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SOLDADURA POR FRICCIÓN (FSW Y CONVENCIONAL) - Coggle Diagram
SOLDADURA POR FRICCIÓN (FSW Y CONVENCIONAL)
SOLDADURA POR FRICCIÓN (CONVENCIONAL)
Definición
Proceso de soldadura en estado sólido donde una pieza permanece fija y la otra gira a alta velocidad. El calor generado por la fricción plastifica el material y, al aplicar presión, ambas piezas se unen sin llegar a fundirse.
Tipos principales
Radial
Orbital
Angular
Lineal
Mecánica del proceso
Rotación de una de las piezas.
Generación de calor por fricción.
Aplicación de fuerza de recalcado (forja).
Formación de la unión sólida.
Ventajas
Alta calidad metalúrgica.
No requiere gases protectores.
No necesita fundentes.
No utiliza material de aporte.
Baja distorsión.
Excelente resistencia mecánica.
SOLDADURA POR FRICCIÓN-AGITACIÓN (FSW)
Proceso de soldadura en estado sólido donde una herramienta rotativa no consumible se introduce entre las piezas y mezcla plásticamente el material para formar la unión.
PIN
Mezcla el material plastificado.
Penetra la unión.
HOMBRO
Aplica presión.
Genera la mayor parte del calor.
Contiene el material durante la soldadura.
PROCESO
Plunge (inmersión).
Rotación de la herramienta.
Deformación plástica del material.
Avance a lo largo de la junta.
Formación del cordón de soldadura.
PARÁMETROS DE CONTROL
Variables dinámicas
Velocidad de rotación (RPM).
Velocidad de avance (Travel Speed).
Variables geométricas
Pin cilíndrico.
Pin hexagonal.
Pin con flautas.
Relación diámetro Pin/Hombro.
Penetración
Debe ser ligeramente menor que el espesor del material.
Evita perforaciones.
Reduce defectos de swaging.
Condiciones del proceso
Ángulo de inclinación de la herramienta.
Tiempo de precalentamiento.
Fuerza axial aplicada.
ZONAS METALÚRGICAS (CORTE TRANSVERSAL)
Zona Agitada (Nugget)
Centro de la soldadura.
Presenta deformación severa.
Ocurre recristalización dinámica.
Se obtiene un grano fino y alta resistencia.
TMAZ (Zona Termomecánicamente Afectada)
Región cercana al Nugget.
Existe deformación plástica.
Recibe calor.
No ocurre recristalización completa.
HAZ (Zona Afectada por el Calor)
Zona más externa.
Solo recibe calor.
No presenta deformación mecánica.
Puede modificarse la dureza del material.
APLICACIONES E INDUSTRIA
MATERIALES
Especialmente utilizada en:
Aleaciones de aluminio.
Magnesio.
Cobre.
Titanio.
Algunos plásticos.
Industria Aeroespacial
Fuselajes de aviones.
Tanques de combustible.
Cohetes (PSLV y GSLV).
Componentes aeronáuticos.
Otras aplicaciones
Industria automotriz.
Ferrocarriles.
Construcción naval.
Fabricación de paneles.
Materiales disímiles mediante capas de transición.
Ventajas industriales
Mayor calidad de unión.
Menor consumo energético.
Reducción de defectos.
Alta repetibilidad.
Proceso automatizable.
Menor costo de producción a largo plazo.