Zhihui phát triển thiết bị hàn khuấy ma sát tùy chỉnh để sản xuất buồng chân không bằng nhôm, với cấu hình máy được thiết kế phù hợp với kích thước buồng, đường hàn, vật cố định và yêu cầu sản xuất.
Trải nghiệm dự án thực tế của chúng tôi bao gồm hệ thống FSW gương ngang mở với hành trình trục X kép 6000 mm, trục chính kép và khả năng đa trục chuyên dụng cho các cấu trúc buồng chân không bằng nhôm lớn.
Buồng chân không bằng nhôm lớn có thể kết hợp các đường hàn dài, các tấm kết cấu lớn và các giao diện được gia công chính xác trong một cụm duy nhất. Đối với các bộ phận này, thiết bị hàn phải làm nhiều việc hơn là di chuyển dụng cụ FSW dọc theo đường dẫn đã được lập trình. Độ cứng của máy, giá đỡ phôi, khả năng tiếp cận dụng cụ, quá trình cố định và hàn đều ảnh hưởng đến kết quả sản xuất cuối cùng.
Zhihui phát triển máy hàn ma sát khuấy cho buồng chân không bằng nhôm dựa trên kích thước buồng thực tế, thiết kế mối nối, đường hàn và yêu cầu sản xuất.
Thay vì điều chỉnh mọi dự án cho phù hợp với một nền tảng máy tiêu chuẩn, chúng tôi đánh giá ứng dụng hàn hoàn chỉnh trước khi xác định cấu trúc máy, đường bao làm việc, hành trình trục, cấu hình trục chính, khái niệm đồ gá và quy trình FSW.
Đối với các ứng dụng sản xuất nhôm khác, hãy khám phá nghiệpMáy hàn khuấy ma sát dùng cho xe điện và các ứng dụng nhôm công .
Sản xuất buồng chân không không chỉ là vấn đề về quá trình hàn. Các cấu trúc nhôm lớn phải được định vị chính xác và được hỗ trợ đầy đủ trong khi tải trọng hàn được truyền qua dụng cụ, phôi và hệ thống cố định.
Do đó, cấu hình máy cần được đánh giá cùng với kích thước buồng, độ dày vật liệu, chiều dài mối hàn, hình dạng mối nối, khả năng tiếp cận dụng cụ, giá đỡ phía sau, độ cứng của vật cố định và các yêu cầu về kích thước của cụm hoàn thiện.
Điều này trở nên đặc biệt quan trọng đối với các buồng dài hoặc có nhiều mặt. Một máy có đủ hành trình danh nghĩa vẫn có thể không phù hợp nếu đồ gá, thành buồng, mặt bích hoặc các đặc điểm cấu trúc khác hạn chế khả năng tiếp cận dụng cụ hoặc không cung cấp hỗ trợ đầy đủ dọc theo đường hàn hoàn chỉnh.
Vì lý do này, Zhihui coi máy, đồ gá, dụng cụ và quy trình hàn FSW là một hệ thống sản xuất tích hợp.
Hàn ma sát khuấy là một quá trình nối trạng thái rắn. Dụng cụ quay FSW tạo ra nhiệt ma sát và biến dạng dẻo mà không tạo ra vũng hàn nóng chảy thông thường.
Đối với cấu trúc buồng chân không bằng nhôm phù hợp, điều này mang lại một số lợi thế trong sản xuất.
