ES2652315T3 - Herramienta de soldadura por fricción-agitación - Google Patents
Herramienta de soldadura por fricción-agitación Download PDFInfo
- Publication number
- ES2652315T3 ES2652315T3 ES14184331.8T ES14184331T ES2652315T3 ES 2652315 T3 ES2652315 T3 ES 2652315T3 ES 14184331 T ES14184331 T ES 14184331T ES 2652315 T3 ES2652315 T3 ES 2652315T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- friction
- rotation
- axis
- pin
- welding tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/06—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
- B29C65/0681—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding created by a tool
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
- B23K20/1255—Tools therefor, e.g. characterised by the shape of the probe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Herramienta de soldadura por fricción-agitación, con un pasador (3) que puede ser accionado de forma giratoria alrededor de un eje de giro (11), presentando el pasador (3) un extremo de accionamiento (5) para el acoplamiento con un accionamiento de giro (1) y un extremo libre (7), presentando el pasador (3) una sección de enganche (9, 9', 9'') cilíndrica entre el extremo de accionamiento (5) y el extremo libre (7), cuya superficie perimetral está prevista para el enganche con una pieza de trabajo (19, 19', 19''), con un elemento de resalte (21, 21''), el cual presenta una superficie de contacto (23) que se extiende transversalmente con respecto al eje de giro (11), para el enganche con una pieza de trabajo (19, 19', 19''), la cual está dirigida hacia la sección de enganche (9, 9', 9''), caracterizada por que el elemento de resalte (21, 21') presenta un bloque de fricción (31) unido de manera resistente al giro con el pasador, en el cual hay configurada una primera superficie de fricción (33) circundante alrededor del eje de giro (11), que está prevista una primera parte de resalte (27), la cual presenta una segunda superficie de fricción (35) unida de manera resistente al giro con ésta, circundante alrededor del eje de giro (11), que la primera y la segunda superficie de fricción (33, 35) están dispuestas de tal manera que se encuentran opuestas una a la otra, que están previstos medios de pretensión (39, 49), los cuales pretensan la primera superficie de fricción (33) contra la segunda superficie de fricción (35), y que la superficie de contacto (23) está configurada en la primera parte de resalte (27).
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Herramienta de soldadura por friccion-agitacion
La presente invencion se refiere a una herramienta de soldadura por friccion-agitacion, con un pasador que puede ser accionado de manera giratoria alrededor de un eje de giro, presentando el pasador un extremo de accionamiento para el acoplamiento con un accionamiento de giro y un extremo libre, presentando el pasador una seccion de enganche cillndrica entre el extremo de accionamiento y el extremo libre, cuya superficie perimetral esta prevista para el enganche con una pieza de trabajo, con un elemento de resalte, el cual presenta una superficie de contacto que se extiende transversalmente con respecto al eje de giro, para el enganche con una pieza de trabajo, la cual esta dirigida hacia la seccion de enganche.
Este tipo de herramientas de soldadura por friccion-agitacion se conocen lo suficiente del estado de la tecnica, pudiendo asegurarse en este caso uniones de junta de tope de manera que las dos piezas de trabajo se disponen en primer lugar una junto a la otra a lo largo de dos cantos y entonces la herramienta de soldadura por friccion- agitacion, mientras se acciona de forma giratoria alrededor del eje de giro, se mueve a lo largo de la zona de los cantos dispuestos uno junto a otro a traves de las piezas de trabajo, permitiendose esto debido a que la rotacion de la herramienta conduce a que el material de las piezas de trabajo se plastifique en esta zona. En este caso la seccion de enganche del pasador se engancha en primer lugar con los cantos de las piezas de trabajo, mientras que la primera y la segunda superficie de trabajo se enganchan respectivamente en el lado superior y en el lado inferior de las piezas de trabajo con estas.
De esta manera se conoce del documento WO 2006/081819 una herramienta de soldadura por friccion-agitacion con un pasador, as! como con un resalte superior y uno inferior, que pueden estar en contacto con las superficies de las piezas de trabajo a soldar, de manera que esta publicacion describe el estado de la tecnica del cual parte la presente invencion.
Del documento EP 2 639 069 A1 se conocen herramientas de soldadura por friccion-agitacion en cuyo caso hay alojado un elemento de contacto en contacto con una superficie de las piezas de trabajo a soldar, a traves de cojinetes en un pasador, el cual se gula a lo largo de la junta entre las piezas de trabajo.
En dependencia de si tambien las superficies de trabajo o los elementos de resalte, en los cuales estan previstas las mismas, se accionan de manera giratoria, puede introducirse de manera adicional a traves de las superficies energla de friccion en las piezas de trabajo.
