Berzes metināšana

Lielākā daļa mūsdienu metināšanas procesu balstās uz siltuma piegādi no ārpuses, piemēram, loka izlādes dēļ. Bet siltumu var ģenerēt tieši metināšanas zonā berzes dēļ starp pašām savienotajām detaļām.
Siltumenerģiju var iegūt, pagriežot vienu daļu, kamēr otra ir nekustīga, vai pagriežot pretējā virzienā. Turklāt detaļām vienlaicīgi jāpiespiež viena otrai ar nemainīgu vai pieaugošu spēku no sākuma līdz beigām. Process beidzas ar iegrimi un ātru rotējošās daļas apturēšanu.
Salīdzinot ar, teiksim, metināšanu ar mucu, berzes procesam ir vairākas darbības priekšrocības:

• daudz samazinātas enerģijas izmaksas;
• metinātais savienojums vienmēr ir uzticams, jo tas ir atkarīgs tikai no metināto izstrādājumu termofizikālajām īpašībām;
• īpaša savienojuma sagatavošana nav nepieciešama, jo netīrumi, rūsa, tauki un tauki procesa sākumā tiek izdeguši vai izspiesti gratā;
• sagataves paralēluma pārkāpums līdz 6 ± 1 grādu leņķim neietekmē savienojuma kvalitāti;
• negatīvu faktoru neesamība ultravioletā starojuma un kaitīgu gāzu izmešu veidā;
• tehnoloģisko iekārtu vienkāršība, viegli pielāgojamas ikdienas uzturēšanai, mehanizēšanai un automatizācijai.

Berzes metināšanas process virpas virzienā

Tērauda stieņu metināšana

Mašīnas patronā un galviņā iespiežam uz metāla stieņa, kura diametram jābūt lielākam par 3,5 mm, bet mazākam par 200 mm. Tie var būt gan tērauds, gan alumīnijs, varš, bronza vai arī izgatavoti no dažādiem metāliem:

• tērauds un alumīnijs;
• tērauds un varš;
• alumīnijs un bronza utt.

Materiālu kombinācijas var būt ļoti atšķirīgas, pat parastā veidā tās nav metināmas. Berzes metināšanai šajā sakarā nav ierobežojumu.
Mūsu gadījumā ar trim skrūvēm, kas ieskrūvētas kārtridža caurumos, mēs vienmērīgi izkārtojam ap apkārtmēru caur 120 grādiem, ar bultskrūves palīdzību mēs nofiksējam stieni. Ar viņu palīdzību mēs veicam izlīdzināšanu attiecībā pret stieni, kas piestiprināts kārtridžā, pievelkot vai atskrūvējot vienu vai otru skrūvi.
Mēs nogādājam galvas stieni līdz stieņu galam no gala līdz galam un nofiksējam vai turējam to ar roku, lai metināšanas procesa laikā palielinātu iespīlēšanas spēku, ko pieprasa šīs metināšanas metodes tehnoloģija.
Mēs ieslēdzam mašīnu, kā rezultātā mašīnu patrona iespraustais stienis sāk griezties. Mūsu gadījumā galvas balstā fiksētais stienis ir fiksēts, taču principā tas var pagriezties pretējā virzienā, kas samazinātu procesa laiku.
Drīz mēs redzēsim krāsas izmaiņas, kas sākās stieņu saskares punktā un izplatās gar tām pretējos virzienos, kas ir tieša metāla straujas karsēšanas pazīme berzes rezultātā.
Pēc neilga laika metāls kontakta zonā spilgti iedegsies un sāks ekstrudēt gredzenveida veidojuma formā, pārsniedzot stieņu izmēru robežas. Šajā gredzenā būs arī burr: skala, nededzināta smērviela, cieti nemetāliski ieslēgumi utt.
Brīdī, kad saskares punkts spilgtāk mirdz, mašīna pēkšņi jāizslēdz, lai metāls varētu nostāties uz diviem stieņiem. Turklāt, ja galvas balsts nav fiksēts, ir nepieciešams pakāpeniski palielināt spiedienu uz to, lai kompensētu pārvietotā metāla daudzumu kontakta zonā un iegūtu stiprāku un labāku savienojumu.
Pēc tam, kad esat gaidījis, kamēr luminiscence pārstāj darboties (un tas liecina par pilnīgu metāla sagrābšanu), varat atskrūvēt stiprināšanas skrūves un noņemt galvas balstu. Tagad atliek tikai pārbaudīt berzes metināšanas kvalitāti.
Lai to izdarītu, vēlreiz ieslēdziet mašīnu un atrodiet nelielu metinātā stieņa pukstēšanu - nepareizas izlīdzināšanas sekas, uzstādot sākumā. Šis defekts tiek novērsts, pagriežot kopā ar ekstrudēta urbuma noņemšanu kontakta zonā.
Dziļāka metāla rieva norāda, ka divu stieņu metināšanas zonā nav redzamas pazīmes. Liekas, ka šī nav divu stieņu saskares vieta, bet gan viena no tām korpuss.
Mēs veicam šādu berzes metināšanas kvalitātes kontroli. Mēs iespiežam šādā veidā savienotos stieņus atgriezenē un kontakta zonā izmantojam dzirnaviņas disku, lai veiktu “plauktu”, un mēs atkal esam pārliecināti par metāla vienmērīgumu, kas arī norāda uz metināšanas kvalitāti.

Skrūvju savienojums

Berzes metināšanu var izmantot, lai masveida ražošanas skrūves savienotu ar galviņām. Process neatšķiras no procesa ar stieņiem: viena skrūve ir iesprausta mašīnu patrona, otra - galvas balsts.
Izmantojot pēdējo, galviņas nonāk kontaktā ar skrūvēm un mašīna sāk darboties. Ir arī jāpalielina iespīlēšanas spēks un jāizmanto metināšanas moments, lai savlaicīgi izslēgtu piedziņu.
Berzes metināšanā var apvienot materiālus, kurus cita veida ir grūti metināt vai vispār nav metināti: tērauds un alumīnijs, austenīta tēraudi un perlitiskie. Ar tās palīdzību arī plastmasas sagataves ir viegli savienojamas.
Aprēķini un berzes savienojuma lietošanas prakse parāda, ka šī metode ir labāk piemērota sagatavēm, kuru diametrs ir diapazonā no 6 līdz 100 mm. Metināšanas stieņi ar diametru vairāk nekā 200 mm ir ekonomiski neizdevīgi, jo process prasa lielu jaudu (0,5 tūkstoši kW) un aksiālo spēku (3 × 106 N). Šādi nedarbosies, lai savienotu stieņus, kuru diametrs ir mazāks par 3,5 mm, sakarā ar nepieciešamību nodrošināt lielus apgriezienus (200 apgr./min.) Un grūtības noteikt brīdi, kad piedziņa tiek izslēgta.