ES2874725T3 - Sistema de fluido y método de fabricación mediante soldadura por fricción - Google Patents

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George Hodson
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Abstract

Un método de fabricación de un sistema fluido, comprendiendo el método: proporcionar un racor de fluido (10) y una primera pieza de trabajo (38) que se fija al racor de fluido (10), comprendiendo el racor de fluido (10): un cuerpo de acoplamiento (12) que tiene una superficie interior (28) que define un taladro (26) para recibir una tubería (16) en su interior en al menos uno de sus extremos; un anillo (14) situado de modo que se ajuste sobre el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) para fijar mecánicamente el cuerpo de acoplamiento (12) a la tubería (16); y una junta principal (32) conformada en la superficie interior (28) del cuerpo de acoplamiento (12) para acoplarse con la tubería (16), donde, cuando se instala el anillo (14) en el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) por medio de fuerza, el anillo (14) y el cuerpo de acoplamiento (12) aplican una fuerza de compresión suficiente sobre la junta principal (32) como para provocar la deformación elástica del anillo (14) y la deformación permanente del cuerpo de acoplamiento (12) y la tubería (16), para fijar de ese modo la tubería (16) al cuerpo de acoplamiento (12) de una forma estanca, caracterizado por que el paso de proporcionar el racor de fluido (10) y la primera pieza de trabajo (38) incluye: soldar la primera pieza de trabajo (38) a una segunda pieza de trabajo (40) mediante un proceso de soldadura por fricción, colocando una superficie a soldar de la primera pieza (42) de la primera pieza de trabajo (38) en contacto con una superficie a soldar de la segunda pieza (44) de la segunda pieza de trabajo (40), guiar una de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) en un primer patrón predeterminado a lo largo de la otra de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44), y aplicar una presión a lo largo de un eje de compresión (Y) entre la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44), mientras se guía una de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) mencionadas en el primer patrón predeterminado, a lo largo de la otra de la superficie a soldar de la pieza de trabajo y la superficie a soldar del elemento de fluido, produce fricción y calor durante un tiempo suficiente como para elevar una temperatura de la superficie a soldar de la pieza de trabajo y la superficie a soldar del elemento de fluido hasta la temperatura de soldadura; detener dicho guiado de una de la superficie a soldar de la pieza de trabajo y la superficie a soldar del elemento de fluido mencionadas, mientras se aplica la presión entre la pieza de trabajo y el elemento de fluido hasta que las superficies a soldar conforman una unión soldada; y mecanizar al menos una parte de la segunda pieza de trabajo (40) después de que la primera pieza de trabajo (38) y la segunda pieza de trabajo (40) se suelden entre sí, para conformar al menos una parte (26, 28, 34) del cuerpo de acoplamiento (12) del racor de fluido (10), de modo que la primera pieza de trabajo (38) esté sellada permanentemente de forma estanca al racor de fluido (10).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de fluido y método de fabricación mediante soldadura por fricción
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La solicitud provisional de patente con número de serie 62/357.669, presentada el 1 de julio de 2016, y la solicitud provisional de patente de EE. UU. con número de serie 62/451.206, presentada el 27 de enero de 2017, se mencionan en la presente.
ANTECEDENTES
1. Campo de la invención
La siguiente descripción está relacionada en general con un sistema de fluido para fijar y sellar mecánicamente un elemento de fluido, y más en particular, a un método de fabricación del sistema de fluido mediante un proceso de soldadura por fricción.
2. Técnica relacionada y antecedentes
Los sistemas de fluido comprenden habitualmente una pluralidad de elementos de fluido que están acoplados entre sí de manera fluida para formar un sistema que transporta el fluido desde un área hasta otra. Con frecuencia se desea que los elementos de fluido estén conectados entre sí de manera permanente. Con el fin de conectar de manera permanente los elementos de fluido e impedir las fugas entre los elementos de fluido, los elementos de fluido habitualmente estarán soldados entre sí.
Los antecedentes relevantes se exponen en el documento US 20111163536A1 correspondiente al documento US 8870237B2.
COMPENDIO BREVE DE LA INVENCIÓN
Lo que sigue a continuación presenta un compendio simplificado de realizaciones ejemplares de la invención. Este compendio no pretende identificar los elementos críticos ni delimitar el alcance de la invención.
La invención es un método de acuerdo con la reivindicación 1, un método de acuerdo con la reivindicación 10 y un sistema de acuerdo con la reivindicación 18.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS
Ahora se describirán con más detalle las realizaciones de la presente solicitud haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales:
la figura 1 ilustra de manera esquemática una vista de una sección de un racor de fluido ejemplar;
la figura 2 ilustra un primer vástago corto en bruto y un segundo vástago corto en bruto;
la figura 3 ilustra el primer vástago corto en bruto y el racor de fluido ejemplar mostrado en la figura 1;
la figura 4 ilustra el primer vástago corto en bruto y un conector final ejemplar;
la figura 5 ilustra el conector final ejemplar mostrado en la figura 4 y el racor de fluido ejemplar mostrado en la figura 1;
las figuras 6A-6D ilustran de manera esquemática una estructura de alineación ejemplar;
la figura 7 ilustra de manera esquemática otra estructura de alineación ejemplar;
la figura 8 ilustra de manera esquemática otra estructura de alineación ejemplar más;
la figura 9 ilustra un racor de fluido soldado por fricción a una sección de tubería;
las figuras 10A-10B ilustran un posible colector de “fabricación por pedido” (MTO) ejemplar con el método de fabricación mediante soldadura por fricción de la presente; y
las figuras 11A-11D ilustran diversos ejemplos de un racor de fluido soldado por fricción a diversos elementos de fluido.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción de la presente invención se hace referencia a los dibujos anexos que forman parte de esta, y los cuales muestran, a modo de ilustración, realizaciones ejemplares que ilustran los principios de la presente invención y cómo llevarla a la práctica. Se debe sobreentender que se pueden utilizar otras realizaciones para llevar a la práctica la presente invención, y que se pueden realizar cambios estructurales y funcionales a estas sin alejarse del alcance de la presente invención tal como se define mediante las reivindicaciones.
Las realizaciones de la presente invención están relacionadas con un sistema de fluido soldado por fricción. La presente invención se describirá ahora haciendo referencia a los dibujos, donde se utilizan los mismos números de referencia para hacer referencia a los mismos elementos en todos ellos. Se debe apreciar que los diversos dibujos no están necesariamente dibujados a escala de una figura a otra o dentro de una figura dada. Además, los tamaños de los componentes se dibujan de un modo un tanto arbitrario, con el fin de facilitar una comprensión de los dibujos. En la siguiente descripción se explican numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión profunda de la presente invención, aunque puede ser posible en ciertos casos llevar a la práctica la presente invención sin esos detalles específicos. De manera adicional, los ejemplos analizados no pretenden limitar la invención. Por ejemplo, se pueden utilizar uno o más aspectos de los ejemplos expuestos en otros ejemplos, e incluso otros tipos de aparatos, dispositivos y métodos.
Haciendo referencia a la exposición de la presente, únicamente a efectos de mayor comodidad y claridad, se pueden utilizar términos direccionales tales como, superior, inferior, izquierda, derecha, arriba, abajo, más arriba, más abajo, por encima, sobre, por debajo, debajo, trasero y frontal. No se debería interpretar que dichos términos direccionales limitan en absoluto el alcance de la invención. Se debe sobreentender que las realizaciones presentadas en la presente son a modo de ejemplo y no tienen carácter limitante.
Los sistemas de fluido comprenden habitualmente una pluralidad de elementos de fluido que están acoplados entre sí de manera fluida para formar un sistema que transporta fluido desde un área hasta otra. Para la finalidad de esta exposición, el término “fluido” hace referencia a cualquier líquido o gas y no está únicamente relacionado con cualquier tipo particular de fluido. De manera adicional, se contempla que el sistema de fluido descrito en la presente pueda ser capaz de transportar sólidos granulares además o en lugar de un fluido. Para la finalidad de esta exposición, la expresión “elemento de fluido”, tal como se utiliza en la presente, hace referencia a una estructura que está configurada para contener fluido, dispensar fluido, recibir fluido y/o transportar fluido a través de ella. Dichos elementos de fluido pueden incluir, por ejemplo, tubos, tuberías, colectores, conectores de fluido, válvulas, bombas, boquillas, depósitos, sistemas de detección, cualquier combinación de estos, o cualquier otro elemento que esté configurado para contener fluido, dispensar fluido, recibir fluido y/o transportar fluido a través de él.