Yêu cầu sản xuất
FSW giúp ích như thế nào
Kiểm soát biến dạng |
Mối nối trạng thái rắn và nhiệt quy trình cục bộ có thể giúp giảm biến dạng nhiệt so với nhiều quy trình hàn nhiệt hạch thông thường. |
Kiểm soát khuyết tật liên quan đến phản ứng tổng hợp |
Nếu không có bể hàn nóng chảy thông thường, FSW sẽ tránh được hiện tượng nứt do hóa rắn và độ xốp của bể hàn liên quan đến hàn nhiệt hạch. |
Đường hàn dài |
Chuyển động được điều khiển bằng CNC hỗ trợ các đường hàn dài liên tục khi di chuyển máy, bệ đỡ và đồ gá được thiết kế hợp lý. |
Độ lặp lại của quy trình |
Tốc độ quay, tốc độ di chuyển, vị trí dụng cụ và trình tự hàn có thể được kiểm soát thông qua quy trình FSW được lập trình. |
Triển khai sản xuất |
Sau khi thiết bị cố định và quy trình hàn đã được xác nhận, phương pháp sản xuất tương tự có thể được chuyển sang sản xuất lặp lại. |
FSW không nên được coi là sự đảm bảo tự động cho buồng không có khuyết tật hoặc không bị rò rỉ. Các thông số không chính xác, độ xuyên thấu không đủ, mối nối kém hoặc cố định không phù hợp vẫn có thể tạo ra các khuyết tật hàn. Do đó, khả năng của thiết bị và việc xác nhận quy trình vẫn rất quan trọng.
Để có giải thích kỹ thuật rộng hơn về hợp kim nhôm, hoạt động của quy trình và các nguyên tắc cơ bản của FSW, hãy đọc hướng dẫn hàn nhôm ma sát khuấy.
Đối với ứng dụng buồng chân không bằng nhôm lớn, Zhihui đã phát triển cấu hình thiết bị FSW gương ngang mở với hai bộ trục chuyển động và hệ thống trục chính kép.
Kiến trúc máy được phát triển dựa trên hình dạng buồng hàn thực tế và đường hàn dài thay vì buộc bộ phận này phải tuân theo cấu hình máy tiêu chuẩn hiện có.
Hệ thống đại diện cung cấp hành trình 6000 mm trên trục X1 và X2 , hành trình 1800 mm trên cả hai trục Y và 600 mm trên cả hai trục Z. Hai hệ thống trục chính cung cấp tốc độ lên tới 1500 vòng/phút, trong khi khả năng điều chỉnh trục B và xoay trục C mở rộng khả năng định vị dụng cụ để bố trí hàn theo yêu cầu.
Máy hoàn chỉnh có kích thước khoảng 9000 × 4000 × 3000 mm và có tổng trọng lượng xấp xỉ 30 tấn, thể hiện quy mô cấu trúc cần thiết cho ứng dụng khổ lớn đặc biệt này.
Các thông số kỹ thuật bên dưới được lấy từ dự án FSW buồng chân không khổ lớn thực sự được mô tả ở trên.
Đây là tài liệu tham khảo của dự án chứ không phải là thông số kỹ thuật máy tiêu chuẩn cố định. Kích thước cuối cùng của máy, đường bao làm việc, cấu hình trục chính và bố trí vật cố định được xác định theo bản vẽ buồng thực tế, đường hàn và yêu cầu sản xuất của từng khách hàng.
