Frikcijsko varjenje

Večina sodobnih postopkov varjenja temelji na dobavi toplote od zunaj, na primer zaradi praznjenja obloka. Toda toplota se lahko ustvari neposredno v varilnem območju zaradi trenja med samimi povezanimi deli.
Toplotno energijo lahko dobimo z vrtenjem enega dela, drugi pa v mirovanju, ali z vrtenjem v nasprotni smeri. Poleg tega je treba dele hkrati pritiskati drug na drugega s stalno ali naraščajočo silo od začetka do konca. Postopek se konča s prepihom in hitrim ustavljanjem vrtečega se dela.
V primerjavi s, recimo, varjenjem za rit, ima postopek na osnovi trenja številne operativne prednosti:

• precej zmanjšani stroški energije;
• varjeni spoj je vedno zanesljiv, saj je odvisen le od termofizičnih lastnosti varjenih izdelkov;
• posebna priprava spoja, ki ga je treba spojiti, ni potrebna, saj se kapljica, rja, maščoba in maščoba izgorijo ali iztisnejo v rešetke na začetku postopka;
• kršitev vzporednosti obdelovancev do kotov 6 ± 1 stopinj ne vpliva na kakovost povezave;
• odsotnost negativnih dejavnikov v obliki ultravijoličnega sevanja in emisij škodljivih plinov;
• Enostavnost tehnološke opreme, ki jo je enostavno prilagajati rutinskemu vzdrževanju, mehanizaciji in avtomatizaciji.

Postopek varjenja s trenjem na stružnici

Varjenje jekla

V vpenjalni vijak in vzglavnik stroja vpenjamo na kovinsko palico, katere premer naj bo večji od 3,5 mm, vendar manjši od 200 mm. Lahko so iz jekla, aluminija, bakra, brona ali iz različnih kovin:

• jeklo in aluminij;
• jeklo in baker;
• aluminij in bron itd.

Kombinacije materialov so lahko zelo različne, niti jih ni mogoče variti na običajen način. Za varjenje s trenjem v zvezi s tem ni nobenih omejitev.
V našem primeru pritrdimo drog v vzglavju s pomočjo treh vijakov, priviti v luknje kartuše, enakomerno razporejenih po obodu skozi 120 stopinj. Z njihovo pomočjo izvedemo poravnavo glede na palico, vpeto v kartuši, tako da zategnemo ali odvijemo en ali drug vijak.
Končnike do konca palic pripeljemo do konca in ga pritrdimo ali držimo z roko, da povečamo silo vpenjanja med postopkom varjenja, kar zahteva tehnologija tega varilnega načina.
Stroj vklopimo, zaradi česar se palica, vpeta v strojčku, začne vrteti. V našem primeru je palica, pritrjena v vzglavju, fiksna, načeloma pa se lahko vrti v nasprotni smeri, kar bi zmanjšalo čas postopka.
Kmalu bomo videli barve za razbarvanje, ki so se začele na mestu stika palic in se širile po njih v nasprotnih smereh, kar je neposreden znak hitrega segrevanja kovine kot posledica trenja.
Po kratkem času se bo kovina v kontaktnem območju močno svetila in začela ekstrudirati v obliki obročaste tvorbe, ki presega meje dimenzij palic. V tem obroču se bo pojavil tudi razplet: skala, negorljivo mazivo, trdni nekovinski vključki itd.
V trenutku najsvetlejšega sijaja kontaktne točke je treba stroj naglo izklopiti, da se kovina lahko namesti na dve palici. Poleg tega, če vzglavje ni bilo pritrjeno, je treba postopoma povečevati pritisk nanj, da se kompenzira prostornina izpodrinjene kovine v kontaktnem območju in pridobi trajnejša in kakovostnejša povezava.
Po čakanju, da se svetilnost preneha (in to je znak popolnega zasega kovine), lahko pritrdite vijake in odstranite vijak. Zdaj ostane le preveriti kakovost tornega varjenja.
Če želite to narediti, ponovno vklopite stroj in poiščite rahlo udarjanje varjene palice - posledica napačne poravnave pri namestitvi na začetku. To pomanjkljivost se odpravi z obračanjem skupaj z odstranitvijo ekstrudiranega zaleta v kontaktnem območju.
Kovinski globlji utor kaže, da v območju varjenja obeh palic niso vidne lastnosti. Zdi se, da to ni mesto stika obeh palic, ampak telo ene od njih.
Izvajamo naslednji nadzor kakovosti tornega varjenja. Na ta način pritrjene palice pritrdimo v primež in z brusilnim kolutom na kontaktnem območju izvedemo "polico", zato se ponovno prepričamo v enakomernost kovine, kar kaže tudi na kakovost varjenja.

Priključek za vijake

Frikcijsko varjenje se lahko uporablja za povezovanje vijakov za množično proizvodnjo z glavami. Postopek se ne razlikuje od postopka s palicami: en vijak je vpet v vpenjalno ploščo stroja, drugi - v glavo.
Z uporabo slednjih vijaki glave privedejo v stik in stroj se zažene. Prav tako je treba povečati silo vpenjanja in izkoristiti varilni moment, da pravočasno izklopite pogon.
Frikcijsko varjenje lahko kombinira materiale, ki jih druge vrste težko varimo ali jih sploh ne varimo: jeklo in aluminij, avstenitna jekla in biserna. Z njegovo pomočjo se zlahka povežejo tudi plastične odeje.
Izračuni in praksa uporabe torne spojine kažejo, da je ta metoda bolj primerna za obdelovance, katerih premer leži v območju od 6 do 100 mm. Varilne palice s premerom več kot 200 mm so ekonomsko nekoristne, saj bodo za postopek potrebne velike moči (0,5 tisoč kW) in osne sile (3 × 106 N). Na ta način ne bo mogoče povezati palic s premerom manj kot 3,5 mm zaradi potrebe po visokih vrtljajih (200 vrt./min.) In težavnosti določanja trenutka, ko je pogon izključen.