Con frecuencia se desea que un racor de fluido esté conectado de manera permanente a un conector final, que se utiliza para acoplar de manera fluida el elemento de fluido con alguna estructura correspondiente. Dichos conectores finales pueden estar ya disponibles o fabricarse de manera personalizada. Habitualmente, el racor de fluido se suelda en caliente al conector final. El racor de fluido se suelda al conector final tal como de manera manual o mediante un proceso de soldadura por arco pulsado con electrodo de tungsteno y gas protector (GTAW-P) de “tipo máquina”. El racor combinado acabado proporciona una alternativa única y rentable frente a los rácores de tubería soldados in situ tradicionales. No obstante, aunque el proceso GTAW-P de tipo máquina produce una soldadura uniforme de alta calidad superior a los procesos de soldadura “in situ" tradicionales, este produce un área superficial de soldadura y zona afectada por el calor (HAZ) relativamente grandes. El proceso GTAW-P es un proceso de “trabajo en caliente”, donde el material realiza una transición desde un estado sólido a un estado fundido como resultado del calor generado por el arco de soldadura. El proceso requiere un gas protector y la introducción de un metal de relleno en el baño de soldadura fundido, lo que hace que la unión soldada sea susceptible a contaminarse y generar porosidad (cavidades rellenas de gas en la soldadura). Se desea una conexión permanente mejorada.
La soldadura por fricción es un proceso de soldadura en estado sólido a baja temperatura. El proceso no licúa el metal, sino que caliente el material hasta un estado plástico. El calor es generado a través de la fricción, al mover una pieza contra la otra, y posteriormente aplicar una fuerza de forjado sobre los componentes acoplados. La línea de unión creada entre los materiales que se acoplan crea una zona afectada por el calor (HAZ) muy pequeña, un área superficial de soldadura pequeña, y mantiene la microestructura del material y la mayoría de las propiedades de los materiales. La soldadura por fricción produce un forjado en toda la superficie de la sección transversal que genera una soldadura con tensiones bajas y resistencia muy elevada sin porosidad, y en la mayoría de los casos, elimina la necesidad de diseños especiales de la unión o de un ajuste crítico de la unión. La resistencia de la unión soldada es en toda ella igual a, o más resistente que, la resistencia de los materiales que se unen.
El proceso de soldadura por fricción se puede lograr sin la utilización de metales de relleno, fundentes o gases protectores. Además, minimiza el consumo de energía, produce pocas emanaciones, gases, humos o residuos, o ninguno. El proceso está muy controlado y produce uniones soldadas repetibles de calidad elevada controladas por CNC. Habitualmente, los componentes soldados por fricción son circulares. No obstante, con las tecnologías actuales, las aplicaciones, componentes, tipos, tamaños y formas de materiales que se pueden unir son casi infinitos. La capacidad de crear piezas toscas con formas casi finales crea una oportunidad para reducir el consumo de material y acortar el tiempo del ciclo de mecanizado. La unión de metales diferentes, tales como aleaciones de acero inoxidable con otros metales, proporciona una flexibilidad de diseño única.
Volviendo a la figura 1, se ilustra una realización de un racor de fluido 10. El racor ejemplar incluye un cuerpo de racor 12 y puede incluir además un anillo de guiado 14 que de manera conjunta se utilizan para unir la(s) tubería(s) 16 al racor de fluido 10. En una realización, el cuerpo de racor 12, el anillo de guiado 14 y la tubería 16 son simétricos en general en torno a un eje central X, e incluyen unas relaciones predeterminadas de interferencia entre ellos a lo largo de la longitud de un área de contacto cilíndrica. El racor de fluido 10 se puede utilizar para conectar tuberías de pared delgada o de pared gruesa, tal como aquellas que oscilan en tamaño de W NPS a 4’’ NPS, aunque otros tamaños de tubería también pueden obtener un beneficio a partir del racor ejemplar. En las patentes de EE. UU. de propiedad conjunta n.os 8.870.237; 7.575.257; 6.692.040; 6.131.964; 5.709.418; 5.305.510; y 5.110.163 se muestran diversos rácores ejemplares.
En términos generales, la instalación del racor de fluido 10 sobre una tubería 16 puede provocar una deformación irreversible permanente de la tubería 16 a la que está acoplado, lo que proporciona una junta de metal contra metal entre la tubería 16 y el cuerpo de racor 12. En la realización mostrada en la figura 1, el cuerpo de racor 12 tiene una primera parte 18 y una segunda parte 20 que definen una primera abertura 22 y una segunda abertura 24 de manera respectiva. El cuerpo de racor 12 puede comprender cualquier número de partes de acuerdo con la utilización deseada. La primera y segunda abertura 22, 24 están en comunicación fluida entre sí a través de un paso o taladro 26 en el cuerpo de racor 12.
En una realización, la primera parte 18 del cuerpo de racor 12 está en forma de un manguito que es simétrico en general en torno a un eje central X. La primera parte 18 incluye una superficie interior 28 y una superficie exterior 30. La superficie interior 28 puede definir uno o más salientes 32 dirigidos hacia dentro o dientes que pueden formar una junta entre el racor de fluido 10 y la tubería 16. El saliente 32 se puede extender a lo largo de la superficie interior 28, total o parcialmente, en torno al eje central X. El saliente 32 forma un diente que se configura de modo que sujete la tubería 16 cuando el racor de fluido 10 está conectado a la tubería 16. Las juntas pueden incluir cualquiera de una junta interior, una(s) junta(s) principal(es), una junta exterior y similares. De manera similar, la segunda parte 20 del cuerpo de racor 12 en la realización actual tiene una forma de manguito que es simétrica en general en torno al eje central X. No obstante, la primera y segunda parte 18, 20 del cuerpo de racor 12 puede adoptar cualquier forma para la utilización deseada.
En una realización, la primera parte 18 y la segunda parte 20 están alineadas, de modo que se pueda comunicar el fluido entre la primera y segunda abertura 22, 24, a través del paso o taladro 26, en una trayectoria recta a lo largo del eje central X. No obstante, se debe apreciar que la primera y segunda parte 18, 20 pueden estar alineadas de manera alternativa en otros ejemplos. Por ejemplo, en un ejemplo, la segunda parte 20 puede estar alineada transversalmente (p. ej., de manera sustancialmente perpendicular) al eje central X, y el paso o taladro 26 puede tener un codo (p. ej., un giro de 90°) para permitir una comunicación fluida entre la primera y segunda abertura 22, 24. En otros ejemplos, el codo puede ser menor de un giro de 90°. Además, aunque la primera y segunda parte 18, 20 se describen anteriormente como que son estructuras simétricas en general, se debe apreciar que cualquiera o ambas de la primera y segunda parte 18, 20 pueden ser asimétricas en algunos ejemplos.
La primera parte 18 se configura de modo que acepte una parte de la tubería 16 en su interior. El anillo de guiado 14 se puede deslizar axialmente (es decir, a lo largo del eje central X) sobre la primera parte 18, mientras la tubería 16 se recibe dentro de la primera parte 18, para fijar la tubería 16 a la primera parte 18. De manera más específica, el racor de fluido 10 se diseña de modo que comprenda unas relaciones predeterminadas de interferencia entre el anillo de guiado 14, la primera parte 18 y la tubería 16 en torno al eje central X. Por tanto, a medida que se desliza axialmente el anillo de guiado 14 sobre la primera parte 18 hacia una brida 34 del cuerpo de racor 12, el anillo de guiado 14 interaccionará con la primera parte 18 y comprimirá la primera parte 18 radialmente hacia dentro (es decir, hacia el eje central X), que a su vez interaccionará con la tubería 16 y deformará la tubería 16. En particular, el o los salientes 32 de la primera parte 18 morderán la superficie exterior de la tubería 16 (p. ej., la periferia exterior de la tubería 16), lo que provoca de ese modo la deformación de la tubería 16 y la formación de una junta de metal contra metal hermética frente al fluido, entre la tubería 16 y la primera parte 18, que fijará la tubería 16 a la primera parte 18. En una realización, la primera parte 18 se diseña para interaccionar con la tubería 16, de modo que el o los salientes 32 compriman y deformen la tubería 16, elásticamente en primer lugar y con posterioridad plásticamente, lo que forma de ese modo una junta permanente circunferencial de 360° de metal contra metal entre la tubería 16 y la primera parte 18.
Por tanto, la primera parte 18 del racor de fluido 10 se diseña de modo que el racor de fluido 10 se pueda fijar a la tubería 16 mediante la inserción de una parte de la tubería 16 en la primera parte 18 del racor de fluido 10, y posteriormente deslizar axialmente el anillo de guiado 14 sobre la primera parte 18 hacia la brida 34. Además, la parte de la tubería 16 insertada en la primera parte 18 del racor de fluido 10 puede tener una abertura 36, de modo que cuando el racor de fluido 10 y la tubería 16 se fijan así, la abertura 36 de la tubería 16 estará en comunicación fluida con el paso o taladro 26 del racor de fluido 10. Por tanto, la primera parte 18 y el anillo de guiado 14 del racor de fluido 10 pueden facilitar un acoplamiento fluido entre la tubería 16 y el racor de fluido 10.