Đặc điểm kỹ thuật
Cấu hình dự án
Cấu trúc máy |
Mở cấu hình nhân đôi ngang |
Xấp xỉ. Dấu chân máy |
9000×4000×3000mm |
Chiều rộng bàn làm việc |
1900mm |
Chiều rộng phôi cho hàn nhân đôi |
650–1750 mm |
Hành trình trục X1 |
6000mm |
Hành trình trục X2 |
6000mm |
Hành trình trục Y1 |
1800mm |
Hành trình trục Y2 |
1800mm |
Hành trình trục Z1 |
600mm |
Hành trình trục Z2 |
600mm |
Điều chỉnh trục B1/B2 |
±5° (điều chỉnh bằng tay) |
Xoay trục C1 / C2 |
±360° |
Tốc độ di chuyển trục X1 / X2 |
0–10.000 mm/phút |
Tốc độ di chuyển trục Y1 / Y2 |
0–5.000 mm/phút |
Tốc độ di chuyển trục Z1 / Z2 |
0–3.000 mm/phút |
Tốc độ quay trục C1/C2 |
10 vòng/phút |
Trục chính 1 / Trục chính 2 Tốc độ |
1500 vòng/phút |
Độ chính xác định vị trục X |
0,05mm/m |
Độ chính xác định vị lặp lại trục X |
0,05mm/m |
Độ chính xác định vị trục Y |
0,05mm/m |
Độ chính xác định vị lặp lại trục Y |
0,05mm/m |
Độ chính xác định vị trục Z |
0,05 mm trên toàn bộ hành trình |
Độ chính xác định vị lặp lại trục Z |
0,05 mm trên toàn bộ hành trình |
Xấp xỉ. Tổng công suất |
110 kW |
Xấp xỉ. Trọng lượng máy |
30 phút |
Cấu trúc buồng chân không lớn có thể yêu cầu khả năng hàn dọc theo các mặt đối diện hoặc các đường nối song song dài. Đối với dự án này, cách bố trí máy phản chiếu cung cấp hai bộ trục chuyển động và hai hệ thống trục chính trong một nền tảng FSW khổ lớn chuyên dụng.
Cấu hình này cho phép kiến trúc máy phù hợp với chiều rộng buồng thực tế và vị trí mối hàn đồng thời cung cấp hỗ trợ cấu trúc và không gian làm việc theo yêu cầu của ứng dụng hàn.
Đối với máy đại diện, chiều rộng buồng từ khoảng 650 đến 1750 mm có thể được đáp ứng cho bố trí hàn gương quy định.
Kiến trúc này dành riêng cho ứng dụng. Buồng chân không nhỏ hơn hoặc cách bố trí mối hàn khác có thể yêu cầu cấu hình đơn giản hơn, trong khi các bộ phận lớn hơn hoặc phức tạp hơn có thể yêu cầu tùy chỉnh thêm.
Cố định là một trong những yếu tố quan trọng nhất của hàn khuấy ma sát trong buồng chân không.
Trong quá trình FSW, phôi phải được hỗ trợ chống lại tải trọng hàn trong khi duy trì mối nối chặt chẽ trong suốt đường hàn. Do đó, thiết bị cố định cần phải hoạt động cùng với máy thay vì được coi như một phụ kiện riêng biệt.
Việc phát triển thiết bị cố định thường xem xét hỗ trợ phía sau mối hàn, vị trí kẹp và khoảng cách, độ cứng của bảng buồng, khớp nối, ngăn ngừa nâng hoặc tách cục bộ, khe hở dụng cụ, trình tự hàn và tải và dỡ tải thực tế.
Đối với các kết cấu chân không chính xác, việc lập kế hoạch cố định cũng cần xem xét mối quan hệ giữa biến dạng hàn, bề mặt gia công, vị trí mặt bích, bề mặt bịt kín và các hoạt động gia công tiếp theo.
Chỉ riêng năng lực của máy không quyết định được chất lượng mối hàn. Hình dạng dao FSW, độ xuyên dao, tốc độ quay, tốc độ di chuyển, độ khít của mối nối, tình trạng vật liệu và độ cứng của đồ gá tương tác như một hệ thống xử lý.
Zhihui phát triển ứng dụng cụ thể Dụng cụ hàn khuấy ma sát theo vật liệu nhôm, độ dày, thiết kế mối nối và điều kiện sản xuất.
Thay vì sử dụng một bộ tham số chung cho mỗi buồng, các tham số quy trình phải được thiết lập và xác nhận cho các yêu cầu chấp nhận và thành phần thực tế.
Quá trình hàn cuối cùng sau đó có thể được đánh giá dựa trên các tiêu chí kiểm tra liên quan đến kích thước, kết cấu và chân không của khách hàng.
Sự phù hợp của FSW phụ thuộc vào khả năng tiếp cận mối nối, độ dày vật liệu, điều kiện nền và cấu trúc thành phần tổng thể.
