Альтернативный вариант — соединять детали, нагревая их в точке контакта с помощью трения до точки плавления. У этого метода ряд преимуществ и перед точечной сваркой, и перед клеем:
Статью можно прослушать
Автозаводы откажутся от сварки: ученые нашли, чем ее заменить — и это не клей
Инженеров давно привлекает фрикционная сварка — метод соединения деталей с помощью трения. У него несколько преимуществ перед сваркой или клеем, но есть технологические барьеры, мешающие его применять широко.
TraceParts
В наши дни кузова автомобилей производят с помощью электрической сварки или склеивают.
- низкие затраты энергии,
- нет сварного шва, увеличивающего вес кузова,
- не нарушается структура исходного материала,
- проще утилизировать в конце срока службы.
Проблемы фрикционной сварки
В наши дни этот метод применяют очень ограниченно, соединяя лишь немногие пластиковые детали и скрепляя плоские листы металла. Для фрикционной сварки две детали прижимают друг к другу и создают в точке контакта механические вибрации: детали трутся друг о друга, нагреваются, и материал размягчается. Проблема в том, что прижатие должно быть очень сильным: для этого с обратной стороны от инструмента, создающего вибрации (волновода), подкладывают мощную опору. Вся система получается громоздкой и плохо встраивается в конвейерное производство.
Ученые соединили волновод и наковальню
Группа инженеров Тихоокеанской Северо-западной национальной лаборатории США нашла способ устранить это препятствие. Разработанный ими инструмент объединяет волновод и опору в одном корпусе, и надевается на руку промышленного робота. В инструмент встроен маховик со смещенным центром тяжести, создающий вибрации. В движение его приводит гидравлический привод.
Прототип инструмента создавал легкое и прочное соединение деталей. Сейчас группа работает над его улучшением: предстоит повысить его универсальность, чтобы робот-пайщик мог соединять кузовные детали, имеющие обычно очень сложную форму. Авторы планируют также наладить непрерывную подачу материала в зону сварки.