El anillo de guiado 14 se puede forzar axialmente sobre el manguito hasta una posición final instalada durante el proceso de sellado. En la posición final instalada, el anillo de guiado 14 puede estar en contacto o acoplado con la brida 34. Como alternativa, el anillo de guiado 14 podría estar situado adyacente a la brida 34 sin estar en contacto con esta en la posición final instalada. En otra alternativa, el racor de fluido 10 puede no incluir una brida y el anillo de guiado 14 se forzará axialmente hasta que se alcance la posición final instalada deseada. De manera simultánea al movimiento radial de la primera parte 18 y la deformación de la tubería 16, se produce hacia fuera un movimiento radial del anillo de guiado 14. Este movimiento radial del anillo de guiado 14 es habitualmente elástico, y únicamente da como resultado un pequeño aumento en el diámetro del anillo de guiado 14. No obstante, el movimiento radial del anillo de guiado 14 en otras realizaciones puede ser mayor que el movimiento radial elástico.
En algunos ejemplos, la segunda parte 20 del racor de fluido 10 se puede configurar de manera similar a la primera parte 18, de modo que se pueda insertar una tubería 16 dentro de, y se pueda deslizar un anillo de guiado 14 sobre, la segunda parte 20, para acoplar de manera fluida la tubería 16 con la segunda parte 20. No obstante, en algunas aplicaciones, puede ser deseable un tipo diferente de conexión tal como, por ejemplo, una conexión roscada o un casquillo aplastable, etc. Además, en algunas aplicaciones, puede ser deseable que la segunda parte 20 del racor de fluido 10 se fije de manera permanente a otro elemento de fluido, de modo que no sea necesaria la instalación del racor de fluido 10 en el elemento de fluido in situ. A modo de un planteamiento de fabricación de los rácores de fluido 10 para dichas aplicaciones variadas, se pueden producir múltiples rácores de fluido 10 con diversos tipos de elementos de fluido (p. ej., tuberías, conectores, etc.) formados de manera integral con las segundas partes 20 de sus cuerpos. No obstante, dicho planteamiento integrado requeriría la utilización de unas técnicas de procesamiento diferentes (p. ej., técnicas y utillajes de mecanizado diferentes, moldes diferentes, etc.) para cada racor de fluido 10 diferente. Por otra parte, con técnicas de fabricación convencional, la integración del cuerpo 12 de un racor de fluido 10 con otra estructura puede no ser deseable si se desean materiales diferentes para el cuerpo 12 y la otra estructura. Por tanto, ahora se describirá un proceso de fabricación novedoso, donde la segunda parte 20 de cada racor de fluido 10 está conectada de manera permanente a otra estructura no integrada mediante un proceso de soldadura por fricción, que puede eliminar los inconvenientes convencionales asociados con la integración de la estructura y el racor de fluido 10.
El solicitante ha descubierto dos tipos diferentes de soldadura por fricción que son muy adecuados para la fabricación de rácores combinados del tipo descrito en la presente. El primero se denomina “soldadura rotativa”, donde la fricción se genera por rotación de al menos una superficie de una primera pieza de trabajo de manera continua a través de una superficie de una segunda pieza de trabajo, mientras se aplica una fuerza de forjado sobre las piezas de trabajo para comprimir las dos superficies entre sí. El segundo se denomina “soldadura por fricción lineal”, donde la fricción se genera mediante el deslizamiento de al menos una superficie de una primera pieza de trabajo de un lado a otro (es decir, un movimiento de deslizamiento lineal) a través de una superficie de una segunda pieza de trabajo, mientras se aplica una fuerza de forjado sobre las piezas de trabajo para comprimir las dos superficies entre sí.
Ahora se analizarán diversas combinaciones de fabricación. Se puede utilizar cualquiera de los métodos de soldadura por fricción analizados anteriormente en las siguientes combinaciones, o se puede utilizar otro método de soldadura por fricción para generar fricción entre las piezas de trabajo.
En un primer método, tal como se muestra en la figura 2, se pueden proporcionar un primer vástago corto en bruto 38 y un segundo vástago corto en bruto 40. Cada uno del primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 puede tener una forma sustancialmente cilíndrica, aunque son posibles diversas formas diferentes (p. ej., cuadrada, rectangular, triangular, octogonal, poligonal, etc.). De hecho, una ventaja de la soldadura por fricción es que los dos elementos a soldar entre sí no necesitan tener la misma forma, perfil o área de la sección transversal. Además, el primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 pueden tener una forma y/o un tamaño sustancialmente idénticos, o el primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 pueden tener una forma y/o un tamaño diferentes. El primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción. En una realización, una superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 es guiada a través de una superficie 44 del segundo vástago corto en bruto 40, a lo largo de un patrón predeterminado mientras se aplica una fuerza de forjado a lo largo de un eje de compresión Y sobre ambos vástagos cortos en bruto 38, 40, para comprimir las superficies 42, 44 entre sí con el fin de generar fricción entre ambas. Preferentemente, cuando se utiliza una técnica de “soldadura rotativa” los vástagos cortos tienen una forma simétrica en sentido de la rotación y el eje de compresión Y es el eje de rotación de los vástagos cortos, aunque esto no es necesario.
En una primera realización, el primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde la superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 se desliza de un lado a otro (es decir, deslizamiento lineal/movimiento de traslación) de una manera oscilante y periódica a través de la superficie 44 del segundo vástago corto en bruto 40, mientras se aplica la fuerza de forjado a lo largo del eje de compresión Y sobre los vástagos cortos en bruto 38, 40, para comprimir las superficies 42, 44 entre sí. En otra realización, el primer y segundo vástago en bruto 38, 40 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde se hace rotar la superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 en torno al eje de compresión Y. La fuerza de forjado se aplica a lo largo del eje de compresión Y sobre los vástagos cortos en bruto 38, 40, para comprimir entre sí la superficie rotativa 42 del primer vástago corto en bruto 38 y la superficie 44 del segundo vástago corto en bruto 40.
Una vez soldados entre sí, el primer vástago corto en bruto 38 se puede mecanizar a continuación para formar un racor, tal como, por ejemplo, el racor de fluido 10 descrito anteriormente. Además, el segundo vástago corto en bruto 40 se puede mecanizar para formar un elemento de fluido, tal como, por ejemplo, una brida u otro tipo de conector de fluido. No obstante, la forma mecanizada final del primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 no está limitada por esto, y el primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 se pueden mecanizar hasta obtener cualquier forma deseada para una utilización deseada. Dicho mecanizado del primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 puede incluir, por ejemplo, procesos de torneado, taladrado y/o fresado para eliminar el material del primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40. Además, dicho mecanizado se puede llevar a cabo mediante control numérico computarizado (CNC) o mediante la manipulación manual de los equipos de mecanizado.
El primer método descrito anteriormente puede ser particularmente útil para conectar dos piezas de trabajo que no se pueden mecanizar antes de la soldadura, o cuando no es deseable hacerlo. Por ejemplo, si dos piezas de trabajo tienen partes mecanizadas que no pueden soportar la temperatura o el movimiento de la soldadura por fricción, el primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 se pueden soldar entre sí en primer lugar y posteriormente los vástagos cortos se pueden mecanizar para conformar las piezas de trabajo deseadas.
En un segundo método, tal como se muestra en la figura 3, se puede proporcionar el primer vástago corto en bruto 38 junto con un racor prefabricado, tal como, por ejemplo, el racor de fluido 10 descrito anteriormente. El primer vástago corto en bruto 38 y el racor de fluido 10 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción. En una realización, se guía una superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 a través de una superficie 46 del racor de fluido 10, a lo largo de un patrón predeterminado mientras se aplica una fuerza de forjado a lo largo de un eje de compresión Y sobre ambos, el primer vástago corto en bruto 38 y el racor de fluido 10, para comprimir las superficies 42, 46 entre sí con el fin de generar fricción entre ambas.