Các ứng dụng có thể được đánh giá bao gồm buồng chân không bằng nhôm hình chữ nhật, thân buồng hàn lớn, cấu trúc vỏ buồng, cụm nhôm tuyến tính dài, cấu trúc buồng gia công có phần hàn và các bộ phận chân không bằng nhôm có độ chính xác tùy chỉnh khác.
Đối với các bộ phận phức tạp, cần xem lại bản vẽ trước khi chọn cấu trúc máy vì hình dạng buồng có thể xác định liệu hệ thống FSW tiêu chuẩn, được sửa đổi hoặc tùy chỉnh hoàn toàn có phải là giải pháp thiết thực nhất hay không.
Không có thông số kỹ thuật máy FSW duy nhất phù hợp cho mọi buồng chân không bằng nhôm.
Một thành phần nhỏ hơn có thể phù hợp với nền tảng máy hiện có. Một buồng lớn với các đường hàn dài đối diện có thể yêu cầu di chuyển kéo dài, khoảng hở bổ sung, hệ thống trục chính kép, trục quay hoặc kiến trúc thiết bị chuyên dụng tương tự như dự án được hiển thị trên trang này.
Yêu cầu sản xuất cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn máy. Sản xuất nguyên mẫu hoặc sản xuất khối lượng thấp có thể ưu tiên tính linh hoạt và khả năng tiếp cận của thiết bị cố định, trong khi sản xuất lặp lại có thể chú trọng nhiều hơn đến tải, trình tự hàn, khả năng lặp lại quy trình và tích hợp tự động hóa.
Đây là lý do tại sao Zhihui bắt đầu lựa chọn thiết bị từ phôi gia công và yêu cầu sản xuất của khách hàng thay vì chỉ đề xuất loại máy lớn nhất hiện có.
Thông tin dự án
Cung cấp những gì
Bản vẽ buồng |
Bản vẽ 2D và mô hình 3D nếu có |
Kích thước tổng thể |
Chiều dài, chiều rộng và chiều cao |
Vật liệu |
Hợp kim nhôm chính xác và tính khí |
Độ dày vật liệu |
Độ dày tại mỗi mối nối FSW |
Cấu hình chung |
Thiết kế mông, lòng, bìa hoặc thiết kế khớp khác |
Đường hàn |
Vị trí, hướng và chiều dài của từng đường nối FSW yêu cầu |
Kích thước quan trọng |
Độ phẳng, vị trí hoặc dung sai gia công phải được kiểm soát |
Yêu cầu chân không |
Tiêu chí chấp nhận kiểm tra chân không hoặc rò rỉ do khách hàng xác định |
Yêu cầu sản xuất |
Nguyên mẫu, lô nhỏ hoặc khối lượng sản xuất |
Yêu cầu tự động hóa |
Yêu cầu về tải, dỡ hàng, định vị hoặc tích hợp dây chuyền sản xuất |
Zhihui kết hợp việc phát triển thiết bị FSW với kinh nghiệm ứng dụng hàn thực tế. Điều này cho phép kiến trúc máy được phát triển xung quanh thành phần thực thay vì chỉ được chọn từ bảng thông số kỹ thuật tiêu chuẩn.
Dự án thiết bị buồng chân không có thể tiến triển thông qua:
Đánh giá ứng dụng → cấu hình thiết bị → thiết kế đồ gá → Dụng cụ FSW → phát triển quy trình → xác nhận mối hàn → triển khai sản xuất
Phương pháp kỹ thuật này đặc biệt quan trọng đối với các kết cấu buồng lớn, nơi mà việc di chuyển máy, tiếp cận dụng cụ, cố định và trình tự hàn phải được xem xét cùng nhau.
Khả năng thiết bị buồng chân không của chúng tôi được hỗ trợ bởi dự án buồng nhôm khổ lớn thực tế sử dụng cấu trúc gương mở ngang, hệ thống trục chính kép và hành trình trục X 6000 mm ở cả hai bên.
