A Zhihui desenvolve equipamentos personalizados de soldagem por fricção e mistura para fabricação de câmaras de vácuo de alumínio, com configurações de máquinas projetadas em torno das dimensões da câmara, caminhos de solda, fixação e requisitos de produção.
Nossa experiência real em projetos inclui um sistema FSW espelhado horizontal aberto com deslocamento duplo do eixo X de 6.000 mm, fusos duplos e capacidade multieixo dedicada para grandes estruturas de câmara de vácuo de alumínio.
Grandes câmaras de vácuo de alumínio podem combinar longos cordões de solda, grandes painéis estruturais e interfaces usinadas com precisão em um único conjunto. Para estes componentes, o equipamento de soldagem deve fazer mais do que mover uma ferramenta FSW ao longo de um caminho programado. A rigidez da máquina, o suporte da peça, a acessibilidade da ferramenta, a fixação e a sequência de soldagem influenciam o resultado final da fabricação.
A Zhihui desenvolve máquinas de soldagem por fricção e agitação para câmaras de vácuo de alumínio com base nas dimensões reais da câmara, projeto da junta, caminho de soldagem e requisitos de produção.
Em vez de adaptar cada projeto a uma plataforma de máquina padrão, avaliamos a aplicação completa de soldagem antes de definir a estrutura da máquina, o envelope de trabalho, o deslocamento do eixo, a configuração do fuso, o conceito de fixação e o processo FSW.
Para outras aplicações de produção de alumínio, explore nosso máquinas de solda por fricção para aplicações EV e de alumínio industrial.
A fabricação de câmaras de vácuo não é apenas um problema do processo de soldagem. Grandes estruturas de alumínio devem permanecer posicionadas com precisão e adequadamente suportadas enquanto as cargas de soldagem são transferidas através da ferramenta, da peça e do sistema de fixação.
A configuração da máquina, portanto, precisa ser avaliada juntamente com as dimensões da câmara, a espessura do material, o comprimento da solda, a geometria da junta, a acessibilidade da ferramenta, o suporte de apoio, a rigidez do acessório e os requisitos dimensionais da montagem acabada.
Isto se torna especialmente importante para câmaras longas ou com vários lados. Uma máquina com curso nominal suficiente ainda pode ser inadequada se o acessório, as paredes da câmara, os flanges ou outras características estruturais restringirem o acesso à ferramenta ou não fornecerem suporte adequado ao longo de todo o caminho da soldagem.
Por esta razão, Zhihui trata a máquina FSW, acessórios, ferramentas e processo de soldagem como um sistema de fabricação integrado.
A soldagem por fricção e mistura é um processo de união no estado sólido. A ferramenta rotativa FSW gera calor friccional e deformação plástica sem criar uma poça de fusão convencional.
Para estruturas de câmara de vácuo de alumínio adequadas, isto oferece diversas vantagens de fabricação.
Requisito de fabricação
Como o FSW ajuda
Controle de distorção |
A união em estado sólido e o calor do processo localizado podem ajudar a reduzir a distorção térmica em comparação com muitos processos convencionais de soldagem por fusão. |
Controle de defeitos relacionados à fusão |
Sem uma poça de fusão convencional, o FSW evita rachaduras de solidificação e porosidade da poça de fusão associadas à soldagem por fusão. |
Costuras de solda longas |
O movimento controlado por CNC suporta longos caminhos de soldagem contínuos quando o deslocamento da máquina, o suporte de apoio e a fixação são projetados adequadamente. |
Repetibilidade do processo |
A velocidade de rotação, velocidade de deslocamento, posição da ferramenta e sequência de soldagem podem ser controladas através do processo FSW programado. |
Implementação de produção |
Uma vez validados o processo de fixação e soldagem, a mesma abordagem de fabricação pode ser transferida para a produção repetida. |
O FSW não deve ser tratado como uma garantia automática de uma câmara livre de defeitos ou vazamentos. Parâmetros incorretos, penetração insuficiente, mau ajuste da junta ou fixação inadequada ainda podem criar defeitos de soldagem. A capacidade do equipamento e a validação do processo permanecem, portanto, críticas.
