Sürtünme Kaynağı Nedir? Nasıl Uygulanır?

Sürtünme kaynağı yönteminde malzeme ergitilmeden, sürtünme ısısıyla birlikte plastik deformasyona uğrayarak kaynatılır. Ergime olmadığı için malzemenin yapısında da herhangi bir değişiklik olmaz. Bu yazıda sürtünme kaynağı türlerinden kombine sürtünme kaynağından bahsedeceğiz. Detaylar yazımızda.

A- A+

14.03.2022 tarihli yazı 6252 kez okunmuştur.

Sürtünme kaynağı, biri sabit diğeri dönen iki parça ara yüzeylerinde, mekanik olarak oluşturulan sürtünme yoluyla üretilen mekanik enerjinin termal enerjiye dönüştürülmesiyle elde edilen sıcaklıktan yararlanarak, eksenel basınç altında parçaların birleştirilmesini içerir. Bu kaynak metodunda kaynak süresince sürtünen yüzeyler eksenel basınç altında kalır ve bu durum plastik deformasyon oluşuncaya kadar gider. Kaynak bölgesinde ergimenin görülmediği bu yöntemi bir tür basınç kaynağı olarak da tanımlama da mümkündür. Sürtünme kaynak yönteminde dönme hızı (devir, m/s), sürtünme süresi (saniye veya dakika), yığma basıncı (bar) ve yığma süresi (saniye veya dakika) önemli parametrelerdir. Devir sayısı çelikler için 1.2-1.8 m/s olarak seçilir. Sürtünme kaynağında parça hareketlerini şu şekilde belirtebiliriz:

► Parçalardan biri sabit, diğeri döner,

► Her iki parça ters yönde döner,

► Kaynaklanacak parça sahip, arada bir parça döner.

►İlginizi Çekebilir: TIG Kaynağı Nedir? Nasıl Yapılır?

Sürtünme kaynak yöntemindeki birleştirme esaslarını da şu şekilde ele alabiliriz:

► Parçalar birbirine yaklaştırılır.

► Birisi hareketli dönerken diğeri sabit tutulur.

► Bir süre dönme hareketi ve basınç uygulanır.

► Yeterli ısı oluşumu sonrası dönme hareketi durdurulur.

► İlk basınçta daha yüksek bir yığma basıncı uygulanarak parçalar birleştirilmiş olur.

Şekil: Kombine sürtünme kaynağı

Kombine Sürtünme Kaynak Elemanları

Kombine Sürtünme kaynağı, sürekli ve volan tahrikli sürtünme kaynak türlerinin birleşimi olarak karşımıza çıkıyor. Bu yöntem, özellikle büyük kapasiteli parçaların birleştirilmesinde kullanılır. Volan sürücü motora ve aynaya bağlanmıştır ve bunların arasında da bir kavrama vardır. Sürücü motor-volan sistemi sürekli olarak dönmektedir ve kaynak edilecek parçaya uygun hıza erişimin sağlanması için kavrama sayesinde ayna-volan sistemine dönme hareketi verilir. Gerekli enerji aktarımı sonrasında kavrama bırakılarak parçalar birbirine bastırılır ve düşük atalet sistemine sahip olan ayna-volan fren yapmaksızın kendiliğinden hızlı bir şekilde durur ve kaynak tamamlanır.

►İlginizi Çekebilir: Elektro Erozyon ile İşleme | EEİ Nedir?

Bu kaynak türünü oluşturan kaynak yöntemlerini şu şekilde ele alabiliriz:

Sürekli tahrikli sürtünme kaynağında sürtünme enerjisi, sürekli bir tahrik grubu tarafından sağlanır. Direk sürtünme kaynağı olarak da bilinen yöntemde gerekli olan enerji sürekli bir tahrik grubu tarafında sağlanır. Parçalardan biri motor ünitesine bağlanır ve sabit bir hızda döner, diğer parça eksenel bir basınçla temas ettirilir. Yeterli derecede ısı girdisi sağlandığında dönme frenleme etkisi ile kısa sürede durdurulur. Kaynak kuvveti yığma amacıyla artırılır ve numune soğumaya bırakılır.

Şekil: Sürekli tahrikli (solda) ve Volan tahrikli (sağda) sürtünme kaynakları

Volan tahrikli sürtünme kaynağında(atalet kaynağı) parçalardan biri volana bağlanır ve volan belirlenen hızda ivmelendirilir. Böylece dönme enerjisi volan üzerinde toplannır ve sürtünme kaynağının kendi kendine frenlemesiyle parçaya iletilir. Kaynak kuvveti eksenel uygulandığında dönmesi serbest bırakılan parça diğer parça ile döner ve volan enerjisi parça ara yüzeyinde sürtünmeye harcanır. Volan hızı azalırken, kaynak bölgesi ısınır ve ısı yayılır. Volanın tamamen durdurulması sonrasında basınç etki ettirilir. Bu yöntemin uçak ve uzay sanayiinde kullanım bulduğu ifade edilebilir.

Volan sürtünme kaynağı, direkt sürtünme kaynağından; dar bir ITAB(ısı tesiri altındaki bölge) oluşması, seri üretim yapılması, düşük güç gereksinimi ve ekipman basitliği gibi özelliklerinden dolayı daha avantajlıdır.

Kaynak:

► GAVAS M, YAŞAR M., AYDIN M., ALTUNPAK Y., “ÜRETİM YÖNTEMLERİ VE İMALAT TEKNOLOJİLERİ”, Seçkin yayıncılık, Ankara, 2015, Syf 467-471

► ATEŞ H., KURT A., TÜRKER M., SÜRTÜNME KAYNAĞI, “KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ”

► mib.org.tr, “Sürtünme Kaynağı (Friction Welding) Nedir?”, https://www.mib.org.tr/surtunme-kaynagi/

► ERSÖZLÜ İ., “SÜRTÜNME KAYNAK MAKİNASININ BİLGİSAYAR KONTROLLÜ ÇALIŞTIRILMASI VE SAE 4140 VE SAE 1050 ÇELİKLERİNE UYGULANMASI”, YÜKSEK LİSANS TEZİ, Balikesir Üniversitesi, 2006