Testa per saldatura FSW con punta retrattile: il tuo nuovo utensile per una saldatura per attrito senza foro di uscita
La saldatura FSW è un processo che permette di saldare qualsiasi lega di alluminio o rame e di realizzare giunzioni dissimili. Il suo grande vantaggio è che, durante l’operazione di saldatura, il materiale non raggiunge il punto di fusione. Questo riduce notevolmente il rischio di difetti e garantisce proprietà meccaniche dei componenti saldati molto simili a quelle del materiale di partenza.
Tuttavia, per alcune applicazioni, può presentarsi un problema: la presenza del foro di uscita alla fine della saldatura FSW. Per questo, sono stati progettati nuovi utensili per la saldatura per attrito, tra cui macchine specializzate in grado di eseguire saldature senza fori di uscita. Tuttavia, questa soluzione ha un costo di investimento piuttosto elevato.
In Stirweld, i nostri ingegneri si sono quindi chiesti come poter rendere la FSW con punta retrattile accessibile a tutti. E hanno trovato una soluzione: una testa per saldatura FSW con punta retrattile destinata ai centri di lavorazione.
Testa per saldatura FSW con punta retrattile
Differenza tra saldatura FSW a punta fissa e saldatura FSW a punta retrattile
Il processo standard di una saldatura per attrito si svolge in quattro fasi: disposizione delle parti da saldare, attivazione del moto rotante dell’utensile, immersione nel materiale e spostamento lungo le parti con mescolamento del materiale. L’utensile viene infine sollevato verticalmente lasciando un foro di uscita.
Nella saldatura FSW con punta retrattile è proprio questa ultima fase a cambiare. Prima che l’utensile risalga, la punta si ritrae permettendo di riempire il foro di uscita. Questa nuova tecnologia favorisce l’uso della FSW in nuove applicazioni che richiedono, ad esempio, la saldatura di parti con spessori diversi utilizzando un unico utensile FSW.
Principio della saldatura per attrito con punta retrattile
In quali apparecchiature industriali impiegare la saldatura FSW con punta retrattile?
Come per la saldatura per attrito con punta fissa, anche per la saldatura FSW con punta retrattile esistono diverse soluzioni, come le macchine specializzate o i robot industriali. Queste tecnologie richiedono però un costo d’investimento notevole, non accessibile alla maggior parte delle aziende.
Per questo, noi di Stirweld abbiamo deciso di democratizzare questa tecnologia rendendola accessibile e permettendo alle aziende di sfruttare la saldatura per attrito con punta retrattile. Abbiamo infatti progettato una nuova testa FSW per i centri di lavorazione: la testa per saldatura FSW con punta retrattile per MCN.
La nostra testa per saldatura FSW con punta retrattile presenta tutte le caratteristiche della nostra testa standard: controllo e rilevamento delle forze, raffreddamento e protezione del mandrino dalle forze e dalle vibrazioni. A questo, abbiamo aggiunto la tecnologia della punta retrattile che consente di riempire il foro di uscita e di saldare parti con spessori diversi utilizzando un unico utensile FSW.
Inoltre, proprio come la nostra testa FSW a punta fissa, la testa FSW a punta retrattile Stirweld può essere incorporata a qualsiasi centro di lavorazione.
Testa per saldatura FSW con punta retrattile Stirweld
Testa per saldatura FSW con punta retrattile: specifiche tecniche
La nostra testa per saldatura FSW con punta retrattile è un utensile industriale altamente innovativo che riunisce tutte le caratteristiche tecniche per una saldatura FSW di qualità. Nello specifico, il nostro utensile dispone di: un controllo della forza che garantisce una qualità della saldatura da 1 a 18 kN; una velocità di rotazione fino a 5000 RPM; un sistema di raffreddamento ad acqua e ad aria compressa; un’indicazione in tempo reale della forza di forgiatura per facilitare l’impostazione dei parametri di saldatura grazie a un pannello di controllo a distanza.
All’estremità di questa testa FSW a punta retrattile è fissato l’utensile che verrà consumato. A differenza della punta fissa per saldatura FSW, l’utensile retrattile è composto da due parti. La spalla e la punta retrattile sono infatti indipendenti tra loro per facilitare la sostituzione dell’utensile, ma anche per ridurre i costi dell’apparecchiatura. Le velocità della punta e della spalla sono sincronizzate. Inoltre, l’attacco Whistle Notch permette la trasmissione di coppie elevate.
Testa per saldatura FSW con punta retrattile Stirweld: un’apparecchiatura intelligente
Oltre alla punta retrattile, la nostra soluzione FSW dispone di un’interfaccia uomo-macchina ad alte prestazioni che consente un controllo totale della riproducibilità del processo.
Grazie alle sue funzioni di base, l’IUM della nostra punta retrattile FSW rende le tue operazioni di saldatura per attrito ripetibili e di qualità.
Prima funzione: il controllo della forza di saldatura. La forza esercitata durante la saldatura è un parametro fondamentale da definire se si vuole ottenere una saldatura per attrito di qualità.
Seconda funzione: il controllo della lunghezza della punta. Un valore indispensabile quando effettuiamo una saldatura FSW con punta retrattile. La lunghezza della punta può variare da 0 a 10 mm di lunghezza con una precisione di circa 0,05 mm.
