Třecí vrtání - Friction drilling

Základní kroky procesu třecího vrtání: A. Vyvíjení tlaku. B. Nástroj ohřívá cíl a taví se přes něj. C. Závitování závitů.

Třecí vrtání je metoda vytváření otvorů v kovu, ve kterých je materiál vytlačován z cesty pomocí tepla z tření. Tento proces se také nazývá termální vrtání, průtokové vrtání, vrtání do formy nebo vrtání třením za míchání.[1]

Třecí vrtání se běžně používá na rámy jízdních kol, Tepelné výměníky a vytvořit otvory pro montáž ložiska.

Dějiny

V roce 1923 se Francouz Jean Claude de Valière pokusil namísto obrábění vyrobit nástroj, který by mohl v kovu vytvářet díry třením. Byl to jen mírný úspěch, protože v té době ještě nebyly k dispozici ty správné materiály. Navíc ještě neobjevil správný tvar pro tento druh nástroje.

Až v 80. letech bylo možné vyrobit užitečný nástroj.[Citace je zapotřebí ]

Zásada

Třecí vrtání používá kuželovitý vrták vyrobený z velmi tepelně odolného materiálu, jako je slinutý karbid. Toto zařízení je přitlačeno k cílovému materiálu oběma vysoko rychlost otáčení a vysoký tlak. Tímto způsobem dochází k vysoké místní produkci tepla, které objekt změkčuje a umožňuje jeho výrobu plastický. Nástroj poté „propadne“ skrz předmět a vytvoří v něm díru. Maziva pomozte zabránit ulpívání pracovního materiálu na bitu. Na rozdíl od vrtání „materiál, který teče, se neztratí, ale vytvoří objímku kolem otvoru. Délka tohoto pouzdra je až 3krát větší než původní tloušťka materiálu. Díky přítomnosti tohoto kovového okraje kolem okrajů otvorů jsou spoje silnější.

U této technologie je k dispozici několik možností. Bity mohou zahrnovat řezací zařízení, které odstraňuje typický "límec" z plastifikovaného materiálu, který teče nahoru, takže je výsledkem rovnoměrný horní povrch. Vyvrtané otvory pro startér lze použít ke snížení požadované axiální síly a k zanechání hladkého povrchu ve spodním okraji pouzdra. Vnitřní závity mohou být řezány kohoutky nebo válcované s umírá.

Výhody

  • Velmi rychlý proces (2 až 6 sekund)[2]
  • Proces přetváří veškerý materiál tak, aby se žádný materiál neztratil. Přebytečný materiál tvoří pouzdro, které je přibližně 3krát delší než původní tloušťka cílového materiálu, což umožňuje provádět velmi silné šroubové spoje v tenkém materiálu.
  • Jedná se o čistý proces, protože nevznikají žádné podestýlky (částice).
  • Není potřeba žádný přístup k zadní části obrobku, jako u nýtovací matice.
  • Funguje téměř ze všech druhů kovů.[3]

Nevýhody

  • Třecí vrtání není možné u masivního materiálu, protože vytlačený kov musí být schopen někam odtékat. Maximální tloušťka materiálu je obvykle polovina průměru otvoru[4] s konkrétními pokyny poskytujícími výrobce bitů.[5]
  • Cílový materiál musí být schopen odolat přidanému teplu. Materiály, které byly natřeny, potaženy plastem, pozinkovaný nebo tepelně zpracované jsou pro tento proces často nevhodné.
  • Vyžaduje vyšší kapacitu motoru a rychlost otáčení než běžné vrtačky.[2]

Reference

  1. ^ Scott F. Miller; Albert J. Shih; Peter J. Blau (říjen 2005). „Mikrostrukturální úpravy spojené s třecím vrtáním do oceli, hliníku a titanu“ (PDF). Journal of Materials Engineering and Performance. 14 (5): 647–653. doi:10,1361 / 105994905x64558. Archivovány od originál (PDF) dne 04.05.2013. Citováno 2013-03-12.
  2. ^ A b "Termální vrtání". Konstrukce stroje.
  3. ^ "Materiály - Centerdrill". Archivovány od originál dne 11. 5. 2013. Citováno 2013-07-12.
  4. ^ Criste, Erin (únor 2013). „Výměna oceli“ (PDF). Moderní ocelová konstrukce.
  5. ^ „Maximální tloušťka stěny“. Archivovány od originál dne 11. 5. 2013. Citováno 2013-07-12.

externí odkazy