Para ello se conoce del estado de la tecnica accionar en particular el resalte superior previsto en el lado del extremo de accionamiento de la seccion de enganche de manera independiente del pasador, de forma giratoria, de manera que la primera superficie de contacto puede girar en sentido contrario o en el mismo sentido con el pasador.
En este sentido se indica lo siguiente. Cuando en lo sucesivo se habla de un elemento de resalte “superior” o de uno “inferior”, se presupone en este caso siempre que la herramienta de soldadura por friccion-agitacion esta dispuesta de tal manera que el accionamiento de giro para el pasador esta dispuesto por encima del pasador. El “resalte superior” esta dispuesto entonces mas proximo al accionamiento de giro que un resalte “inferior” eventualmente presente, y en particular el resalte “superior” esta dispuesto mas proximo al accionamiento de giro que la seccion de enganche. De esta manera los terminos “superior” e “inferior” han de entenderse de tal manera que indican una posicion relativa con respecto al accionamiento de giro, estando dispuesto un elemento superior mas proximo al accionamiento de giro que un elemento inferior posiblemente previsto de igual manera. Los terminos “superior” e “inferior” no han de indicar por lo tanto necesariamente la posicion en el espacio.
Mientras que constructivamente ha resultado comparativamente sencillo accionar el resalte superior dispuesto junto al accionamiento de giro para el pasador, con la superficie de contacto prevista en este, con independencia del pasador, de forma giratoria, esto es muy diflcil para una superficie de contacto que esta dispuesta en el extremo inferior o libre del accionamiento de giro, del pasador y con ello en el lado alejado del accionamiento de giro, de la seccion de enganche. En este caso se tienen en consideracion solamente disposiciones de arbol hueco para el pasador, que son diflciles de fabricar y ademas de ello a menudo no presentan la suficiente rigidez.
Es deseable no obstante, que el momento de giro, el cual es transmitido a un elemento de resalte por el pasador, que esta previsto en el lado alejado del accionamiento de giro, de la seccion de enganche, pueda ser limitado, de manera que la energla de friccion introducida a traves de la superficie de contacto inferior pueda limitarse de igual manera. En este caso es deseable ademas de ello, que una instalacion, la cual permita una limitacion de este tipo de la energla de friccion introducida a traves de la superficie, tenga una construccion sencilla y pueda manejarse de manera fiable.
En general, partiendo del estado de la tecnica, es tarea de la presente invencion por lo tanto poner a disposicion una herramienta de soldadura por friccion-agitacion en la cual pueda limitarse a traves de un elemento de resalte con
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
una superficie de contacto de extension transversal con respecto al eje de giro, de manera sencilla energla de friccion introducida.
Segun la invencion esta tarea se soluciona debido a que el elemento de resalte presenta un bloque de friccion unido con el pasador de manera resistente al giro, en el cual hay configurada una primera superficie de friccion circundante alrededor del eje de giro, a que esta prevista una primera parte de resalte, la cual presenta una segunda superficie de friccion unida fijamente con esta, circundante alrededor del eje de giro, a que la primera y la segunda superficie de friccion estan dispuestas de tal manera que se encuentran opuestas una a la otra, a que estan previstos medios de pretension, los cuales pretensan la primera superficie de friccion contra la segunda superficie de friccion, y a que la superficie de contacto esta configurada en la primera parte de resalte.
De esta manera, en la solucion segun la invencion la parte de resalte, la cual esta dispuesta sobre un lado de la seccion de enganche, se acopla en union por friccion con el pasador, de manera que cuando el momento de giro a transmitir supera un valor llmite predefinido, el cual esta predeterminado por la pretension de los medios de pretension, la parte de resalte no puede continuar siendo accionada de manera giratoria. De esta manera se limita por su parte hacia arriba la energla de friccion maxima que puede introducirse en la superficie de la pieza de trabajo. Para ello se requieren aqul solo elementos mecanicos, en concreto los medios de pretension.
La herramienta de soldadura por friccion-agitacion esta provista de manera preferente de una segunda superficie de contacto que se extiende transversalmente con respecto al eje de giro, la cual esta dirigida hacia la superficie de contacto de la primera parte de resalte, estando dispuesta la seccion de enganche entre las superficies de contacto. En este caso pueden alojarse piezas de trabajo entre las dos superficies de contacto, de manera que puede introducirse energla de friccion a traves de las dos superficies de las piezas de trabajo en las mismas.
