Новый метод сварки упростит сборку автомобилей

Инженеры Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США создали прорывную технологию самофиксирующейся сварки трением с перемешиванием, которая может значительно расширить применение этого метода в автомобильной промышленности.

Традиционная сварка трением с перемешиванием требует использования жесткой наковальни под свариваемым материалом для противодействия огромному давлению (до 5000 фунтов), создаваемому вращающимся инструментом. Это существенно ограничивает применение технологии на сборочных линиях, где сейчас в основном используются точечная сварка и клеевые соединения.

Новая разработка PNNL представляет собой специальное крепление для роботизированного манипулятора, объединяющее инструмент для фрикционного перемешивания и миниатюрную опорную пластину. Как поясняет инженер-механик Митч Блохер, это позволяет создать замкнутый контур для воспринимаемого усилия без необходимости в отдельной наковальне.

В настоящее время команда PNNL работает над усовершенствованием системы, добавляя гидравлический механизм, способный воспринимать усилия при нажатии и наклоне инструмента. Разрабатываются также новые механизмы для захвата дополнительных степеней перемещения и система, позволяющая насадке втягивать материал в инструмент.

По словам старшего научного сотрудника PNNL Пиюша Упадхьяя, сварка трением с перемешиванием уже используется в производстве автомобилей, но обычно ограничивается соединением двух плоских листов на жесткой наковальне. Новая технология позволит применять этот энергоэффективный метод для более сложных конструкций.

Сварка трением с перемешиванием требует лишь малую долю энергии по сравнению с традиционными технологиями и позволяет создавать прочные соединения между одинаковыми или разными материалами без использования заклепок, крепежных элементов или клея.