Para uma explicação técnica mais ampla sobre ligas de alumínio, comportamento de processos e fundamentos de FSW, leia nosso guia de soldagem por fricção e agitação de alumínio.
Para uma grande aplicação de câmara de vácuo de alumínio, a Zhihui desenvolveu uma configuração de equipamento FSW espelhado horizontal aberto com dois conjuntos de eixos de movimento e sistemas de fuso duplo.
A arquitetura da máquina foi desenvolvida em torno da geometria real da câmara e dos longos caminhos de soldagem, em vez de forçar o componente a uma configuração de máquina padrão existente.
O sistema representativo fornece deslocamento do eixo X de 6.000 mm em ambos os eixos X1 e X2 , deslocamento de 1.800 mm em ambos os eixos Y e deslocamento de 600 mm em ambos os eixos Z. Dois sistemas de fuso proporcionam velocidades de até 1.500 rpm, enquanto o ajuste do eixo B e a rotação do eixo C expandem a capacidade de posicionamento da ferramenta para o layout de soldagem necessário.
A máquina completa ocupa aproximadamente 9.000 × 4.000 × 3.000 mm e tem um peso total aproximado de 30 toneladas, demonstrando a escala estrutural necessária para esta aplicação específica de grande formato.
As especificações abaixo vêm do projeto FSW de câmara de vácuo de grande formato real descrito acima.
Esta é uma referência de projeto e não uma especificação de máquina padrão fixa. As dimensões finais da máquina, o envelope de trabalho, a configuração do fuso e o layout do acessório são determinados de acordo com o desenho real da câmara, o caminho de soldagem e os requisitos de produção de cada cliente.
Especificação
Configuração do projeto
Estrutura da Máquina |
Abrir configuração espelhada horizontal |
Aprox. Pegada da máquina |
9.000 × 4.000 × 3.000 milímetros |
Largura da mesa de trabalho |
1900 milímetros |
Largura da peça para soldagem espelhada |
650–1750 milímetros |
Curso do eixo X1 |
6.000 milímetros |
Curso do eixo X2 |
6.000 milímetros |
Curso do eixo Y1 |
1800 milímetros |
Viagem do eixo Y2 |
1800 milímetros |
Curso do eixo Z1 |
600 milímetros |
Curso do eixo Z2 |
600 milímetros |
Ajuste do eixo B1/B2 |
±5° (ajustável manualmente) |
Rotação do eixo C1 / C2 |
±360° |
Velocidade de deslocamento do eixo X1 / X2 |
0–10.000mm/min |
Velocidade de deslocamento do eixo Y1/Y2 |
0–5.000mm/min |
Velocidade de deslocamento do eixo Z1/Z2 |
0–3.000mm/min |
Velocidade de rotação do eixo C1 / C2 |
≤10rpm |
Velocidade do Fuso 1 / Fuso 2 |
≤1500rpm |
Precisão de posicionamento do eixo X |
0,05mm/m |
Precisão de posicionamento de repetição do eixo X |
0,05mm/m |
Precisão de posicionamento do eixo Y |
0,05mm/m |
Precisão de posicionamento de repetição do eixo Y |
0,05mm/m |
Precisão de posicionamento do eixo Z |
0,05 mm em todo o curso |
Precisão de posicionamento de repetição do eixo Z |
0,05 mm em todo o curso |
Aprox. Potência total |
110 kW |
Aprox. Peso da máquina |
30 toneladas |
Grandes estruturas de câmaras de vácuo podem exigir acesso para soldagem ao longo de lados opostos ou longos caminhos de juntas paralelos. Para este projeto, o layout espelhado da máquina fornece dois conjuntos de eixos de movimento e dois sistemas de fuso em uma plataforma FSW dedicada de grande formato.
A configuração permite que a arquitetura da máquina corresponda à largura real da câmara e aos locais de soldagem, ao mesmo tempo que fornece o suporte estrutural e o espaço de trabalho exigidos pela aplicação de soldagem.
Para a máquina representativa, larguras de câmara de aproximadamente 650 a 1750 mm podem ser acomodadas para o arranjo de soldagem espelhado especificado.