Terza funzione: il controllo della temperatura della testa. Per rendere il tuo processo di saldatura FSW sicuro, abbiamo predisposto due diverse misurazioni della temperatura all’interno della nostra apparecchiatura che attivano un allarme, e quindi un arresto di emergenza, in caso di surriscaldamento.
Quarta funzione: il controllo dell’uso della testa. L’IUM registra in modo completo l’utilizzo della testa FSW, il tempo di saldatura e il rapporto di utilizzo, elementi essenziali per la manutenzione predittiva.
Quinta funzione: gli avvisi pop-up. Sviluppata da saldatori FSW, la testa per saldatura per attrito Stirweld con punta retrattile è dotata di due soglie: una soglia di allerta che notifica quando i parametri si discostano dalla finestra operativa definita e una soglia di protezione quando, invece, escono dalla finestra operativa.
Sesta e ultima funzione: la registrazione dei dati. Questa funzione può collegarsi direttamente al tuo ERP per registrare i dati relativi alle tue operazioni di saldatura.
Oltre a queste 6 funzioni di base, la nostra testa FSW con punta retrattile dispone di un’ulteriore funzione avanzata: la misurazione della temperatura delle tue saldature FSW per un controllo qualità completo e un’ottimizzazione dei tuoi parametri. Per saperne di più sulla misurazione della temperatura, visita la nostra pagina dedicata.
Funzioni IUM: testa per saldatura FSW con punta retrattile
L’industria aerospaziale: un settore in cui la testa FSW a punta retrattile trova largo impiego
La saldatura per attrito a punta fissa ha già rappresentato una grande rivoluzione nel settore aerospaziale in quanto ha permesso di saldare leghe di alluminio e alluminio ad alta resistenza destinato alla produzione di componenti aeronautici e spaziali.
Tuttavia, il foro di uscita causato dall’operazione di saldatura FSW a punta fissa poneva un problema in termini di resistenza alla fatica e tenuta delle parti saldate, due parametri indispensabili per la realizzazione di componenti aerospaziali.
La soluzione FSW a punta retrattile consente di utilizzare la saldatura per attrito in diverse applicazioni in questi settori critici, in particolare, nella progettazione dei serbatoi.
Fino ad oggi, la tecnica convenzionale per assemblare serbatoi in alluminio è stata la saldatura ad arco. Tuttavia, questo tipo di saldatura applicata ai serbatoi in alluminio presenta diverse problematiche in termini di efficienza della saldatura, resistenza alla fatica e sensibilità alla corrosione.
È noto, infatti, che la saldatura di elementi circolari, come i serbatoi, è un’operazione complicata. Per realizzare un serbatoio in alluminio sono richieste minimo due saldature circolari per chiudere le estremità. Questa operazione non può essere svolta mediante saldatura FSW a punta fissa perché il foro di uscita che ne risulta può avere un impatto negativo sula tenuta e sulla resistenza alla fatica del prodotto finale. La saldatura per attrito con punta retrattile si rivela la soluzione migliore per assemblare serbatoi in alluminio poiché non lascia alcun foro di uscita.
Il risultato di una saldatura FSW a punta retrattile garantisce prestazioni ottimali (rapporto tra UTS della saldatura circolare e UTS del metallo di base), una resistenza alla fatica aumentata, una tenuta perfetta e una forte resistenza alla corrosione.
I produttori di serbatoi, siano essi criogenici a idrogeno, destinati a razzi o impiegati in campo aeronautico, hanno interesse a dotarsi di una testa per saldatura FSW con punta retrattile per migliorare la qualità dei loro componenti a un costo contenuto.
Vuoi saperne di più sulla saldatura per attrito dei serbatoi criogenici? Scopri il nostro articolo di approfondimento.
Serbatoio a idrogeno in alluminio saldato mediante FSW
Saldatura per attrito con punta retrattile: attrezzati a un costo ridotto
Scegliendo la testa per saldatura FSW con punta retrattile di Stirweld, potrai realizzare saldature per attrito a un costo ridotto. Grazie alla nostra soluzione e al suo IUM integrato e performante, otterrai saldature di qualità e resistenti alla fatica e alla corrosione. Questi due fattori sono fondamentali per garantire l’affidabilità di componenti critici come i serbatoi per l’industria spaziale e aeronautica.
La nuova testa FSW Stirweld è stata progettata da esperti della saldatura per attrito a garanzia dell’efficacia di questa tecnologia. Alexia Grossot, ingegnere strutturale presso l’azienda di ingegneria meccanica Avantis, ha potuto testare la nostra soluzione retrattile.
Volevamo che l’utensile si adattasse alle nostre esigenze. In passato, utilizzavamo un braccio robotico per realizzare saldature per attrito. Tuttavia, il robot presenta numerose articolazioni che lo rendono troppo flessibile e tendeva a deformarsi leggermente quando si esercitava pressione sulla superficie saldata. In un’operazione come la FSW, questo si traduce in una perdita di precisione. Per ottenere la precisione che cercavamo, avevamo bisogno della rigidità di una macchina utensile.”
