Guía detallada sobre el disipador de calor de soldadura por fricción y agitación

Friction Stir Welding o FSW es ​​un proceso de unión en fase sólida que utiliza un sistema no consumible de fuerzas mecánicas y calor por fricción sin fundir los materiales.

El calor generalmente se genera entre los materiales de la pieza de trabajo y la herramienta giratoria por fricción, lo que empuja una región ablandada cerca de la herramienta FSW.Mientras tanto, la herramienta se desplaza normalmente a lo largo de la línea de unión y con fuerzas mecánicas entremezcla las piezas metálicas.Forja el metal reblandecido y el metal caliente a través de la presión mecánica que aplica la herramienta, como unir arcilla y masa.

Se utiliza básicamente en aluminio extrusionado o forjado y para aquellas estructuras que necesiten soldaduras de alta resistencia.Friction Stir Welding es capaz de unir aleaciones de cobre, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, aleaciones de acero inoxidable, aleaciones de magnesio y aleaciones de acero dulce.Recientemente ha tenido éxito en la soldadura de polímeros.Además, en la unión de metales disímiles, como el magnesio a la aleación de acero, se logra mediante soldadura por fricción y agitación.

En los primeros días, la soldadura por fricción y agitación se usaba para soldar disipadores de calor de perfiles, porque el perfil tenía un límite de tamaño específico y las piezas de alta potencia que requieren grandes disipadores de calor para soportar y promover la disipación de calor, pero ahora la soldadura se ha convertido en un elección inevitable para todos.Ahora, en el campo de las nuevas energías, el uso de soldadura por fricción y agitación se ha vuelto muy común en inversores fotovoltaicos, en convertidores de energía eólica, en controladores de vehículos eléctricos, etc.

Analicemos la soldadura por fricción y agitación en detalle, sus aplicaciones, beneficios y funciones.

Ventajas de la soldadura por fricción y agitación

Se han encontrado muchas ventajas de la soldadura por fricción y agitación sobre la soldadura por fusión tradicional.Estos son los siguientes…

●Buenas propiedades mecánicas de FSW en estado soldado.

●Seguridad mejorada debido a la ausencia de humos tóxicos y salpicaduras del material fundido.

● Sin consumibles: un pasador roscado que está hecho de acero para herramientas convencional, por ejemplo, endurecido H13, que puede soldar más de 1 km (0,62 mi) de aluminio y, curiosamente, no se requiere relleno ni protección de gas para el proceso de aluminio.

●Fácilmente automatizado y ajustable en fresadoras simples: costos de instalación económicos y capacitación mínima.

●Puede operar en todas las posiciones (horizontal, vertical, etc.), porque no hay baño de soldadura.

● Apariencia de soldadura generalmente buena y excelente y espesor mínimo o bajo bajo coincidencia excesiva, lo que reduce la necesidad de costos y mecanizado costoso después de la soldadura.

●Puede utilizar materiales más delgados con la misma fuerza conjunta.

●Bajo impacto ambiental.

●Desempeño general más beneficios de costo de cambiar de fusión a fricción.

●La microestructura de las uniones soldadas colocadas en la zona afectada por el calor cambia poco.Y la tensión residual es bastante baja, y las piezas de soldadura no son fáciles de deformar.

●Puede completar la soldadura de la costura de soldadura larga y secciones transversales grandes, juntas y diferentes posiciones al mismo tiempo.Alta capacidad articular.

●El proceso de operación es muy fácil de lograr la mecanización y automatización, solo con equipo simple, bajo consumo de energía requerido y alta eficiencia y bajos requisitos en el entorno operativo.

● No es necesario insertar alambre de soldadura, no es necesario eliminar o reducir la película de oxidación antes de soldar la aleación de aluminio, no es necesario proteger el gas y es de bajo costo.

●Materiales soldables junto con sensibilidad al agrietamiento por calor y también adecuados para soldar materiales heterogéneos.

●El proceso de soldadura por fricción y agitación es muy seguro, libre de contaminación, además de libre de humo y radiación.

¿Cómo se logra la tecnología de soldadura por fricción y agitación?

La soldadura por fricción y agitación generalmente se logra con cuatro pasos y estos pasos son los siguientes...

1.Transformación de energía mecánica en energía térmica.

2. Deformación plástica del material.

3. La presión de fraguado bajo el fenómeno termoplástico.

4. Difusión molecular y recristalización.

Industrias de aplicaciones

●Soluciones de refrigeración para los controladores de coches eléctricos.

●Uso en la solución de enfriamiento del paquete de baterías Power.

●Solución de refrigeración de la carcasa del motor.

●Solución de enfriamiento del inversor.

●Solución de enfriamiento SVG de calidad de energía.

● Solución de enfriamiento de telecomunicaciones de TI.

●Construcción naval y offshore

●Aeroespacial: la soldadura por fricción y agitación se usa generalmente en los tanques externos del transbordador espacial, el vehículo de tripulación Orion, los paneles del piso de los aviones militares ahora están diseñados con soldadura por fricción y agitación.También se utiliza en máquinas de producción de pórtico.

●Automoción: ahora la tapa del maletero del Toyota Prius y las ruedas se diseñan con las puertas traseras del Mazda soldadas por fricción y generalmente se utilizan para el capó.

●Fabricación: los recipientes y válvulas de vacío ahora están diseñados con FSW, encapsulación de desechos nucleares, que también se usa en hélices de barcos en Friction Stir Link junto con cuchillos de caza.

●Ferrocarril: los paneles del techo, lado curvo, están diseñados mediante el uso de soldadura por fricción y los disipadores de calor están diseñados para enfriar la electrónica de alta potencia.

● Computadoras personales: Apple usó soldadura por fricción en sus dispositivos mac para unir la parte inferior con la parte posterior del dispositivo.

●Robótica: KUKA Robot Group ha lanzado la soldadura por fricción-agitación en sus productos en 2012.

● Unión de material de impresión 3D de aluminio: también se utiliza para unir los materiales de impresión 3D de metal, que se utilizan para producir soldaduras sólidas y sin defectos, la rotación de la sonda, el ángulo de inclinación del husillo, la profundidad del objetivo y la velocidad transversal son usos interesantes.

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