Diseño de un aparato de soldadura por fricción en un solo paso de doble cara para placas de aluminio
Autores: Muhayat, Nurul; Putri, Ericha Dwi Wahyu Syah; Hendrato, ; Depari, Yohanes Pringeten Dilianto Sembiring; Puspitasari, Poppy; Jamasri, ; Prabowo, Aditya Rio; Triyono,
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de un aparato de soldadura por fricción en un solo paso de doble cara para placas de aluminio
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Aleaciones de aluminio
Carrocerías de automóviles
Soldadura por fusión
Soldadura por fricción
Porosidad
Parámetros de soldadura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las aleaciones de aluminio surgieron como uno de los materiales utilizados en la fabricación de carrocerías de automóviles debido a sus propiedades ventajosas, como una alta relación resistencia-peso, un costo relativamente bajo, alta ductilidad y alta resistencia a la corrosión. Sin embargo, la unión de aleaciones de aluminio mediante soldadura por fusión presenta serios problemas debido a la alta solubilidad del gas hidrógeno, que causa porosidad en el metal de soldadura. Posteriormente, la soldadura en estado sólido, como la soldadura por fricción (FSW), se ha considerado un método de unión de aluminio libre de porosidad. Sin embargo, el método tiene limitaciones, como baja flexibilidad y la necesidad de un sistema de sujeción complejo. Esto es particularmente problemático al soldar placas, ya que provoca que el proceso de soldadura se realice dos veces en lados opuestos, lo que resulta en tiempos de producción más largos. Este estudio diseñó y ensambló un aparato de FSW de doble cara en un solo paso para abordar este desafío y realizó ensayos de soldadura con varios parámetros de soldadura. Durante el ensayo de soldadura, la rotación de las herramientas superior e inferior varió a 900/900 rpm y 1500/1500 rpm. Como resultado, se utilizó con éxito el FSW de doble cara en un solo paso para soldar aluminio de 6 mm sin defectos de porosidad. Una rotación de herramienta más rápida resulta en un área afectada por el calor más amplia y una mayor resistencia a la tracción. Además, la prueba de dureza mostró que el proceso de FSW de doble cara en un solo paso tenía una dureza inferior en comparación con la dureza del metal base.
Descripción
Las aleaciones de aluminio surgieron como uno de los materiales utilizados en la fabricación de carrocerías de automóviles debido a sus propiedades ventajosas, como una alta relación resistencia-peso, un costo relativamente bajo, alta ductilidad y alta resistencia a la corrosión. Sin embargo, la unión de aleaciones de aluminio mediante soldadura por fusión presenta serios problemas debido a la alta solubilidad del gas hidrógeno, que causa porosidad en el metal de soldadura. Posteriormente, la soldadura en estado sólido, como la soldadura por fricción (FSW), se ha considerado un método de unión de aluminio libre de porosidad. Sin embargo, el método tiene limitaciones, como baja flexibilidad y la necesidad de un sistema de sujeción complejo. Esto es particularmente problemático al soldar placas, ya que provoca que el proceso de soldadura se realice dos veces en lados opuestos, lo que resulta en tiempos de producción más largos. Este estudio diseñó y ensambló un aparato de FSW de doble cara en un solo paso para abordar este desafío y realizó ensayos de soldadura con varios parámetros de soldadura. Durante el ensayo de soldadura, la rotación de las herramientas superior e inferior varió a 900/900 rpm y 1500/1500 rpm. Como resultado, se utilizó con éxito el FSW de doble cara en un solo paso para soldar aluminio de 6 mm sin defectos de porosidad. Una rotación de herramienta más rápida resulta en un área afectada por el calor más amplia y una mayor resistencia a la tracción. Además, la prueba de dureza mostró que el proceso de FSW de doble cara en un solo paso tenía una dureza inferior en comparación con la dureza del metal base.