Chúng tôi không giới hạn các dự án buồng chân không ở một cấu trúc máy tiêu chuẩn. Các yêu cầu về vỏ làm việc, cấu hình trục, bố trí trục chính và đồ gá được đánh giá theo buồng thực tế.
Một hệ thống FSW thành công phụ thuộc vào nhiều thứ hơn là bản thân chiếc máy. Chúng tôi cùng nhau đánh giá kiến trúc thiết bị, đồ gá, dụng cụ FSW và phát triển quy trình.
Từ việc xem xét bản vẽ và đánh giá mối hàn cho đến cấu hình thiết bị cuối cùng, mục tiêu của chúng tôi là giúp các nhà sản xuất thiết lập khả năng sản xuất FSW buồng chân không thực tế và có thể lặp lại.
Khám phá rộng hơn của chúng tôi ứng dụng hàn ma sát khuấy cho xe điện, quản lý nhiệt và sản xuất nhôm công nghiệp.
Máy thích hợp phụ thuộc vào kích thước buồng, vật liệu nhôm, độ dày, đường hàn, thiết kế mối nối, yêu cầu cố định và khả năng tiếp cận dụng cụ. Các buồng lớn với các đường nối hàn dài có thể yêu cầu hệ thống FSW khổ lớn hoặc đa trục tùy chỉnh thay vì bệ máy tiêu chuẩn.
Đúng. Hành trình của máy có thể được đánh giá theo thành phần thực tế. Dự án buồng chân không thực tế được hiển thị trên trang này sử dụng hành trình 6000 mm trên cả hai trục X1 và X2. Các yêu cầu khác nhau hoặc lớn hơn nên được đánh giá từ bản vẽ của khách hàng.
Cấu hình phản chiếu trục chính kép được phát triển để bố trí hình học và mối hàn của dự án buồng chân không lớn đặc biệt này. Nó cung cấp hai bộ trục chuyển động và hệ thống trục chính trong một kiến trúc máy chuyên dụng. Không phải mọi buồng chân không đều yêu cầu cấu hình này.
Không nên coi quy trình hàn đơn thuần là sự đảm bảo vô điều kiện cho hiệu suất chân không cuối cùng. Độ kín khít phụ thuộc vào thiết kế buồng hàn, việc chuẩn bị mối nối, kiểm soát quá trình hàn, gia công, các bề mặt bịt kín và kiểm tra cuối cùng. Do đó, quy trình FSW phải được xác nhận dựa trên các tiêu chí chấp nhận được chỉ định của khách hàng.
Đúng. Các yêu cầu về dụng cụ cố định và FSW có thể được đánh giá cùng với cấu hình thiết bị theo hình dạng phôi, vật liệu nhôm, độ dày và đường hàn.
Đúng. Cấu trúc máy, đường bao làm việc, hành trình trục, bố trí trục chính, bố trí đồ gá và các yêu cầu cụ thể khác của ứng dụng có thể được đánh giá theo buồng chân không và kế hoạch sản xuất.
Vui lòng cung cấp bản vẽ buồng, kích thước tổng thể, hợp kim nhôm và nhiệt độ, độ dày vật liệu, vị trí mối hàn, yêu cầu về kích thước quan trọng, tiêu chí kiểm tra chân không hoặc rò rỉ và khối lượng sản xuất dự kiến.
Bạn đang có kế hoạch sản xuất buồng chân không bằng nhôm sử dụng phương pháp hàn ma sát khuấy?
Gửi cho chúng tôi bản vẽ buồng, kích thước, vật liệu, đường hàn và yêu cầu sản xuất của bạn. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẽ đánh giá ứng dụng và đề xuất cấu trúc máy phù hợp, phạm vi làm việc, ý tưởng về thiết bị cố định và giải pháp quy trình FSW.
Gửi bản vẽ của bạn để đánh giá thiết bị