En una primera realización, el primer vástago corto en bruto 38 y el racor de fluido 10 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde la superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 se desliza de un lado a otro (es decir, deslizamiento lineal/movimiento de traslación) de una manera oscilante y periódica a través de la superficie 46 del racor de fluido 10, mientras se aplica la fuerza de forjado a lo largo del eje de compresión Y sobre el primer vástago corto en bruto 38 y el racor de fluido 10, con el fin de comprimir las superficie 42 y 46 entre sí. En otra realización, el primer vástago corto en bruto 38 y el racor de fluido 10 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde se hace rotar la superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 en torno al eje de compresión Y. La fuerza de forjado se aplica a lo largo del eje de compresión Y sobre el primer vástago corto en bruto 38 y el racor de fluido 10, con el fin de comprimir entre sí la superficie rotativa 42 del primer vástago corto en bruto 38 y la superficie 46 del racor de fluido 10.
Una vez soldados entre sí, a continuación, se puede mecanizar el primer vástago corto en bruto 38 para conformar un elemento de fluido, tal como, por ejemplo, una brida u otro tipo de conector de fluido. No obstante, la forma mecanizada final del primer vástago corto en bruto 38 no es tan limitante y el primer vástago corto en bruto 38 se puede mecanizar con cualquier forma deseada para una utilización deseada. Dicho mecanizado del primer vástago corto en bruto 38 puede incluir, por ejemplo, procesos de torneado, taladrado y/o fresado para eliminar el material del primer vástago corto en bruto 38. Además, dicho mecanizado se puede llevar a cabo mediante control numérico computarizado (CNC) o mediante manipulación manual de los equipos de mecanizado.
En un tercer método, tal como se muestra en la figura 4, se puede proporcionar el primer vástago corto en bruto 38 junto con un elemento de fluido prefabricado, tal como, por ejemplo, un conector ya disponible o personalizado 48. El primer vástago corto en bruto 38 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción. En una realización, se guía una superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 a través de una superficie 50 del conector 48 a lo largo de un patrón predeterminado, mientras se aplica una fuerza de forjado a lo largo de un eje de compresión Y sobre ambos, el primer vástago corto en bruto 38 y el conector 48, con el fin de comprimir las superficies 42, 50 entre sí para generar fricción entre ambas.
En una primera realización, el primer vástago corto en bruto 38 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde la superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 se desliza de un lado a otro (es decir, deslizamiento lineal/movimiento de traslación) de una manera oscilante y periódica a través de la superficie 50 del conector 48, mientras se aplica la fuerza de forjado a lo largo del eje de compresión Y sobre el primer vástago corto en bruto 38 y el conector 48, con el fin de comprimir las superficies 42, 50 entre sí. En otra realización, el primer vástago corto en bruto 38 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde se hace rotar la superficie 42 del primer vástago corto en bruto 38 en torno al eje de compresión Y. La fuerza de forjado se aplica a lo largo del eje de compresión Y sobre el primer vástago corto en bruto 38 y el conector 48 para comprimir entre sí la superficie rotativa 42 del primer vástago corto en bruto 38 y la superficie 50 del conector 48.
Una vez soldados entre sí, a continuación, se puede mecanizar el primer vástago corto en bruto 38 para conformar un racor, tal como, por ejemplo, el racor de fluido 10 descrito anteriormente. No obstante, la forma mecanizada final del primer vástago corto en bruto 38 no está limitada y el primer vástago corto en bruto 38 se puede mecanizar con cualquier forma deseada para una utilización deseada. Dicho mecanizado del primer vástago corto en bruto 38 puede incluir, por ejemplo, procesos de torneado, taladrado y/o fresado para eliminar el material del primer vástago corto en bruto 38. Además, dicho mecanizado se puede llevar a cabo mediante control numérico computarizado (CNC) o mediante manipulación manual de los equipos de mecanizado.
El segundo y tercer método descrito anteriormente pueden ser particularmente útiles para conectar dos piezas de trabajo, cuando un componente está prefabricado y el otro componente no se puede mecanizar, o no es deseable mecanizarlo, antes de la soldadura. Además, el segundo y tercer método descrito anteriormente pueden ser particularmente útiles para conectar dos piezas de trabajo, cuando sea difícil el mecanizado de un componente posterior a la soldadura.
En un cuarto método, tal como se muestra en la figura 5, se puede proporcionar un elemento de fluido prefabricado, tal como, por ejemplo, un conector 48 ya disponible. Además, también se puede proporcionar un racor prefabricado, tal como, por ejemplo, el racor de fluido 10 descrito anteriormente. El racor de fluido 10 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción. En una realización, se guía una superficie 46 del racor de fluido 10 a través de una superficie 50 del conector 48 a lo largo de un patrón predeterminado, mientras se aplica una fuerza de forjado a lo largo del eje de compresión Y sobre ambos, el rácor de fluido 10 y el conector 48, para comprimir las superficies 46, 50 entre sí con el fin de generar fricción entre ambas.
En una primera realización, el racor de fluido 10 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde la superficie 46 del racor de fluido 10 se desliza de un lado a otro (es decir, deslizamiento lineal/movimiento de traslación) de una manera oscilante y periódica a través de la superficie 50 del conector 48, mientras se aplica la fuerza de forjado a lo largo del eje de compresión Y sobre el racor de fluido 10 y el conector 48, con el fin de comprimir las superficies 46, 50 entre sí. En otra realización, el racor de fluido 10 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde se hace rotar la superficie 46 del racor de fluido 10 en torno al eje de compresión Y a través de la superficie 50 del conector 48, mientras se aplica la fuerza de forjado a lo largo del eje de compresión Y sobre el racor de fluido 10 y el conector 48, con el fin de comprimir las superficies 46, 50 entre sí. En otra realización, el racor de fluido 10 y el conector 48 se pueden soldar entre sí mediante un proceso de soldadura por fricción, donde se hace rotar la superficie 46 del racor de fluido 10 en torno al eje de compresión Y. La fuerza de forjado se aplica a lo largo del eje de compresión Y sobre el racor de fluido 10 y el conector 48, para comprimir entre sí la superficie rotativa 46 del racor de fluido 10 y la superficie 50 del conector 48.
El cuarto método descrito anteriormente puede ser particularmente útil para conectar dos piezas de trabajo cuando ambas piezas de trabajo son prefabricadas. Además, el cuarto método descrito anteriormente también puede ser útil para conectar dos piezas de trabajo cuando sea difícil realizar un mecanizado de ambas piezas después de la soldadura.
Durante la “soldadura por fricción lineal” puede ser preferible deslizar la pieza de trabajo a lo largo de un eje perpendicular al eje de compresión Y con el fin de generar la fricción deseada. No obstante, no es necesario que el ángulo a lo largo de cual se desliza el eje de la pieza de trabajo sea perpendicular y puede ser cualquier ángulo siempre que el movimiento de la pieza de trabajo genere suficiente fricción. Además, se contempla que la pieza de trabajo se pueda deslizar a lo largo de múltiples ejes que forman distintos ángulos con relación al eje de compresión Y para generar la fricción deseada.
Cualquiera de los métodos de fabricación anteriores se puede mejorar adicionalmente con pasos de mecanizado parciales. Por ejemplo, un vástago corto en bruto se puede mecanizar de manera parcial para conformar de manera parcial un componente, a continuación, se puede soldar por fricción a otro componente, y posteriormente realizar un mecanizado de acabado para proporcionar el componente acabado. De manera similar, cualquiera de los componentes se puede mecanizar previa y/o posteriormente, según se desee.
Se debe apreciar que únicamente se puede trasladar o hacer rotar un elemento mientras el otro elemento está estacionario, aunque también se contempla que se puedan trasladar ambos elementos siempre que exista un movimiento relativo suficiente para generar fricción entre ambos. Por ejemplo, en una realización, la segunda pieza de trabajo se mantiene inmóvil mientras se guía la primera pieza de trabajo a lo largo de una trayectoria predeterminada, es decir, se hace rotar para “soldadura rotativa” o se desliza linealmente para “soldadura por fricción lineal”. En otra realización, la segunda pieza de trabajo se puede guiar a lo largo de una segunda trayectoria predeterminada que sea diferente de la trayectoria predeterminada de la primera pieza. En una versión de esta realización, se hace rotar la segunda pieza de trabajo en torno al eje de empuje en una dirección opuesta comparada con la dirección de rotación de la primera pieza de trabajo en una operación de “soldadura rotativa”. En otra versión, se hace rotar la primera pieza de trabajo en torno al eje de empuje a una primera velocidad de rotación y se hace rotar la segunda pieza de trabajo en torno al eje de empuje a una segunda velocidad de rotación. La segunda velocidad de rotación puede ser similar a, o diferente de, la primera velocidad de rotación en cualquiera de la velocidad escalar y/o dirección. En otra versión de esta realización, la primera pieza de trabajo se desliza linealmente a lo largo de un primer eje y la segunda pieza de trabajo se desliza linealmente a lo largo de un segundo eje, que es diferente del primer eje. En otra versión más adicional de esta realización, la primera pieza de trabajo se desliza linealmente a lo largo de un primer eje a una primera velocidad escalar y la segunda pieza de trabajo se desliza linealmente a lo largo a una segunda velocidad escalar, que puede ser similar a, o diferente de, la primera velocidad escalar. Cualquiera de las realizaciones anteriores se puede utilizar por sí sola o en combinación para producir la fricción deseada. Asimismo, los elementos se pueden guiar a lo largo de cualquier patrón deseado de acuerdo con la utilización deseada, siempre que exista un movimiento relativo suficiente para generar fricción entre ambos.