En otra forma de realizacion preferente, la primera y la segunda superficie de friccion estan configuradas como superficies inclinadas con respecto al eje de giro y circundantes alrededor del eje de giro. Una disposicion de este tipo puede realizarse de manera constructivamente sencilla, y la pretension puede producirse entonces a traves de una fuerza de actuacion axial, de manera que la herramienta ocupa en general un espacio comparativamente reducido. En otra forma de realizacion preferente la segunda superficie de friccion esta configurada en un primer elemento anular sujeto de manera resistente al giro en y axialmente en relacion con el eje de giro, desplazable en relacion con la primera parte de resalte. Esto permite que la parte de resalte propiamente dicha este sujeta de manera axial de forma no desplazable en el pasador y que la posicion axial en relacion con la seccion de enganche para la superficie de contacto este predeterminada de forma fija.
En el caso de una estructura de este tipo es preferente ademas de ello, cuando los medios de pretension estan configurados como elemento de resorte dispuesto entre la primera parte de resalte y el primer elemento anular, pretensando el elemento de resorte el primer elemento anular de manera axial en relacion con el eje de giro en direccion del bloque de friccion.
En otra forma de realizacion preferente la superficie de contacto puede estar configurada de manera separable en un elemento de contacto sujeto en la primera parte de resalte. En este caso, en caso de desgaste en la zona de la superficie de contacto solo ha de reemplazarse el elemento de contacto, no teniendo que reemplazarse por el contrario el resto de la estructura, la cual forma la union por friccion entre el pasador y la superficie de contacto.
En otra forma de realizacion preferente puede haber configurada en el bloque de friccion, el cual puede estar configurado resistente al giro o de una pieza con el pasador, una tercera superficie de friccion circundante alrededor del eje de giro, estando prevista una segunda parte de resalte, la cual presenta una cuarta superficie de friccion unida de manera resistente al giro con la misma, circundante alrededor del eje de giro, estando dispuestas la tercera y la cuarta superficie de friccion de tal manera que quedan opuestas entre si, y estando previstos medios de pretension, los cuales pretensan la tercera superficie de friccion contra la cuarta superficie de friccion. En el caso de una disposicion de este tipo pueden disponerse, visto en direccion axial del pasador, a ambos lados del bloque de friccion, partes de resalte, cuyas superficies de friccion se pretensan entonces en direccion axial respectivamente contra las superficies de friccion en el bloque de friccion. Una disposicion simetrica de este tipo funciona de manera particularmente fiable y no hace su aparicion el problema de que requiera un contracojinete para los medios de pretension. Estos se apoyan mas bien respectivamente en una direccion, en el elemento que soporta la segunda o la cuarta superficie de friccion y por otro lado en la primera y segunda parte de resalte.
En esta forma de realizacion preferente la tercera y la cuarta superficie de friccion pueden estar configuradas como superficies inclinadas con respecto al eje de giro, circundantes alrededor del eje de giro, configurandose la cuarta superficie de friccion por su parte en un segundo elemento anular sujeto de manera resistente al giro, pero desplazable axialmente en relacion con el eje de giro en relacion con la segunda parte de resalte y habiendo dispuesto entre la segunda parte de resalte y el segundo elemento anular un segundo elemento de resorte, el cual pretensa el segundo elemento anular de forma axial en direccion hacia el bloque de friccion. En el caso de esta forma de realizacion se logra tambien para la segunda parte de resalte una forma de construccion compacta.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En lo sucesivo se explica la presente invencion mediante un dibujo, el cual muestra solo ejemplos de realizacion preferentes, donde
La Figura 1 muestra un dispositivo de soldadura por friccion-agitacion con un primer ejemplo de realizacion de
una herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la invencion,
la Figura 2 muestra la herramienta de soldadura por friccion-agitacion de la Figura 1 en una representacion
ampliada,
la Figura 3 muestra una vista lateral de un segundo ejemplo de realizacion de una herramienta de soldadura
por friccion-agitacion segun la invencion, y
la Figura 4 muestra una parte de la herramienta de la Figura 3 en una representacion ampliada.
El primer ejemplo de realizacion representado en las Figuras 1 y 2 de un dispositivo de soldadura por friccion- agitacion con una herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la invencion presenta un accionamiento 1 dispuesto en un dispositivo de manipulacion (no representado), con el cual puede accionarse de forma giratoria un pasador 3 de la herramienta de soldadura por friccion-agitacion, estando acoplado un extremo de accionamiento 5 del pasador 3 con el accionamiento 1.
Entre el extremo de accionamiento 5 y un extremo libre 7 alejado de este, del pasador 3, hay configurada una seccion de enganche 9 en el pasador 3, la cual tiene una forma cillndrica y esta provista de una superficie de enganche 13 que se extiende en paralelo con respecto al eje de giro 11 del pasador 3. En la zona del extremo de accionamiento 5 del pasador 3 esta previsto un primer elemento de resalte 15, el cual rodea el pasador 3 y presenta una primera superficie de contacto 17 que se extiende transversalmente y en particular de forma perpendicular con respecto al eje de giro 11, la cual esta prevista para entrar en contacto con la superficie de una pieza de trabajo 19. El primer elemento de resalte 15 esta accionado en este ejemplo de realizacion preferentemente de manera giratoria alrededor del eje de giro 11 separado del pasador 3. Es concebible no obstante tambien que el primer elemento de resalte 15 este unido de manera resistente al giro con el pasador 3 o configurado incluso de una pieza con este, de manera que rote junto con el pasador 3.
