Innovatie die de materiaalstroom bij Friction Stir Welding (FSW) van aluminium verbetert
FSW geeft verbinding van hoge kwaliteit in vergelijking met conventioneel lassen. Dergelijke verbindingen worden bereikt door een aangepaste materiaalstroom.
De lasparameters, zoals de voortbewegings- en draaisnelheden en de vorm van het gereedschap, hebben een grote invloed op de materiaalstroming tijdens het FSW proces.
Onvoldoende materiaalstroming is de oorzaak van defectvorming. Andere soorten defecten kunnen ook ontstaan door een onjuiste definitie van de procesparameters.
Dergelijke defecten kunnen ontstaan door:
- Extreme warmte-inbreng. Door de hoge draaisnelheid en lage voortbewegingssnelheid kan overmatige warmte worden opgewekt, wat kan leiden tot de vorming van holten aan de voortbewegingszijde of tot vlamvorming.
- Onvoldoende warmte-inbreng. Dit kan worden veroorzaakt door zeer lage draaisnelheden, en leiden tot de vorming van defecten, zoals wormgaatjes.
- Abnormaal roering. Dit kan gebeuren wanneer zowel de roterende als de voortbewegende snelheid te hoog zijn.
Manieren om defecten in de materiaalstroom bij FSW te verminderen
Hoe vermindert u de defecten in de materiaalstroom bij FSW? Door de optimale keuze van de FSW procesparameters en gereedschappen.
Wij hebben ook een lopend project in samenwerking met een academische partner om de defecten in de materiaalstroom te verminderen door middel van FEM deeltjes traceringstechnieken.
Hier is een voorbeeld: Mijn partners en ik hebben gekeken naar de verschillen tussen het gebruik van een karakterloze cilindrische pen en een pen met schroefdraad; het uiterlijk doet denken aan elliptische uienringen. De speld met schroefdraad vermindert de hoeveelheid defecten als gevolg van de grotere roerwerking.
De kenmerken op de pen - in dit geval schroefdraad - verbeteren de materiaalstroom voor een effectieve neerwaartse materiaalbeweging en daardoor de materiaalmenging. Zij vergroten het bereik van de lasparameters voor een gezonde verbinding.