Ahora se analizarán dos tipos ejemplares de procesos para guiar las superficies una contra otra, soldadura por fricción rotativa de guiado directo y por fricción inercial. El método de guiado directo proporciona un control de la velocidad escalar continuo durante el ciclo, y se detiene de acuerdo con un parámetro informatizado desarrollado de manera específica para la pieza. La soldadura por fricción inercial utiliza un volante para generar el momento rotativo en el mandril que sujeta la pieza en una operación de “soldadura rotativa”. El mandril conducido por volante gira hasta que se detiene cuando la zona soldada queda trabada. Aunque se pueden utilizar estos dos tipos de procesos, se sobreentiende que se pueden utilizar otros tipos de procesos de guiado de soldadura por fricción.
De manera adicional, con el fin de alinear la superficie de la primera pieza de trabajo con la superficie de la segunda pieza de trabajo para cualquiera de los métodos de fabricación anteriores, cualquiera o ambas de la primera pieza de trabajo y la segunda pieza de trabajo pueden incluir una estructura de alineación. En una realización, la estructura de alineación se utiliza para garantizar una concentricidad precisa de las piezas de trabajo durante el proceso de soldadura por fricción. Esto puede ser particularmente útil para la técnica de “soldadura rotativa” con rotación. Se debe apreciar que, aunque las realizaciones ilustradas en las figuras 6-7 se muestran en las superficies de los vástagos cortos en bruto 38, 40, las realizaciones también se pueden incluir en las superficies del racor de fluido 10, la tubería prefabricada 16 o el elemento de fluido, conector final 48, etc., y/o en cualquier otro tipo de pieza de trabajo que sea coherente con la utilización deseada.
En una realización, mostrada en la figura 6A, el segundo vástago corto en bruto 40 puede incluir una ranura 52 circular rebajada mecanizada en la superficie 44 del segundo vástago corto en bruto 40, y el primer vástago corto en bruto 38 puede incluir un saliente elevado correspondiente o un anillo circular 54 mecanizado en la superficie 42, que se ajusta dentro de la ranura 52 del segundo vástago corto en bruto 40 o viceversa. En otro ejemplo más adicional, ambos del primer y segundo vástago corto en bruto 38, 40 se pueden caracterizar por unos anillos circulares elevados que se ajustan dentro de las ranuras de la pieza opuesta, para proporcionar una estructura de alineación doble. Estos anillos elevados pueden ser concéntricos, tener diámetros diferentes (p. ej., el diámetro del anillo elevado en la primera pieza de trabajo puede ser mayor que el diámetro del anillo elevado en la segunda pieza de trabajo, o viceversa), tener diámetros similares, no ser concéntricos o cualquier otra configuración deseada para una utilización deseada. Las estructuras de alineación pueden comprender anillos continuos o pueden comprender piezas discretas. Preferentemente, las estructuras de alineación son rotacionalmente simétricas en torno al eje de rotación, y también rotacionalmente equilibradas para evitar vibraciones excéntricas de las piezas. De manera adicional, el desplazamiento longitudinal provocado por la combinación anillo/ranura no debería impedir que al menos una parte determinada de las superficies 42, 44 esté en contacto directo tal como se desea para una soldadura por fricción.
Se contempla además que cualquiera de los salientes elevados 54 y/o las ranuras 52 correspondientes puedan tener una geometría de borde redondeado o de borde cónico que facilite una alineación y una inserción adecuada del anillo elevado en la ranura apropiada. Por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 6B-6D, en diversas realizaciones el borde cónico se podría extender desde el eje de rotación hacia fuera (es decir, hacia el diámetro/perímetro exterior, tal como el 54B mostrado en la figura 6B) o se podría extender desde el eje de rotación hacia dentro (es decir, hacia el eje de rotación, tal como el 54C mostrado en la figura 6C) o podría conformar una forma triangular (tal como el 54D mostrado en la figura 6D). Cuando se aplica la fuerza de forjado sobre las piezas, las superficies inclinadas pueden actuar a modo de leva para autoalinear las estructuras de alineamiento entre las piezas, de modo que pasen a ser concéntricos los ejes de rotación de las piezas. No obstante, estas formas analizadas no tienen carácter limitante y el saliente puede adoptar cualquier forma para una utilización deseada. Cuando se utilizan dos o más anillos elevados, se contempla que algunos podrían tener la parte cónica hacia dentro mientras que otros podrían tener la parte cónica hacia fuera, no obstante, la relación entre los anillos no tiene carácter limitante y estos pueden adoptar cualquier forma deseada. En una realización, la superficie a soldar del primer y/o segundo vástago corto en bruto se puede mecanizar para conformar el saliente elevado, la ranura rebajada o el anillo circular. En otra realización, el saliente elevado, la ranura rebajada o el anillo circular se pueden conformar de manera independiente del primer y/o segundo vástago corto en bruto y fijarse a estos.
En una realización adicional, mostrada en la figura 7, los salientes elevados se pueden utilizar sin ranuras, conforme a lo cual el primer y como el segundo vástago corto en bruto 38, 40 incluyen un saliente elevado 56A, 56B. En una realización, el segundo vástago corto en bruto 40 incluye un par de salientes 56A mecanizados en la superficie 44, y el primer vástago corto en bruto 38 incluye un saliente 56B de diámetro intermedio que se recibe y está centrado entre el par de salientes 56A. Dicho de otro modo, el hueco o valle entre el par de salientes elevados 56A radialmente separados puede actuar a modo de ranura centradora para el saliente 56B opuesto. Es posible además que se puedan utilizar dos o más salientes elevados en ambas piezas de trabajo. Se contempla además que cada pieza pueda utilizar únicamente un saliente elevado, es decir, únicamente un saliente elevado 56A y un saliente elevado 56B. De esta manera, el contacto entre los dos salientes elevados 56A, 56B opuestos sometidos a la aplicación de la fuerza de forjado provocará que las piezas se alineen de manera concéntrica. Se pueden utilizar diversas combinaciones y variaciones de estos salientes según se desee, para mantener la concentricidad de las piezas de trabajo durante el proceso de soldadura rotativa. Asimismo, los salientes elevados pueden tener una geometría de borde redondeado o de borde cónico que facilite la alineación y la inserción adecuada del anillo elevado en el hueco o valle apropiado. Por ejemplo, los salientes elevados pueden tener bordes cónicos, tal como se ha analizado anteriormente, o pueden utilizar cualquier forma de acuerdo con una utilización deseada. Las estructuras de alineación pueden comprender anillos continuos o pueden comprender piezas discretas. Preferentemente, las estructuras de alineación son rotacionalmente simétricas en torno al eje de rotación, y también están rotacionalmente equilibradas para evitar vibraciones excéntricas de las piezas. De manera adicional, el desplazamiento longitudinal provocado por la combinación de anillo no debería impedir que al menos una parte determinada de las superficies 42, 44 esté en contacto directo tal como se desea para una soldadura por fricción.
En una realización, la superficie a soldar del primer y/o el segundo vástago corto en bruto se puede mecanizar para conformar el saliente o anillo circular elevado. En otra realización, el saliente o anillo circular elevado se puede formar de manera independiente del primer y/o segundo vástago corto en bruto y fijarse a estos. Por último, aunque los salientes y ranuras elevados se ilustran en las caras o superficies finales que se soldarán por fricción, se contempla que estas u otras estructuras de alineación puedan estar situadas en superficies no soldadas, tal como el diámetro externo y/o el diámetro interno de la primera pieza de trabajo y/o la segunda pieza de trabajo. Se pueden utilizar otros tipos de estructuras de alineación que sean adecuadas para utilizar con un proceso rotativo, conforme al cual las dos piezas se ponen en contacto mientras rotan una con relación a la otra.
En una realización más adicional, mostrada en la figura 8, se proporciona un núcleo de alineación del diámetro interno (“ID”) 58 en cualquiera o ambas de la primera o segunda pieza de trabajo. De manera más específica, el núcleo de alineación ID 58 se diseña de modo que tenga un diámetro exterior máximo que se corresponda con el ID del cuerpo opuesto. En el siguiente análisis, se hace referencia al núcleo de alineación ID 58 que está situado en el racor de fluido 10, no obstante, esto no tiene carácter limitante y el núcleo de alineación ID 58 se puede fijar a cualquier pieza de trabajo deseada que sea coherente con una utilización deseada.