En el lado de la seccion de enganche 9, el cual esta opuesto al primer elemento de resalte 15 con la primera superficie de contacto 17, hay dispuesto un segundo elemento de resalte 21 en el pasador 3, presentando el segundo elemento de resalte 21 una segunda superficie de contacto 23 dirigida hacia la primera superficie de contacto 17, la cual se extiende de igual manera transversalmente y en particular de forma perpendicular con respecto al eje de giro 11. La segunda superficie de contacto 23 esta configurada en un elemento de contacto 25, el cual esta dispuesto de manera separable en una primera parte de resalte 27.
Ademas de ello, hay sujeto en el pasador 3 de manera resistente al giro a traves de un elemento de enganche 29, un bloque de friccion 31, el cual presenta una primera superficie de friccion 33 inclinada hacia el eje de giro 11, circundante alrededor de este y dirigida hacia el exterior. Frente a la primera superficie de friccion 33 hay dispuesta una segunda superficie de friccion 35, la cual se extiende de igual manera inclinada con respecto al eje de giro 11 y rodea el mismo, estando configurada la segunda superficie de friccion 35 en un primer elemento anular 37, el cual esta sujeto de manera resistente al giro, pero desplazable axialmente en direction hacia el eje de giro 11, en el primer elemento de resalte 27. El primer elemento anular 37 es pretensado por un resorte de disco 39, el cual se apoya en el primer elemento de resorte 27, en direccion axial hacia el bloque de friccion 31, de manera que tambien las superficies de friccion 33, 35 estan pretensadas una en direccion hacia la otra.
Esta prevista ademas de ello en el bloque de friccion 31 una tercera superficie de friccion 41 que se extiende inclinada con respecto al eje de giro 11 y que rodea el mismo. Ademas de ello, en el segundo elemento de resalte 21 esta prevista una segunda parte de resalte 43, la cual esta acoplada de manera desplazable axialmente, pero de forma resistente al giro con un segundo elemento anular 45, en la cual hay configurada una cuarta superficie de friccion 47 dirigida hacia el interior y que se extiende inclinada con respecto al eje de giro 11. El segundo elemento anular 45 es pretensado a traves de un segundo resorte de disco 49 en direccion axial hacia el bloque de friccion 31, de manera que tambien la tercera y la cuarta superficie de friccion 41, 47 estan pretensadas una en direccion hacia la otra.
Finalmente, la primera parte de resalte 27 y la segunda parte de resalte 43 estan unidas entre si de forma resistente al giro a traves de pernos 51, sobre los cuales hay atornilladas tuercas, y la separation axial entre ambas se fija mediante los pernos 51 con las tuercas atornilladas sobre ellos. Ademas de ello, mediante las tuercas puede ajustarse la pretension de los resortes de disco 39, 49, con la cual se pretensan las superficies de friccion 33, 35, 41, 47 unas en direccion hacia otras.
Con el primer ejemplo de realizacion de una herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la invencion puede producirse de la forma que se describe a continuation una costura de soldadura por friccion-agitacion en la pieza de trabajo 19.
La seccion de enganche 9 de la herramienta de soldadura por friccion-agitacion entra en contacto con un canto de la pieza de trabajo 19, y la primera superficie de contacto 17 del primer elemento de resalte 15 queda sobre la
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
superficie superior de la pieza de trabajo 19, mientras que la segunda superficie de contacto 23 del segundo elemento de resalte 21 entra en contacto con la superficie inferior de la pieza de trabajo 19.
Cuando el pasador 3 y el primer elemento de resalte 15 se accionan de manera giratoria, por un lado la superficie de enganche 13 de la seccion de enganche 9 produce friccion con el canto de la pieza de trabajo 19, y por otro lado la primera superficie de contacto 17 y la segunda superficie de contacto 23 producen friccion con la superficie de la pieza de trabajo 19, de manera que se introduce energla de friccion en la misma y la zona alrededor de la herramienta de soldadura por friccion-agitacion se plastifica. Debido a ello la herramienta puede continuar moviendose por la pieza de trabajo 19 y producirse una costura de soldadura por friccion-agitacion. Esto es conocido en si.
