摩擦焊接是一種鍛造焊接過程。在壓力作用下,兩個管件表面之間發生摩擦,摩擦力產生熱量形成焊縫。兩個表面之間的相對運動或摩擦要持續進行,直到產生足夠的熱量為止。之后,停止摩擦,兩部分便在足夠的作用力下鍛接在一起,形成焊縫。在大多數應用場合下,都是對管件圓周或圓柱狀零部件進行焊接,相對運動容易產生摩擦。有兩種不同的摩擦焊接方式,其不同點是將能量傳入該系統的途徑不同:有連續驅動方式,或利用儲存的慣性能量進行方式。
傳統的摩擦焊方法的不足之處是,對不能旋轉的零部件不能夠實施焊接。管體可能有18m那么長,為了使摩擦焊接法能夠用于管道焊接,開發出一種新的改型。這種新的改型與傳統的摩擦焊接方法的主要區別是:在剛性圓環形成過程中,采用不同的填充材料。焊接圓環被放置在兩根管子之間,在軸向壓力下旋轉焊接圓環,即可產生所需要的摩擦力和與之相關的熱量。當兩部分組件相互接觸時,在旋轉的焊接圓環與兩根管子之間的摩擦便可使接觸區的溫度升高,直至達到相互鍛接的溫度為止。在此瞬間,焊接環的旋轉很快停止,軸向壓力隨之升高到最終的鍛接壓力。鍛接壓力可借助爆炸力(液動或氣動)來施加。
摩擦焊接原理:在壓力作用下,是在恒定或遞增壓力以及扭矩的作用下,利用焊接接觸端面之間的相對運動在摩擦面及其附近區域產生摩擦熱和塑形變形熱,使及其附近區域溫度上升到接近但一般低于熔點的溫度區間,材料的變形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎,伴隨材料產生塑性變形及流動,通過界面的分子擴散和再結晶而實現焊接的固態焊接方法。
振動焊接是摩擦焊接過程,其間被焊接的制件在壓力下磨擦到一起直到生成的磨擦和剪切熱量使頭蚧面達到充分熔融狀態。一旦熔融膜已經形成滲入到足夠深的沓接區域,相對運動停止,在壓力作用下焊縫冷卻并固化。
振動焊接適用幾乎所有的熱塑笥塑料,往復運動方向上具有允許的無約束運動焊縫的制件,中型或大型制件。
振動焊接的材料因素與超聲焊接類似:無定形材料比半結晶聚合物更適合采用振動焊接的類似。
環形振動焊接可連接焊區尺寸與焊區到旋轉軸的距離近似相等的制件。
線性振動焊接用在允許一個方向上線性振動的成套制件上。
接頭當被連接的整個表面是平的或稍向平面外彎曲時,對制件來說振動焊接工藝是最理想的。
振動焊接尤其適合熱塑性材料,包括無定形樹脂如ABS/PC、PVC、PMMA及PES;半結晶樹脂如HDPE、PA、PP、TPO。Panuni的焊接機可接合汽車部件,例如進氣歧管、儀表板、尾燈及保險杠等;航空用途如HVAC管、內飾燈及儲存箱;家電則有洗碗機的泵及噴水臂、洗滌劑的噴灑器及吸塵機外殼。