En la realización mostrada en la figura 8, el núcleo de alineación ID 58 se dispone en el racor de fluido 10, y el diámetro exterior máximo del núcleo de alineación ID 58 se puede corresponder con el ID de un conector final 48. El diámetro exterior máximo del núcleo de alineación ID 58 puede ser igual o sustancialmente igual (ligeramente mayor o menor, tanto de manera intencionada como debido a las tolerancias de fabricación) al ID del conector final 48. Una ventaja de este planteamiento es que el área superficial adicional ofrecida por este diseño puede proporcionar una soldadura por fricción más estable y uniforme considerando que el núcleo de alineación será consumido por el recalcado de la soldadura y puede reducir la posibilidad de falta de fusión. El núcleo de alineación ID 58 se extiende una distancia predeterminada hacia fuera desde la superficie a soldar 46 del racor de fluido 10. Cuando el núcleo de alineación es monolítico con el racor de fluido 10, el punto más retrasado del núcleo de alineación ID 58 se puede extender en toda la longitud del paso o taladro 26. En otra realización, el punto más retrasado puede estar situado en línea con la superficie a soldar 46 del racor de fluido 10, o el núcleo de alineación ID 58 se puede extender una distancia predeterminada hacia dentro en el paso o taladro 26. En una realización, el núcleo de alineación ID 58 se extiende de manera parcial a lo largo de la longitud del paso o taladro 26 hasta una posición que se indica de manera esquemática mediante la línea a trazos 60.
El núcleo de alineación ID 58 se puede conformar de cualquier manera coherente con la utilización deseada. En una realización, el núcleo de alineación ID 58 es monolítico con el racor de fluido 10 (a pesar del patrón de sombreado esquemático diferente mostrado en la figura 8) y se fabrica mediante conformado del racor de fluido 10 con un paso o taladro 26 y un grosor de pared total T. A continuación, se elimina (es decir, se mecaniza) una parte de la superficie exterior de la pared (un grosor D) a lo largo de una longitud seleccionada previamente del racor de fluido 10 para conformar el núcleo de alineación ID 58. El grosor D eliminado hace que el diámetro exterior del núcleo de alineación 58 sea menor que el diámetro interior del conector final 48 o sustancialmente igual a este. En otra realización, el racor de fluido 10 se conforma con un paso o taladro 26 y un grosor de pared total D. Una pieza independiente (p. ej., otra tubería o inserto) correspondiente a la forma y el tamaño deseados del núcleo de alineación ID 58 se puede fijar a continuación al racor de fluido 10 de forma estanca, p. ej., mediante inserción parcial en el paso o taladro 26.
Los métodos de fabricación anteriores también son útiles para la fabricación flexible que soporta operaciones de “fabricación por pedido” (MTO). Por ejemplo, se pueden fabricar con facilidad innumerables tipos y configuraciones de un colector de fluido, u otro acoplador de fluido personalizado, utilizando un proceso de soldadura por fricción tal como se describe en la presente. Aunque el término “colector” se utiliza en la presente a modo de ejemplo, se sobreentiende que esta descripción se puede aplicar de manera similar a diversas secciones o elementos de tubería que transfieren fluidos, pero que no encajan en la definición tradicional de un “colector”. Se pueden soldar de manera hermética frente a fluidos distintos tipos de rácores o conectores de fluido, etc., en distintas ubicaciones de un elemento colector principal. Estos rácores y conectores de fluido pueden incluir el racor de fluido 10 descrito en la presente, o diversos tipos diferentes de componentes de fluido prefabricados. El elemento colector principal puede tener una geometría cuadrada o rectangular con lados relativamente planos, una geometría curva (p. ej., con una sección transversal circular u ovalada) con una superficie exterior curva o cualquier geometría coherente con la utilización deseada.
Con el fin de fabricar un colector personalizado u otra pieza de “fabricación por pedido”, se puede desbastar en primer lugar un orificio o abertura pasante en la superficie exterior del elemento colector principal. A continuación, el componente que se debe fijar se alinea sobre el orificio desbastado (p. ej., un eje del componente es coaxial con un eje del orificio desbastado), y se fija mediante soldadura por fricción utilizando cualquiera de los métodos descritos en la presente. Se pueden realizar cualesquiera operaciones de mecanizado previas a la soldadura o posteriores a la soldadura. Se contempla que cualquiera o ambos del colector y el componente se pueden guiar a lo largo de una trayectoria predeterminada con el fin de proporcionar el movimiento relativo suficiente para la soldadura por fricción.
Cuando las superficies que se deben soldar entre sí son predominantemente circulares, puede ser preferible utilizar cualquiera de los métodos de soldadura rotativa descritos en la presente para soldar por fricción las superficies entre sí, no obstante, también se pueden utilizar cualquiera de los métodos de soldadura por fricción lineal descritos en la presente. Cuando las superficies que se deben soldar entre sí no son predominantemente circulares o cuando un componente no puede rotar con relación al otro, puede ser preferible utilizar cualquiera de los métodos de soldadura por fricción lineal descritos en la presente para soldar por fricción las superficies. La soldadura por fricción lineal proporciona un beneficio distintivo ya que se pueden situar y orientar de manera exacta los rácores o conectores de fluido exactos, etc., deseados por un usuario/cliente final, según se necesite en un elemento colector principal, lo que con frecuencia es necesario cuando se sustituyen o montan nuevos elementos en un sistema antiguo existente.
La figura 9 muestra un ejemplo, de un conector en T de “fabricación por pedido” que utiliza un racor de fluido 62 que se fija, utilizando el método de soldadura por fricción lineal descrito en la presente, a una sección de tubería estándar 64. Aunque se utiliza una sección de tubería estándar 64 en este ejemplo, se sobreentiende que se puede utilizar virtualmente cualquier cuerpo de fluido, que incluya secciones de tubería o colectores no estándar, para conectar uno o más rácores de fluido a este. La sección de tubería 64 puede incluir además rácores de fluido 66 adicionales (mecanizados previamente o mecanizados posteriormente). Cuando el racor de fluido 62 se suelda por fricción a la sección de tubería 64, un paso de fluido 68 del racor de fluido 62 estará en comunicación fluida con un paso de fluido 70 de la sección de tubería 64. Se pueden, además, soldar por fricción a la sección de tubería 64 piezas de trabajo adicionales. En primer lugar, se puede desbastar un orificio o una abertura pasante en la superficie exterior de la sección de tubería 64, tal como en las secciones marcadas por las líneas a trazos 72, 74. A continuación, se alinea la pieza de trabajo que se debe fijar sobre el orificio desbastado (p. ej., un eje de la pieza de trabajo es coaxial con un eje del orificio desbastado), y posteriormente se fija la pieza de trabajo mediante soldadura por fricción utilizando cualquiera de los métodos descritos en la presente. En el ejemplo mostrado de la figura 9, se utiliza una soldadura por fricción lineal, aunque es posible que se pudiera utilizar una soldadura por fricción rotativa. Tal como se puede apreciar, cuando se fijan múltiples piezas de trabajo o rácores de fluido a la sección de tubería, es más probable que cada una se fije mediante técnicas de soldadura por fricción líneal independientes (especialmente cuando la combinación fabricada se hace menos simétrica o equilibrada rotacionalmente y es menos útil para soldadura rotativa con rotación). Posteriormente, se pueden realizar cualesquiera de las operaciones de mecanizado previas a la soldadura o posteriores a la soldadura. En la realización ejemplar mostrada en la figura 9, el orificio o la abertura es sustancialmente circular, no obstante, el orificio o la abertura puede adoptar cualquier forma o tamaño para la utilización deseada.