Cuando el momento de giro, el cual es transmitido por el pasador 3 al segundo elemento de resalte 21 y con ello a la segunda superficie de contacto 23, supera un valor llmite predefinido, el cual es predeterminado por la pretension de los resortes de disco 39, 49, y puede ajustarse de esta manera mediante el perno y la tuerca, se deslizan unas sobre otras las superficies de friccion 33, 35, as! como 41, 47, de manera que entonces las partes de resalte 27, 43 y el elemento de contacto 25 previsto en la primera parte de resalte 27, ya no rotan, de manera que al menos a traves de la segunda superficie de contacto 23 ya no se introduce energla de friccion en la pieza de trabajo 19 debido a su rotacion. Permanece no obstante la friccion debida al movimiento lineal de la segunda superficie de contacto 23.
En el ejemplo de realizacion que aqul se describe, el segundo elemento de resalte 21 inferior alejado del accionamiento de giro 1, de la herramienta de soldadura por friccion-agitacion, esta acoplado en union por friccion con el pasador 3. Es concebible no obstante de igual manera que este sea tambien el caso en el caso del primer elemento de resalte 15 superior y no sea accionado independientemente del pasador 3, sino que se una de igual manera en union por friccion con el pasador 3. Es posible ademas de ello, que solo este acoplado el primer elemento de resalte superior en union por friccion del modo que se ha descrito con el pasador 3, para limitar de esta manera la energla de friccion introducida a traves de este elemento de resalte.
El segundo ejemplo de realizacion representado en las Figuras 3 y 4, de una herramienta de soldadura por friccion- agitacion segun la invencion, esta previsto para soldar perfiles cuadrados con una primera seccion de pieza de trabajo 19' y con una segunda seccion de pieza de trabajo 19'' que se extiende en paralelo con respecto a ella.
Se une de igual manera con un accionamiento 1 para el pasador 3, presentando el pasador 3 en este caso una primera seccion de enganche 9' y una segunda seccion de enganche 9'', en las cuales se configuran en paralelo con respecto al eje de giro 11 superficies de enganche que se extienden. De manera resistente al giro hay previstos en el pasador 3 un primer elemento de resalte 15, as! como un tercer elemento de resalte 53, configurandose en el primer elemento de resalte 15 una primera superficie de contacto 17 que se extiende transversalmente con respecto al eje de giro 11 y dirigida hacia la segunda seccion de enganche 9'. De manera analoga se configura en el tercer elemento de resalte 53 una tercera superficie de contacto 55 dirigida en direccion hacia la segunda seccion de enganche 9'' y que se extiende de igual manera transversalmente con respecto al eje de giro 11.
Las superficies de contacto 17, 55, as! como las secciones de enganche 9', 9'' estan previstas, tal como ya se ha descrito en relacion con el primer ejemplo de realizacion, para entrar en contacto con las secciones de pieza de trabajo 19', 19'', de manera que en el caso de un accionamiento giratorio del pasador 3 mediante el accionamiento 1, se produce un contacto por friccion tanto de las superficies de contacto 17, 55, como tambien de las secciones de enganche 9', 9'' con las secciones de pieza de trabajo 19', 19''.
Entre la primera seccion de enganche 9' y la segunda seccion de enganche 9'' hay dispuesto un segundo elemento de resalte 21, el cual en este caso tambien esta acoplado en union por friccion con el pasador 3. Para ello, el segundo elemento de resalte 21', tal como se muestra en la Figura 4, esta configurado de tal manera que presenta una vez mas un bloque de friccion 31 sujetado de manera resistente al giro a traves de un elemento de enganche 29 en el pasador 3, el cual se extiende anularmente alrededor del pasador 3. En el bloque de friccion 31 hay configurada una primera superficie de friccion 33, la cual se extiende inclinada con respecto al eje de giro 11, que se desarrolla de manera anular alrededor del eje de giro 11. Se preve ademas en el bloque de friccion 31 una tercera superficie de friccion 41 que se extiende de igual manera inclinada con respecto al eje de giro 11 y que se desarrolla tambien anularmente alrededor del pasador 3, estando dirigidas tanto la primera superficie de friccion 33, como tambien la segunda superficie de friccion 41 radialmente hacia el exterior de manera que se alejan del eje de giro 11.
