Крепёж для сварки трением от EJOT

Подробности

Новости

Опубликовано: 29.10.2015

Точечная сварка уже не устраивает.

В августе 2012 года правительство США анонсировало цели по экономии топлива программы CAFE (Corporate Average Fuel Economy). Так с существовавшего тогда норматива в 27 mpg (миль на одном галлоне топлива), это около 8,7 литра на 100 км этот показатель к к 2025 году должен увеличиться до 54,5 mpg (4.3 л/100 км).

Один из способов экономии топлива — это снижение веса автомобиля. Достичь его можно использованием деталей из высокопрочных (а значит менее материалоёмких) сталей и лёгких металлов, таких как алюминий. Сейчас для крепления между собой стальных элементов (рамы, листы) используется точечная и другие виды сварки, крепление с использованием сквозного монтажа — заклёпки, саморезы и т.д. При переходе к рамам из высокопрочных сталей и лёгким металлам корпуса ни один из этих методов не может быть использован. Сварка — из-за разнородности металлов, сквозные крепления — из за высокой прочности несущей конструкции, которую тяжело сверлить.

Компания EJOT предлагает новую технологию крепления — EJOWELD, основанную на принципе сварки трением (фрикционная сварка). Небольшой крепёжный элемент, по форме напоминающий ударную заклёпку, продавливается сквозь сравнительно мягкий лист лёгкого металла, а, затем, при быстром вращении соприкасается со стальной деталью разогревая и расплавляя место контакта. После остановки вращения контакт быстро застывает, образую надёжное соединение. Компания предлагает два варианта данной технологии: со сквозным монтажом и контактным.

Приведём описание контактного способа монтажа. В этом примере алюминиевый лист крепится к конструкции из высокопрочной стали.

 На начальном этапе крепёжная деталь, установленная в специальный инструмент, раскручивается до больших оборотов и за счёт приложенной осевой нагрузки продавливается сквозь алюминиевый лист.

Пройдя лист из лёгкого металла, крепёжная деталь упирается в сталь имея относительно небольшие обороты, что позволяет очистить и подготовить место контакта для последующей сварки.

На этапе сварки трением обороты и осевая нагрузка сильно увеличиваются, расплавляя небольшой участок непосредственного контакта крепёжной детали и стальной основы.

 За счёт того, что нагретая область весьма невелика, охлаждение и затвердевание происходит достаточно быстро. На рисунке ниже представлен весь крепёжный узел в разрезе.

Как недостаток данного метода следует отметить необходимость доступа к обратной стороне конструкции для её удержания, однако при роботизированной сборке, на которую и расчитана технология, он несущественен.

Источник: machine design.