Las figuras 10A y 10B muestran una realización ejemplar adicional de una pieza de “fabricación por pedido”. La realización ejemplar incluye un colector con una pluralidad de piezas de trabajo fijadas utilizando los métodos de soldadura por fricción lineal descritos en la presente. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 10, se pueden fabricar con facilidad innumerables tipos y configuraciones de un colector de fluido o de otro acoplador de fluido personalizado, utilizando un proceso de soldadura por fricción lineal tal como el descrito en la presente. Aunque el término “colector” se utiliza en la presente a modo de ejemplo, se sobreentiende que esta descripción se puede aplicar de manera similar a diversas secciones o elementos de tubería que transfieren fluidos pero que no encajan en la definición tradicional de un “colector”. Tal como se muestra en los diversos ejemplos representados, se pueden soldar de manera hermética frente a fluidos distintos tipos de rácores o conectores de fluido, etc., en distintas ubicaciones de un elemento colector principal. Estos rácores y conectores de fluido pueden incluir el racor 10 descrito en la presente o diversos tipos diferentes de componentes de fluido prefabricados. En el ejemplo mostrado en la figura 10A, se ilustra el colector 76 como una forma rectangular en general con una sección transversal cuadrada en general, aunque esto es simplemente por conveniencia de la ilustración. Se debe apreciar que el colector 76 puede tener diversas geometrías, longitudes, etc., que sean coherentes con la utilización deseada. Además, aunque el elemento colector principal se representa de manera esquemática como que tiene una geometría cuadrada o rectangular con lados relativamente planos, se contempla que el elemento colector principal también pueda ser una tubería curva (p. ej., con una sección transversal circular) con una superficie exterior curva. En el ejemplo mostrado en la figura 10b , la pluralidad de piezas de trabajo comprende vástagos cortos cilíndricos 78 de diversos tamaños. No obsante, la pluralidad de piezas de trabajo puede comprender piezas de trabajo que sean todas uniformes en tamaño y forma o puede comprender piezas de trabajo que varíen en tamaño y/o forma. En la presente se contempla cualquier combinación de tamaño o forma para cada una de la pluralidad de piezas de trabajo que sea coherente con la utilización deseada. Una ventaja de la soldadura por fricción es que se pueden soldar múltiples piezas de trabajo con diversas orientaciones en un único colector. En el ejemplo mostrado en la figura 10B, en particular cuando el colector 76 tiene una forma rotacionalmente no simétrica o en situaciones donde el colector está situado o instalado previamente en una ubicación que no es de fabricación (es decir, in situ, etc.), los vástagos cortos 78 se sueldan por fricción lineal en distintos lados del colector 76 formando distintos ángulos con respectos a otras piezas de trabajo. La pluralidad de piezas de trabajo se puede soldar en el colector con cualquier orientación deseada coherente con la utilización deseada. Aunque la figura 10B muestra la pluralidad de piezas de trabajo como los vástagos cortos 78, algunas o todas ellas en la realización ejemplar también pueden incluir el racor de fluido 10, la tubería prefabricada 16 o el elemento de fluido, conector final 48, etc., y/o cualquier otro tipo de pieza de trabajo que sea coherente con la utilización deseada. De hecho, dependiendo del caso de utilización deseada, puede presentar una ventaja de fabricación la utilización de rácores de fluido 10 o tuberías 16, elementos de fluido, conectores finales 48, etc., prefabricados, y fijarlos al colector 76.
Con el fin de fabricar un colector personalizado u otra pieza de “fabricación por pedido”, se puede utilizar un proceso similar al descrito en la figura 9. Por ejemplo, en primer lugar, se puede desbastar un orificio o abertura pasante en la superficie exterior del elemento colector principal. A continuación, el elemento de fluido que se debe fijar se alinea sobre el orificio desbastado (p. ej., de manera coaxial), y se fija mediante soldadura por fricción lineal utilizando cualquiera de los métodos descritos en la presente (primero, segundo, tercero, cuarto). Se pueden realizar cualesquiera operaciones de mecanizado previas a la soldadura o posteriores a la soldadura. Se contempla que cualquiera o ambos del colector y el racor de fluido se puedan mover/trasladar para proporcionar el movimiento lineal relativo suficiente para la soldadura por fricción. Haciendo referencia a las formas únicas y no simétricas mostradas en las figuras 10A-B, esto proporciona una ventaja distintiva en soldadura rotativa. Por consiguiente, la soldadura por fricción lineal proporciona un beneficio distintivo ya que se pueden situar y orientar de manera exacta los rácores o conectores de fluido exactos, etc., deseados por un usuario/cliente final, según se necesite en un elemento colector principal, lo que con frecuencia es necesario cuando se sustituyen o montan nuevos elementos en un sistema antiguo existente.
Las figuras 11A-11D muestran tan solo unas pocas realizaciones ejemplares más de múltiples piezas de “fabricación por pedido” posibles. En las realizaciones ejemplares, el racor de fluido 10 descrito anteriormente se ha conectado con diversos elementos de fluido mediante los métodos de soldadura por fricción descritos en la presente. Por ejemplo, la figura 11A muestra el racor de fluido 10 conectado a un conector de brida circular 80. Además, la figura 11B muestra el racor de fluido 10 conectado a un conector de brida hexagonal 82, y la figura 11C muestra una superficie orientada hacia fuera 84 de ese conector de brida hexagonal. Aunque los conectores de brida mostrados en las figuras 11A-11C son circulares o hexagonales, el conector de brida puede adoptar cualquier forma coherente con la utilización deseada (p. ej., triangular, rectangular, cuadrada, ovalada, ortogonal, poligonal, con una forma personalizada, etc.). Por otra parte, la figura 11D muestra tres rácores de fluido 10 conectados a los extremos de un conector en T 86 ejemplar. Estas realizaciones ejemplares ilustran posibles piezas de “fabricación por pedido” conformadas mediante los métodos de soldadura por fricción descritos en la presente, y no tienen la función de limitar el alcance de la invención descrita; de hecho, los métodos de soldadura por fricción descritos en la presente se podrían utilizar para crear virtualmente cualquier pieza o conjunto de transferencia de fluido personalizado deseado. Tal como se puede apreciar, estas u otras realizaciones se pueden crear utilizando el racor de fluido del solicitante que se fija, utilizando los métodos de soldadura por fricción rotativa o soldadura por fricción lineal descritos en la presente, en una sección de tubería estándar, en un conector final o en una sección de tubería que incluye rácores de fluido adicionales (mecanizados previamente o mecanizados posteriormente).
Diversas ventajas de los métodos de fabricación propuestos descritas en la presente incluyen: la posibilidad de soldar formas complejas o formas circulares en todas las etapas de los componentes (acabados, semiacabados y como material tosco); unir con facilidad combinaciones de aceros y metales no ferrosos; se pueden unir combinaciones de metales diferentes; se pueden soldar componentes metálicos sinterizados a otros metales sinterizados, piezas de forja, piezas de fundición o materiales forjados; HAZ (zona afectada por el calor) reducida; calidad de soldadura mejorada; calidad de los componentes mejorada; proceso avanzado aplicado únicamente a componentes de tuberías a presión; coste reducido mediante mecanizado posterior a la soldadura (elimina la pérdida del costoso medio cuerpo); fabricación flexible diseñada de manera única para soportar operaciones de “fabricación por pedido” (MTO); proceso avanzado que no se puede duplicar in situ ; y elimina piezas de forja costosas y los ensayos necesarios para cumplir los requisitos mecánicos.
El solicitante llevó a cabo además ensayos experimentales durante el desarrollo de este dispositivo que generaron resultados sorprendentes, que muestran que los métodos de soldadura por fricción descritos en la presente generan una pieza superior a un menor coste de fabricación en comparación la técnica anterior. El ensayo inicial se llevó a cabo en una muestra de material de acero al carbono NPS de 2’’. El material utilizado para las muestras de material fue material A106 y ASTM 513 DOM. La configuración de la unión utilizada en las muestras de material fue una unión a tope cuadrada. Se llevaron a cabo ensayos destructivos y NOT en las muestras de material soldado por fricción. Todos los ensayos NOT incluyeron examen radiográfico según la norma de servicio normal ASME B31.3. Los ensayos destructivos incluyeron ensayos de tracción y de flexión guiada, así como también un examen de macrodureza que incluye un ensayo de dureza de perfil completo. Todos los ensayos destructivos y NOT fueron aceptables.
El examen radiográfico mostró una soldadura con penetración completa en los 360 grados alrededor de la unión soldada sin porosidad presente en la soldadura. En cierto modo, la soldadura era difícil de distinguir del metal base debido a la interfaz de soldadura relativamente pequeña y a la menor HAZ. El cordón de soldadura apareció en los rayos x como una sección de material ligeramente más brillante debido principalmente a la estructura homogénea del cordón de soldadura y al material soldado ligeramente más denso en comparación con el metal base. La sección transversal indentada en el ensayo de macrodureza mostró un cordón de soldadura uniforme y estrecho de aproximadamente 1/8’’ de anchura, con una línea de unión totalmente uniforme a través del material base. El tamaño de la soldadura era de aproximadamente la mitad del tamaño de una soldadura GTAW-P convencional.