El segundo elemento de resalte 21' presenta ademas de ello una primera parte de resalte 27, la cual esta dispuesta anularmente alrededor del pasador 3 y que presenta la segunda superficie de contacto 23 configurada en un primer elemento de contacto 25 sujetado de manera separable en ella, que se extiende tambien en este caso transversalmente y en particular en perpendicular con respecto al eje de giro 11. Esta previsto ademas de ello en la primera parte de resalte 27, desplazable en direccion axial en relacion con el eje de giro 11, pero sujeto de manera resiste al giro en este, un primer elemento anular 37, el cual presenta una segunda superficie de friccion 35, la cual se extiende inclinada con respecto al eje de giro 11 y que se encuentra opuesta a la primera superficie de friccion 33. Finalmente hay previsto entre la primera parte de resalte 27 y el primer elemento anular 37 un primer resorte de disco 39, el cual pretensa de tal manera el primer elemento anular 37 en direccion axial en relacion con el eje de giro
5
10
15
20
25
30
35
11, que la primera y la segunda superficie de friccion 33, 35 son empujadas una hacia la otra con una pretension predeterminada debido a la deformacion del primer resorte de disco 39.
El segundo elemento de resalte 21' presenta ademas de ello una segunda parte de resalte 43, la cual esta dispuesta de igual manera anularmente alrededor del pasador 3 y en la cual hay configurada una cuarta superficie de contacto 59 a traves de un segundo elemento de contacto 57 sujeto de manera separable en ella. Hay previsto un segundo elemento anular 45 en la segunda parte de resalte 43, desplazable igualmente de forma axial en relacion con el eje de giro 11, sujeto de manera resistente al giro en la segunda parte de resalte 43, presentando el segundo elemento anular 45 una cuarta superficie de friccion 47 que se extiende inclinada con respecto al eje de giro 11 y se desarrolla anularmente alrededor de este. La cuarta superficie de friccion 47 se encuentra en este caso opuesta a la segunda superficie de friccion 35 configurada en el bloque de friccion 31, y el segundo elemento anular 45 es pretensado por un segundo resorte de disco 49 en direccion axial hacia el bloque de friccion 31.
Finalmente las partes de resalte 27, 43 se tensan tambien en este caso una con respecto a la otra mediante pernos roscados 51 y tuercas atornilladas sobre ellos, de manera que debido a ello se predetermina la pretension, la cual ejercen los resortes de disco 39, 49 sobre los elementos anulares 37, 45, debido a lo cual puede ajustarse por su parte la fuerza de la union por friccion entre los elementos anulares 37, 45 y el bloque de friccion 31.
En el segundo ejemplo de realizacion mostrado en las Figuras 3 y 4, de una herramienta de soldadura por friccion- agitacion, se ponen en contacto durante la soldadura de dos secciones de pieza de trabajo 19', 19'' la primera y la tercera superficie de contacto 17, 55 dando lugar a un perfil cuadrado con las superficies dirigidas hacia el exterior de las partes de pieza de trabajo 19', 19'', produciendose mediante el accionamiento giratorio del primer y del tercer elemento de resalte 15, 53, debido a la union resistente al giro con el pasador 3, calor por friccion en las secciones de pieza de trabajo 19', 19'' tambien en la zona de sus superficies dirigidas hacia el exterior. Ademas de ello, la segunda y la cuarta superficie de contacto 23, 59 del segundo elemento de resalte 21' estan en contacto con las superficies dirigidas hacia el interior de las secciones de pieza de trabajo 19', 19'', pudiendo transmitirse no obstante debido a la pretension elegida de los resortes de disco 39, 49, solo un momento de giro predeterminado del pasador 3 a las superficies de contacto 23, 59, dado que aqul existe una union de union por friccion.
De esta manera por su parte esta limitada tambien aqul la energla de friccion maxima transmitida por el segundo elemento de resalte 21', de manera que debido a ello por un lado queda limitada la introduccion de calor en las secciones de pieza de trabajo 19', 19'' y por otro lado tambien la carga del pasador 3 debido a la transmision de momento de giro al segundo elemento de resalte 21'.
En general se limita en los ejemplos de realizacion descritos correspondientemente la energla de friccion introducida a traves de un elemento de resalte 21, 21' mediante el enganche en union por friccion entre el pasador 3 y una parte del elemento de resalte. Una estructura de este tipo puede realizarse de manera sencilla y funciona de manera sumamente fiable.
Claims (8)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion, con un pasador (3) que puede ser accionado de forma giratoria alrededor de un eje de giro (11),presentando el pasador (3) un extremo de accionamiento (5) para el acoplamiento con un accionamiento de giro (1) y un extremo libre (7), presentando el pasador (3) una seccion de enganche (9, 9', 9'') cillndrica entre el extremo de accionamiento (5) y el extremo libre (7), cuya superficie perimetral esta prevista para el enganche con una pieza de trabajo (19, 19', 19''), con un elemento de resalte (21, 21''), el cual presenta una superficie de contacto (23) que se extiende transversalmente con respecto al eje de giro (11), para el enganche con una pieza de trabajo (19, 19', 19''), la cual esta dirigida hacia la seccion de enganche (9, 9', 9''), caracterizada por que el elemento de resalte (21, 21') presenta un bloque de friccion (31) unido de manera resistente al giro con el pasador, en el cual hay configurada una primera superficie de friccion (33) circundante alrededor del eje de giro (11), que esta prevista una primera parte de resalte (27), la cual presenta una segunda superficie de friccion (35) unida de manera resistente al giro con esta, circundante alrededor del eje de giro (11), que la primera y la segunda superficie de friccion (33, 35) estan dispuestas de tal manera que se encuentran opuestas una a la otra, que estan previstos medios de pretension (39, 49), los cuales pretensan la primera superficie de friccion (33) contra la segunda superficie de friccion (35), y que la superficie de contacto (23) esta configurada en la primera parte de resalte (27).