Essa arquitetura é específica do aplicativo. Uma câmara de vácuo menor ou um layout de solda diferente pode exigir uma configuração mais simples, enquanto componentes maiores ou mais complexos podem exigir maior personalização.
A fixação é um dos elementos mais importantes da soldagem por fricção e mistura em câmara de vácuo.
Durante a FSW, a peça de trabalho deve ser apoiada contra as cargas de soldagem enquanto o ajuste perfeito da junta é mantido durante todo o caminho da soldagem. O acessório, portanto, precisa funcionar em conjunto com a máquina, em vez de ser tratado como um acessório separado.
O desenvolvimento do acessório normalmente considera o suporte de apoio abaixo da solda, posição de fixação e espaçamento, rigidez do painel da câmara, ajuste da junta, prevenção de levantamento ou separação local, folga da ferramenta, sequência de soldagem e carga e descarga práticas.
Para estruturas de vácuo de precisão, o planejamento da fixação também deve considerar a relação entre a deformação da soldagem, as superfícies usinadas, as posições dos flanges, as interfaces de vedação e as operações de usinagem posteriores.
A capacidade da máquina por si só não determina a qualidade da solda. A geometria da ferramenta FSW, a penetração da ferramenta, a velocidade de rotação, a velocidade de deslocamento, o ajuste da junta, a condição do material e a rigidez do acessório interagem como um sistema de processo.
Zhihui desenvolve aplicativos específicos ferramentas de soldagem por fricção e agitação de acordo com o material de alumínio, espessura, projeto da junta e condições de produção.
Em vez de usar um conjunto de parâmetros universal para cada câmara, os parâmetros do processo devem ser estabelecidos e validados para os requisitos reais de componente e aceitação.
O processo de soldagem final pode então ser avaliado em relação aos critérios de inspeção dimensional, estrutural e relacionados ao vácuo do cliente.
A adequação do FSW depende da acessibilidade da junta, da espessura do material, das condições de suporte e da estrutura geral do componente.
As aplicações que podem ser avaliadas incluem câmaras de vácuo retangulares de alumínio, grandes corpos de câmaras soldadas, estruturas de cobertura de câmaras, conjuntos lineares longos de alumínio, estruturas de câmaras usinadas com seções soldadas e outros componentes de vácuo de alumínio de precisão personalizados.
Para peças complexas, o desenho deve ser revisado antes de selecionar a estrutura da máquina porque a geometria da câmara pode determinar se um sistema FSW padrão, modificado ou totalmente personalizado é a solução mais prática.
Não existe uma especificação única de máquina FSW adequada para cada câmara de vácuo de alumínio.
Um componente menor pode caber em uma plataforma de máquina existente. Uma câmara grande com longos caminhos de soldagem opostos pode exigir deslocamento prolongado, folga adicional, sistemas de fuso duplo, eixos rotativos ou uma arquitetura de equipamento dedicada semelhante ao projeto mostrado nesta página.
Os requisitos de produção também influenciam a seleção da máquina. A fabricação de protótipos ou de baixo volume pode priorizar a flexibilidade e a acessibilidade dos acessórios, enquanto a produção repetida pode dar maior ênfase ao carregamento, à sequência de soldagem, à repetibilidade do processo e à integração da automação.
É por isso que a Zhihui começa a seleção do equipamento com base na peça de trabalho e nos requisitos de fabricação do cliente, em vez de simplesmente recomendar a maior máquina disponível.
Informações do projeto
O que fornecer
Desenho de Câmara |
Desenho 2D e modelo 3D, se disponível |
Dimensões Gerais |
Comprimento, largura e altura |
Material |
Liga de alumínio e têmpera exatas |
Espessura do material |
Espessura em cada junta FSW |
Configuração Conjunta |
Bunda, colo, cobertura ou outro desenho de junta |
Caminho de soldagem |
Localização, direção e comprimento de cada costura FSW necessária |
Dimensões Críticas |
Planicidade, posição ou tolerâncias de usinagem que devem ser controladas |
Requisito de vácuo |
Critérios de aceitação de vácuo ou teste de vazamento definidos pelo cliente |
Requisito de produção |
Protótipo, pequeno lote ou volume de produção |
Requisito de automação |
Requisitos de carga, descarga, posicionamento ou integração da linha de produção |
Zhihui combina o desenvolvimento de equipamentos FSW com experiência prática em aplicação de soldagem. Isto permite que a arquitetura da máquina seja desenvolvida em torno do componente real, em vez de ser selecionada apenas a partir de uma folha de especificações padrão.
