La soldadura por fricción-agitación utiliza el calor generado por la fricción entre la herramienta de soldadura giratoria de alta velocidad y la pieza de trabajo para plastificar localmente el material a soldar. Cuando la herramienta de soldadura avanza a lo largo de la interfaz de soldadura, el material plastificado fluye desde la parte frontal de la herramienta hacia la parte posterior bajo la fuerza de fricción rotacional de la herramienta, formando una soldadura densa en fase sólida bajo la compresión de la herramienta. La soldadura por fricción-agitación permite unir fácilmente materiales iguales o diferentes, incluyendo metales, algunos compuestos de matriz metálica, cerámica y plásticos. Gracias a su alta productividad y buena calidad , la soldadura por fricción-agitación se aplica ampliamente en la ingeniería y la industria manufacturera.
Características de soldadura
Durante el proceso de soldadura, no se requieren otros consumibles de soldadura, como varillas de soldadura, alambres, fundentes y gases protectores. El único consumo es el cabezal de agitación de soldadura. Mientras tanto, debido a la agitación, la temperatura durante la soldadura por fricción es relativamente baja, por lo que la tensión residual o la deformación de la estructura después de la soldadura es mucho menor que la de la soldadura por fusión. Especialmente cuando se funden y se sueldan placas delgadas de aleación de aluminio. La deformación fuera del plano de la estructura es muy obvia, ya sea que se utilice tecnología de soldadura sin deformación o tecnología de conformado en frío y caliente posterior a la soldadura, es muy problemática y aumenta la complejidad estructural y los costos de fabricación.
La soldadura por fricción y agitación se utiliza principalmente en metales no ferrosos con temperaturas de fusión más bajas, como el aluminio, el cobre y otras aleaciones. Para materiales negros con buena ductilidad y fácil deformación plástica.
El calentamiento auxiliar o el aprovechamiento de su superplasticidad también pueden lograr la soldadura por fricción y agitación.
La soldadura por fricción y agitación se ha aplicado con éxito en la conexión de metales no ferrosos. La soldadura por fricción y agitación se puede utilizar para varias posiciones de soldadura, como soldadura plana, soldadura vertical, soldadura por encima de la cabeza y soldadura por encima de la cabeza; para completar varias formas de uniones soldadas, como juntas a tope, en esquina y traslapadas, e incluso para conectar estructuras con diferentes espesores y materiales multicapa. También es posible soldar materiales metálicos diferentes.
Debido a que la soldadura por fricción y agitación solo depende de la rotación y el movimiento del cabezal de soldadura, lo que permite realizar gradualmente la soldadura de toda la costura de soldadura, es más eficiente energéticamente que la soldadura por fusión o incluso la soldadura por fricción convencional. Debido a la entrada de calor relativamente pequeña durante el proceso de soldadura por fricción y agitación en comparación con el proceso de soldadura por fusión, no hay fusión de metal en el área de unión. Es un proceso de soldadura de estado sólido que protege la aleación. Al mantener las propiedades metalúrgicas del material base, es posible soldar materiales como compuestos de matriz metálica y materiales solidificados rápidamente que pueden tener reacciones adversas cuando se utiliza la soldadura por fusión.
Las ventajas de la soldadura
1. Los cambios de microestructura en la zona afectada por el calor de la junta soldada son pequeños. La tensión residual es relativamente baja y la pieza soldada no se deforma fácilmente.
2. Capaz de completar soldaduras largas, secciones transversales grandes y juntas de soldadura altas en diferentes posiciones de una sola vez;
3, el proceso de operación es conveniente para lograr la mecanización y automatización, con equipo simple, bajo consumo de energía, alta eficiencia y bajos requisitos para el entorno de trabajo;
4. No es necesario agregar cables de soldadura, no es necesario quitar la película de óxido antes de soldar al soldar aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio y aleaciones de titanio, no es necesario gas protector y es de bajo costo;
5. Puede soldar materiales sensibles a las grietas en caliente, adecuado para soldar diferentes materiales, como unión de aluminio y cobre, unión de aluminio y magnesio, etc.
6. El proceso de soldadura es seguro, libre de contaminación, libre de humo y libre de radiación.
Áreas de aplicación de las placas de enfriamiento de líquidos
El uso de controladores e inversores de alta potencia en la placa de refrigeración líquida de los vehículos de nueva energía requiere un gran aporte de calor para garantizar el funcionamiento estable del vehículo. Por ello, se necesita una solución rentable. En este sentido, se suele emplear la tecnología de fundición a presión para dar forma rápidamente a la placa de refrigeración líquida y reducir los costes de mecanizado. Además, los microcanales y los canales de flujo de la placa se completan en el molde. Posteriormente, mediante soldadura por fricción-agitación, se sella el canal de flujo, un proceso de producción sencillo y rápido ampliamente utilizado en los sistemas de refrigeración de la industria de vehículos de nueva energía.
Por supuesto, debido a las diferentes estructuras y entornos de aplicación, también existen muchas formas de producir placas refrigeradas por líquido mediante tecnología de soldadura por agitación. En pocas palabras, el uso de características de soldadura de alto rendimiento y ventajas de bajo costo puede brindar una gran comodidad a la producción de placas refrigeradas por líquido para chips de alta potencia.