- 2. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la reivindicacion 1, estando configuradas la primera y la segunda superficie de friccion (33, 35) como superficies inclinadas con respecto al eje de giro (11) circundantes alrededor del eje de giro (11).
- 3. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la reivindicacion 1 o 2, estando configurada la segunda superficie de friccion (35) en un primer elemento anular (37) sujetado de manera resistente al giro y desplazable axialmente en relacion con el eje de giro (11) en relacion con la primera parte de resalte (27).
- 4. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la reivindicacion 3, configurandose los medios de pretension como elemento de resorte (39) dispuesto entre la primera parte de resalte (27) y el primer elemento anular (37), que pretensa el primer elemento anular (37) axialmente en relacion con el eje de giro (11) en direccion hacia el bloque de friccion (31).
- 5. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, estando configurada la superficie de contacto (23) en un elemento de contacto (25) sujetado de manera separable en la primera parte de resalte (27).
- 6. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun una de las reivindicaciones 1 a 5, configurandose en el bloque de friccion (31) una tercera superficie de friccion (41) circundante alrededor del eje de giro (11),estando prevista una segunda parte de resalte (43), la cual presenta una cuarta superficie de friccion (47) unida fijamente con ella y circundante alrededor del eje de giro, estando la tercera y la cuarta superficie de friccion (41, 47) dispuestas de tal manera que se encuentran una frente a la otra, y estando previstos medios de pretension (39, 49) que pretensan la tercera superficie de friccion (41) contra la cuarta superficie de friccion (47).
- 7. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun la reivindicacion 6, estando configuradas la tercera y la cuarta superficie de friccion (41, 47) como superficies inclinadas con respecto al eje de giro (11), circundantes alrededor del eje de giro (11),estando configurada la cuarta superficie de friccion (47) en un segundo elemento anular (45) sujetado de manera resistente al giro y desplazable axialmente en relacion con el eje de giro (11) en relacion con la segunda parte de resalte (47) y estando opuesta a la tercera superficie de friccion (41), estando previsto entre la segunda parte de resalte (43) y el segundo elemento anular (45) un segundo elemento de resorte (49), el cual pretensa el segundo elemento anular (45) axialmente en relacion con el eje de giro (11) en direccion hacia el bloque de friccion (31).
- 8. Herramienta de soldadura por friccion-agitacion segun una de las reivindicaciones 1 a 7, con una segunda superficie de contacto (17) que se extiende transversalmente con respecto al eje de giro (11), la cual esta dirigida hacia la superficie de contacto (23) de la primera parte de resalte (27),estando dispuesta la seccion de enganche (9) entre las superficies de contacto (23, 17).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14184331.8A EP2995412B1 (de) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Reibrührschweisswerkzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2652315T3 true ES2652315T3 (es) | 2018-02-01 |
Family
ID=51518643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES14184331.8T Active ES2652315T3 (es) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Herramienta de soldadura por fricción-agitación |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9457513B2 (es) |
| EP (1) | EP2995412B1 (es) |
| BR (1) | BR102015021246A2 (es) |
| CA (1) | CA2902949A1 (es) |
| ES (1) | ES2652315T3 (es) |
| PT (1) | PT2995412T (es) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6084887B2 (ja) * | 2013-04-16 | 2017-02-22 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合装置および摩擦撹拌接合方法 |
| PT3069812T (pt) | 2015-03-18 | 2017-12-21 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material-und Küstenforschung GmbH | Aparelho para soldadura por fricção linear com um contacto que compreende primeiro e segundo orifícios de passagem |
| PT3078480T (pt) | 2015-04-10 | 2019-09-26 | Helmholtz Zentrum Geesthacht | Método para ligar uma peça com superfície estruturada a uma peça de plástico |
