1-마찰 교반 용접 (FSW) 의 기본 원리

고속 회전 교반 헤드가 공작물에 삽입된 후 용접 방향을 따라 이동합니다.믹싱 헤드와 공작물 사이의 접촉 영역은 마찰을 통해 열을 발생시키며, 이는 믹싱 니들의 움직임으로 인해 주변 금속의 가소성을 약화시키고, 믹싱 니들 뒤의 캐비티를 채우는 금속층을 연화시킵니다.

현재 마찰 교반 용접은 알루미늄, 구리, 마그네슘, 티타늄 및 기타 매체 또는 이종 재료의 연결에 주로 사용됩니다.

2-마찰 교반 용접 (FSW)

용접 시작 시: 고속 회전 숄더와 바늘 모양의 돌기가 있는 교반 도구를 용접할 부품의 용접 부위에 놓습니다.샤프트 숄더를 동시에 사용하면 플라스틱 상태에서 재료가 넘치지 않도록 할 수 있습니다.

용접 공정 중: 교반 헤드와 용접 재료 사이의 마찰 저항으로 인해 마찰열이 발생하여 재료가 부드러워지고 소성 변형이 발생하여 소성 변형 에너지가 방출됩니다.믹싱 헤드가 용접할 인터페이스를 따라 전진하면 열가소성 재료가 믹싱 헤드의 전면에서 후면으로 이동하고 믹싱 헤드 숄더의 단조 작용에 따라 공작물 간의 고상 연결이 이루어집니다. 

용접이 끝날 때:머리를 저어서 부품을 돌려라

마찰 교반 용접 공정

3-기술 및 특징

작은 변형: 재료를 녹일 필요가 없으며 열 입력이 낮고 변형이 최소화됩니다.

적응력이 강하다:환경 온습도의 영향을 받지 않고 적응성이 강하다.

우수한 성능:용접 영역은 기포나 수축 결함 없이 촘촘한 단조 구조를 형성합니다.

환경 및 안전:용접 공정은 아크, 연기, 스플래시 등을 생성하지 않으며 안전, 녹색, 친환경적입니다.

마찰교반용접 접합부의 강도 시험

마찰 교반 용접은 일반 용접 시나리오에 비해 다음과 같은 뛰어난 장점을 가지고 있습니다:

• 솔리드 용접 기술에 속하며 용접 과정에서 용접 재료가 녹지 않습니다.

• 용접 조인트의 품질이 좋고 용접은 세밀한 단조 구조를 가지며 기공, 균열 및 슬래그 함유물과 같은 결함이 없습니다.

• 용접 위치에 관계없이 다양한 형태의 접합 용접을 수행할 수 있습니다.

• 용접 효율이 높아 0.4-100mm 두께 범위 내에서 단방향 용접 성형을 수행할 수 있습니다.

• 용접 부위의 잔여 응력이 낮고 변형이 적어 고정밀 용접을 할 수 있습니다.

• 조인트 강도, 피로 성능, 충격 인성이 좋습니다.

• 용접 비용이 낮고, 용접 공정 소비가 없고, 용접사가 가스를 채우고 보호할 필요가 없습니다.

• 용접 작업은 간단하고 자동 용접을 구현하기 쉽습니다.

1. 배터리 트레이 제조에 있어서 마찰 교반 용접 기술의 응용

알루미늄 합금은 낮은 밀도, 높은 비강도, 우수한 열 안정성, 내식성 및 열 전도성, 비자성, 성형 용이성 및 높은 재활용 가치 등의 장점을 갖고 있어 배터리 팩의 경량 설계에 이상적인 소재입니다.

현재, 알루미늄 합금 배터리 트레이와 플라스틱 상단 커버 솔루션은 놀라울 정도로 경량화된 효과를 가지고 있어 많은 자동차 제조업체에서 채택하고 있습니다.배터리 트레이는 알루미늄 압출 프로파일 + 교반 마찰 용접 + MIG 용접 솔루션을 채택하여 종합적인 적용 비용이 낮고 성능 요구 사항을 충족하며 수냉식 배터리 순환 수로의 통합을 실현할 수 있습니다.

일반적인 배터리 트레이는 주로 다음 그림과 같이 6 시리즈 압출 강재를 사용하여 함께 용접되는 알루미늄 합금 프레임과 알루미늄 합금 강판으로 구성됩니다.

알루미늄 합금 배터리 트레이

단면 구조 및 재료: 프레임과 바닥 판은 알루미늄 합금 압출 프로파일로 만들어집니다. 재료는 일반적으로 6061-T6(항복 강도 240MPa, 인장 강도 260MPa), 6005A-T6(항복 강도 215MPa, 인장 강도)입니다. 255MPa)) 및 6063-T6(항복 특성 170MPa, 인장 용량 215MPa).섹션 복잡성, 비용, 도구 소비 등의 요소를 기반으로 어떤 특정 브랜드를 선택할지 고려하세요.

기술적 어려움:

프레임과 후면판은 배터리 모듈의 전달체로 강도에 대한 요구가 높다.따라서 강도를 보장하기 위해 일반적으로 구멍이 있는 이중 횡단면을 선택합니다.후면판의 두께는 일반적으로 10mm 정도이고 벽 두께는 2mm 입니다.단층 알루미늄 판은 사용이 적다.

프레임의 일반적인 횡단면은 6061-T6 재질로 만들어진 여러 개의 구멍으로 구성되며 가장 얇은 벽 두께는 2mm 입니다.

후면판의 일반적인 횡단면은 주로 배터리 모듈을 설치하는 데 사용되는 위쪽 돌출부를 포함하여 여러 개의 구멍으로 구성됩니다.단면 크기가 크고 두께가 2mm 에 불과하며 재료는 일반적으로 6005A-T6 을 사용합니다.

강 쉐이프 단면

솔루션:

후면판과 후면판, 후면판과 프레임은 주로 마찰 용접을 저어서 연결됩니다.용접 강도는 기판의 약 80% 에 도달 할 수 있습니다.

후면판 강재는 마찰 교반 용접 조인트를 사용하고, 후면판 사이에는 양면 접합 용접을 사용합니다.양면 용접 강도가 높고 변형이 작다.

프레임과 바닥 사이에 양면 마찰 교반 용접 조인트가 형성됩니다.교반 헤드를위한 충분한 공간을 확보하기 위해서는 프레임과 교반 헤드 사이의 간섭을 방지하고 프레임 프로파일의 크기와 압출의 어려움을 증가시키지 않도록 프레임과 백플레인 사이의 확장 길이가 충분히 길어야합니다.그러나 양면 용접은 강도가 높고 변형이 작은 특성이 있으며 이는 주요 장점이기도 합니다.

열 설계 및 경량화에 대한 기술과 정보를 정기적으로 업데이트하고 참고할 수 있도록 공유하겠습니다. Walmate에 관심을 가져주셔서 감사합니다.