עקרון העבודה ושדות היישום של ריתוך חיכוך

בפעולות ייצור מכאניות, מקובל שמשטחי המתכת של חלקי עבודה נדבקים וריתוכים זה לזה עקב חום שנוצר מחיכוך, כגון בעת ​​הפיכת חלקי עבודה במכונות. באמצעות ניתוח של תופעות הדבקה וריתוך אלו, ניתן להבין את המהות של ריתוך חיכוך. ריתוך חיכוך היא שיטת ריתוך המנצלת את חום החיכוך ואת חום העיוות הפלסטי הנוצרים מחיכוך משטח המגע של חלק העבודה כדי להעלות את הטמפרטורה ליד הממשק לטווח טמפרטורות קרוב אך מתחת לנקודת ההיתוך, מה שגורם לחומר לעבור דפורמציה פלסטית. ולזרום בלחץ. זה מושג באמצעות דיפוזיה והתגבשות מחדש של מולקולות ממשק.

ישנן שיטות רבות של ריתוך חיכוך, ובהתבסס על מסלול פעולת החיכוך ומאפייני התהליך, השיטות הנפוצות בייצור בפועל כוללות ריתוך חיכוך בכונן מתמשך, ריתוך חיכוך אחסון אנרגיה, ריתוך חיכוך בקרת שלב, ריתוך חיכוך אינרציה, ריתוך חיכוך מסילה, ו ריתוך בחיכוך ערבוב. ביניהם, ריתוך חיכוך בהנעה מתמשכת, ריתוך חיכוך בקרת שלב, ריתוך חיכוך אינרציאלי וריתוך חיכוך מסילה מסתמכים על תנועת החיכוך היחסית בין חלקים מרותכים ליצירת אנרגיית חום, המכונה ביחד ריתוך חיכוך מסורתי. ריתוך בחיכוך, ריתוך חיכוך מוטבע, ריתוך חיכוך גוף שלישי וריתוך חיכוך הם תהליכי ריתוך המסתמכים על החום שנוצר על ידי תנועת החיכוך היחסית בין ראש הערבול לחומר העבודה.

ניתן לחלק באופן גס את תהליך ריתוך החיכוך לארבעה שלבים:

1. המרה של אנרגיה מכנית חיכוך לאנרגיה תרמית;

2. דפורמציה פלסטית של חומרים;

3. לחץ חישול בתנאים תרמופלסטיים;

4. מסקנה של ריתוך מחדש של דיפוזיה בין-מולקולרית.

בהשוואה לריתוך מסורתי, לריתוך חיכוך יש טמפרטורה וצריכת אנרגיה נמוכים יותר, עם צריכת אנרגיה חשמלית נמוכה כמו 20% מהריתוך המסורתי. ניתן לרתך ביעילות גם מתכות זהות וגם מתכות שונות. ודיוק הריתוך גבוה. השגיאה המקסימלית באורך הכולל של תא הבעירה הקדם של מנועי דיזל המיוצרים על ידי ריתוך חיכוך היא ± 0.1 מילימטרים. איכות ריתוך יציבה וחוזק גבוה יכולים להאריך מאוד את חיי השירות של המוצר. תהליך הריתוך אינו מתאים לכל חומר מתכלה לריתוך והוא נקי, היגייני ונטול זיהום. יחד עם זאת, האזור המושפע מהחום קטן, מהירות הריתוך מהירה וטמפרטורת התהליך נמוכה מטמפרטורת ההיתוך, מה שמפחית למעשה את פגמי ההתמצקות. שלא כמו ריתוך קשת מסורתי, ריתוך חיכוך אינו מהווה סיכונים כלשהם כגון ניצוצות, אור קשת או גזים מזיקים, מה שהופך אותו למתאים יותר להגנה על בריאות ובטיחות הסביבה.

עם המאפיינים הטכניים האיכותיים, היעילים, חסכוניים באנרגיה וללא זיהום, ריתוך חיכוך מיושם יותר ויותר בתחומים כגון תעופה וחלל, כלי רכב מאנרגיה גרעינית, וייצור מכני. היא זכתה לתשומת לב רבה ממדינות מתועשות והשקיעה כמות גדולה של כספים בפיתוח ויישום טכנולוגיים. הדעה הרווחת היא שריתוך חיכוך הוא טכנולוגיית ריתוך אמינה, ניתנת לשחזור ואמינה.

עם ביצועי הריתוך המצוינים של ריתוך חיכוך, טכנולוגיה זו יכולה גם להשלים ביעילות פעולות תיקון שונות, כגון פיצוח רכיבים מבניים מרכזיים, שגיאות מיקום חור מתכת גיליון, פגמי יציקה, כיבוי סדקים ובעיות אחרות. ריתוך תיקון תקע חיכוך הוא תהליך ריתוך במצב מוצק עם מהירות ריתוך מהירה, אזור מושפע חום קטן וחוזק תיקון המגיע ליותר מ-90% מחוזק הגוף. תהליך התיקון הוא אוטומטי לחלוטין, אמין באיכותו, והחלקים המרותכים עומדים בדרישות שימוש בסטנדרטים גבוהים, ומפחיתים את ההפסדים הכלכליים ולוח הזמנים של גריטת חומרים וחלקים.