Um projeto de equipamento de câmara de vácuo pode progredir através de:
Avaliação da aplicação → configuração do equipamento → projeto de fixação → ferramentas FSW → desenvolvimento de processos → validação de soldagem → implementação de produção
Esta abordagem de engenharia é particularmente importante para estruturas de câmaras grandes onde o deslocamento da máquina, o acesso à ferramenta, a fixação e a sequência de soldagem devem ser considerados em conjunto.
Nossa capacidade de equipamento de câmara de vácuo é apoiada por um projeto real de câmara de alumínio de grande formato usando uma estrutura espelhada horizontal aberta, sistemas de fuso duplo e deslocamento do eixo X de 6.000 mm em ambos os lados.
Não limitamos os projetos de câmaras de vácuo a uma estrutura de máquina padrão. O envelope de trabalho, a configuração do eixo, a disposição do fuso e os requisitos de fixação são avaliados de acordo com a câmara real.
Um sistema FSW bem-sucedido depende de mais coisas do que da própria máquina. Avaliamos juntos a arquitetura de equipamentos, acessórios, ferramentas FSW e desenvolvimento de processos.
Desde a revisão do desenho e avaliação da soldagem até a configuração final do equipamento, nosso objetivo é ajudar os fabricantes a estabelecer uma capacidade de produção de FSW em câmara de vácuo prática e repetível.
Explore nosso amplo aplicações de soldagem por fricção para EV, gerenciamento térmico e fabricação industrial de alumínio.
A máquina apropriada depende das dimensões da câmara, do material de alumínio, da espessura, do caminho da solda, do projeto da junta, dos requisitos de fixação e da acessibilidade da ferramenta. Câmaras grandes com cordões de solda longos podem exigir um sistema FSW personalizado de grande formato ou multieixos, em vez de uma plataforma de máquina padrão.
Sim. O deslocamento da máquina pode ser avaliado de acordo com o componente real. O projeto real da câmara de vácuo mostrado nesta página usa deslocamento de 6.000 mm nos eixos X1 e X2. Requisitos diferentes ou maiores devem ser avaliados a partir do desenho do cliente.
A configuração espelhada de fuso duplo foi desenvolvida para a geometria e o layout de soldagem deste grande projeto específico de câmara de vácuo. Ele fornece dois conjuntos de eixos de movimento e sistemas de fuso em uma arquitetura de máquina dedicada. Nem toda câmara de vácuo requer esta configuração.
Nenhum processo de soldagem por si só deve ser tratado como uma garantia incondicional do desempenho final do vácuo. A estanqueidade depende do projeto da câmara, preparação da junta, controle do processo de soldagem, usinagem, vedação das interfaces e inspeção final. O processo FSW deve, portanto, ser validado de acordo com os critérios de aceitação especificados pelo cliente.
Sim. Os requisitos de fixação e ferramentas FSW podem ser avaliados juntamente com a configuração do equipamento de acordo com a geometria da peça, material de alumínio, espessura e caminho de solda.
Sim. A estrutura da máquina, o envelope de trabalho, o deslocamento do eixo, a disposição do fuso, o layout dos acessórios e outros requisitos específicos da aplicação podem ser avaliados de acordo com a câmara de vácuo e o plano de produção.
Forneça o desenho da câmara, dimensões gerais, liga e têmpera de alumínio, espessura do material, locais de soldagem, requisitos dimensionais críticos, critérios de teste de vácuo ou vazamento e volume de produção esperado.
Planejando fabricar câmaras de vácuo de alumínio usando soldagem por fricção?
Envie-nos o desenho da sua câmara, dimensões, material, percurso de soldagem e requisitos de produção. Nossa equipe de engenharia avaliará a aplicação e recomendará uma estrutura de máquina adequada, envelope de trabalho, conceito de fixação e solução de processo FSW.
Envie Seu Desenho para Avaliação do Equipamento
