmente se acortan ("quemado") en la dirección de la fuerza de compresión, formando el flash.
El método de soldadura por fricción
La soldadura por rotación es una forma particular de la soldadura por fricción. En este proceso uno de los sustratos es fijo, mientras que el otro se hace girar con una velocidad angular controlada. Cuando las partes se presionan entre sí, el calor de fricción hace que el polímero funda y una soldadura se crea en el enfriamiento.
Adecuado para
La soldadura por fricción se puede aplicar a casi todos los materiales termoplásticos, ya sea moldeado por inyección, extruido, moldeado por soplado, termoformado, espumado o estampado.
Aplicaciones de la soldadura por fricción
El inconveniente de este proceso es que, en su forma más simple, sólo es adecuada para aplicaciones en las que al menos uno de los componentes es circular y no requiere alineación angular. Esta es una forma común de producción de bajo y medio costo de ruedas de plástico, por ejemplo, de juguetes o carritos de compra.