| US10799980B2 (en) * | 2016-10-06 | 2020-10-13 | Mazak Corporation | Compressible friction stir welding tool for conventional machining equipment |
| CN106541579B (zh) * | 2016-11-04 | 2018-12-04 | 东阳市善水环境工程有限公司 | 一种橡筋加工的缝纫装置 |
| JP7150570B2 (ja) * | 2018-11-13 | 2022-10-11 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合用ツール及び摩擦撹拌接合方法 |
| US11331747B1 (en) | 2019-11-20 | 2022-05-17 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Self-reacting friction stir welding tool |
| US20240189936A1 (en) * | 2022-12-08 | 2024-06-13 | The Boeing Company | Friction stir welding tool and welding method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6237835B1 (en) * | 2000-02-29 | 2001-05-29 | The Boeing Company | Method and apparatus for backing up a friction stir weld joint |
| WO2006081819A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-10 | Dan Stir Aps | A device for friction stir welding and a method of welding |
| US20090120995A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Battelle Energy Alliance, Llc | Friction stir weld tools, methods of manufacturing such tools, and methods of thin sheet bonding using such tools |
| US8052028B2 (en) * | 2008-06-16 | 2011-11-08 | GM Global Technology Operations LLC | Device for use with a friction stir spot welding (FSSW) apparatus |
| DE102011015831B3 (de) * | 2011-04-01 | 2012-07-26 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Vorrichtung zum Reibrührschweißen |
| US9216472B2 (en) * | 2011-10-14 | 2015-12-22 | Nippon Sharyo, Ltd. | Friction stir welding apparatus comprising slide plates |
-
2014
- 2014-09-10 ES ES14184331.8T patent/ES2652315T3/es active Active
- 2014-09-10 EP EP14184331.8A patent/EP2995412B1/de active Active
- 2014-09-10 PT PT141843318T patent/PT2995412T/pt unknown
-
2015
- 2015-09-01 BR BR102015021246A patent/BR102015021246A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2015-09-04 CA CA2902949A patent/CA2902949A1/en not_active Abandoned
- 2015-09-04 US US14/845,536 patent/US9457513B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2995412A1 (de) | 2016-03-16 |
| PT2995412T (pt) | 2017-12-22 |
| CA2902949A1 (en) | 2016-03-10 |
| EP2995412B1 (de) | 2017-11-08 |
| US9457513B2 (en) | 2016-10-04 |
| BR102015021246A2 (pt) | 2016-05-31 |
| US20160067818A1 (en) | 2016-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2652315T3 (es) | Herramienta de soldadura por fricción-agitación | |
| ES2422268T5 (es) | Dispositivo con una corona dentada y una unidad de accionamiento con protección contra sobrecargas, así como mecanismo de giro, mecanismo de basculamiento o cabestrante incluidos en la misma | |
| US9664224B2 (en) | Ring nut | |
| ES2682469T3 (es) | Herramienta médica manual | |
| JP2007237390A (ja) | ナットランナのスピンドル位置決め用レーザ | |
| ES2317121T3 (es) | Valvula con asa. | |
| JP2016125599A (ja) | 接合部の補強治具 | |
| KR101149245B1 (ko) | 호이스트 브레이크의 브레이크 라이너 리벳팅용 지그 | |
| JP2011229331A (ja) | 制動機能付モータ、及びそれを備えるロボット | |
| JP2018020437A5 (es) | ||
| ES2540231T3 (es) | Dispositivo de sujeción de ruedas para una máquina de mantenimiento de ruedas y procedimiento para sujetar de forma reversible una rueda sobre un dispositivo de sujeción de ruedas para una máquina de mantenimiento de ruedas | |
| JP2004237420A (ja) | 工具保持装置及びこれに用いられる支持軸 | |
| ES2263794T3 (es) | Elemento de fijacion y procedimiento para su fabricacion y su utilizacion. | |
| ES2927807T3 (es) | Aparato para apretar sujetadores roscados | |
| JP6568394B2 (ja) | ナットランナシステム | |
| ES2581560T3 (es) | Herramienta para soldar por rozamiento de agitación con rodamiento de apoyo accionado por rotación para montaje en un dispositivo de manipulación | |
| ES2306162T3 (es) | Maquina herramienta con un accionamiento de carrera para someter una pieza de trabajo a la accion de una herramienta de procesado. | |
| CN103302606A (zh) | 水泵钳 | |
| JP2007118188A (ja) | 回転工具のビット取り付け装置 | |
| JP2012154477A (ja) | ゲートバルブ | |
| ES2625386T3 (es) | Retén de sellado de mecanismo batidor de máquina de cocina, así como retén de sellado de árbol y procedimiento para fabricar un retén de sellado de un árbol | |
| ES2534537T3 (es) | Columna de elevación de una pieza de un mueble | |
| NL2014095A (en) | Rescue tool. | |
| ES2380650T3 (es) | Dispositivo de prensado para piezas de trabajo tubulares | |
| US11999056B2 (en) | Brake assembly for a drive device in a robot |