Los resultados del ensayo de dureza fueron más reveladores y mostraron los cambios de dureza relativamente pequeños a través del cordón de soldadura y las líneas de unión. La sección soldada mostró un ligero aumento de dureza frente a la HAZ y el metal base. Estos resultados son coherentes con una zona soldada homogénea y uniforme que es habitualmente más resistente que el material base y que mantiene las propiedades mecánicas del metal base. En comparación, una soldadura GTAW-P tiene habitualmente una mayor dureza en la HAZ aunque una reducción considerable de dureza en el cordón de soldadura. Los resultados del ensayo de dureza fueron los siguientes, en orden físico (de izquierda a derecha): material base (SA106): 198; HAZ: 225; SOLDADURA: 256 HAZ: 217; material base (SAS13): 229. Los resultados del ensayo de tracción de la resistencia de la soldadura final por fricción de un tubo A106 que se soldó por fricción a un tubo A513 fueron los siguientes, realizado de acuerdo con la norma ASTM A370: anchura (in): 0,25; grosor (in): 0,168; área (in2): 0,042; longitud de medición (in): 1,0; límite elástico: 54.000; resiste a la rotura: 81.500; elongación (%) 27; ubicación de la fractura: metal base A106. En lo anterior, una pulgada son 2,54 cm.
La invención se ha descrito anteriormente en la presente utilizando ejemplos específicos; no obstante, aquellos que son expertos en la técnica sobreentenderán que se pueden utilizar diversas alternativas, y que elementos o pasos descritos en la presente se pueden sustituir por equivalentes, sin alejarse del alcance de la invención. Pueden ser necesarias modificaciones para adaptar la invención a una situación particular o a una necesidad particular sin alejarse del alcance de la invención. Se pretende que la invención no esté limitada a la implementación particular descrita en la presente, sino que se dé a las reivindicaciones su interpretación más amplia para abarcar todas las realizaciones, literales o equivalentes, abarcadas por estas.

Claims (26)

REIVINDICACIONES
1. Un método de fabricación de un sistema fluido, comprendiendo el método:
proporcionar un racor de fluido (10) y una primera pieza de trabajo (38) que se fija al racor de fluido (10), comprendiendo el racor de fluido (10):
un cuerpo de acoplamiento (12) que tiene una superficie interior (28) que define un taladro (26) para recibir una tubería (16) en su interior en al menos uno de sus extremos;
un anillo (14) situado de modo que se ajuste sobre el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) para fijar mecánicamente el cuerpo de acoplamiento (12) a la tubería (16);
y
una junta principal (32) conformada en la superficie interior (28) del cuerpo de acoplamiento (12) para acoplarse con la tubería (16), donde, cuando se instala el anillo (14) en el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) por medio de fuerza, el anillo (14) y el cuerpo de acoplamiento (12) aplican una fuerza de compresión suficiente sobre la junta principal (32) como para provocar la deformación elástica del anillo (14) y la deformación permanente del cuerpo de acoplamiento (12) y la tubería (16), para fijar de ese modo la tubería (16) al cuerpo de acoplamiento (12) de una forma estanca,
caracterizado por que el paso de proporcionar el racor de fluido (10) y la primera pieza de trabajo (38) incluye:
soldar la primera pieza de trabajo (38) a una segunda pieza de trabajo (40) mediante un proceso de soldadura por fricción, colocando una superficie a soldar de la primera pieza (42) de la primera pieza de trabajo (38) en contacto con una superficie a soldar de la segunda pieza (44) de la segunda pieza de trabajo (40), guiar una de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) en un primer patrón predeterminado a lo largo de la otra de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44), y aplicar una presión a lo largo de un eje de compresión (Y) entre la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44), mientras se guía una de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) mencionadas en el primer patrón predeterminado, a lo largo de la otra de la superficie a soldar de la pieza de trabajo y la superficie a soldar del elemento de fluido, produce fricción y calor durante un tiempo suficiente como para elevar una temperatura de la superficie a soldar de la pieza de trabajo y la superficie a soldar del elemento de fluido hasta la temperatura de soldadura; detener dicho guiado de una de la superficie a soldar de la pieza de trabajo y la superficie a soldar del elemento de fluido mencionadas, mientras se aplica la presión entre la pieza de trabajo y el elemento de fluido hasta que las superficies a soldar conforman una unión soldada; y
mecanizar al menos una parte de la segunda pieza de trabajo (40) después de que la primera pieza de trabajo (38) y la segunda pieza de trabajo (40) se suelden entre sí, para conformar al menos una parte (26, 28, 34) del cuerpo de acoplamiento (12) del racor de fluido (10), de modo que la primera pieza de trabajo (38) esté sellada permanentemente de forma estanca al racor de fluido (10).
2. El método de la reivindicación 1, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y).
3. El método de la reivindicación 1, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un eje (Y) perpendicular al eje de compresión (Y).
4. El método de la reivindicación 1, caracterizado por que la primera pieza de trabajo (38) y la segunda pieza de trabajo (40) se sueldan entre sí mediante el guiado de la otra de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) en un segundo patrón predeterminado a lo largo de una de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) mencionadas, mientras se guía una de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44) mencionadas en el primer patrón predeterminado a lo largo de la otra de la superficie a soldar de la primera pieza (42) y la superficie a soldar de la segunda pieza (44).
5. El método de la reivindicación 3, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) en una primera dirección de rotación, donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) en una segunda dirección de rotación, que es opuesta a la primera dirección de rotación.
6. El método de la reivindicación 3, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) a una primera velocidad de rotación, donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) a una segunda velocidad de rotación, que es diferente de la primera velocidad de rotación.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un eje perpendicular al eje de compresión (Y) a una primera velocidad, donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un eje perpendicular al eje de compresión (Y) a una segunda velocidad, que es diferente de la primera velocidad.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un primer eje perpendicular al eje de compresión (Y), donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un segundo eje perpendicular al eje de compresión (Y), que es diferente del primer eje.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el método incluye además el paso de mecanizar la segunda pieza de trabajo (40) para conformar al menos otra parte (26, 28, 34) del racor de fluido (10) antes de que se suelden entre sí la primera pieza de trabajo (38) y la segunda pieza de trabajo (40).
10. Un método de fabricación de un sistema de fluido, comprendiendo el método:
proporcionar un racor de fluido (10) y una primera pieza de trabajo (38, 48) que se fija al racor de fluido (10), comprendiendo el racor de fluido (10):
un cuerpo de acoplamiento (12) que tiene una superficie interior (28) que define un taladro (26) para recibir una tubería (16) en su interior en al menos uno de sus extremos;
un anillo (14) situado de modo que se ajuste sobre el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) para fijar mecánicamente el cuerpo de acoplamiento (12) a la tubería (16);
y
una junta principal (32) conformada en la superficie interior (28) del cuerpo de acoplamiento (12) para acoplarse con la tubería (16), donde, cuando se instala el anillo (14) en el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) por medio de fuerza, el anillo (14) y el cuerpo de acoplamiento (12) aplican una fuerza de compresión suficiente sobre la junta principal (32) como para provocar la deformación elástica del anillo (14) y la deformación permanente del cuerpo de acoplamiento (12) y la tubería (16), para fijar de ese modo la tubería (16) al cuerpo de acoplamiento (12) de una forma estanca,
caracterizado por que el paso de proporcionar el racor de fluido (10) y la primera pieza de trabajo (38) incluye soldar la primera pieza de trabajo (38, 48) al racor de fluido (10) mediante un proceso de soldadura por fricción, colocando una superficie a soldar del racor de fluido (46) del cuerpo de acoplamiento (12) del racor de fluido (10) en contacto con una superficie a soldar de la primera pieza (42) de la primera pieza de trabajo (38, 48), guiar una de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42) en un primer patrón predeterminado a lo largo de la otra de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42), y aplicar una presión a lo largo de un eje de compresión (Y) entre la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42), mientras se guía una de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42) mencionadas en el primer patrón predeterminado, a lo largo de la otra de la superficie a soldar del racor de fluido y la superficie a soldar del elemento de fluido, produce fricción y calor durante un tiempo suficiente como para elevar una temperatura de la superficie a soldar del racor de fluido y la superficie a soldar del elemento de fluido hasta la temperatura de soldadura; y
detener dicho guiado de una de la superficie a soldar del racor de fluido y la superficie a soldar del elemento de fluido mencionadas, mientras se aplica la presión entre el racor de fluido y el elemento de fluido hasta que las superficies a soldar conforman una unión soldada, donde la primera pieza de trabajo (38, 48) una vez soldada al racor de fluido (10) está sellada permanentemente de forma estanca a la parte (26, 28, 34) del racor de fluido (10).
11. El método de la reivindicación 10, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y).
12. El método de la reivindicación 10, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un eje perpendicular al eje de compresión (Y).
13. El método de la reivindicación 10, caracterizado por que la primera pieza de trabajo (38, 48) y el racor de fluido (10) se sueldan entre sí mediante el guiado de la otra de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42) en un segundo patrón predeterminado a lo largo de una de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y superficie a soldar de la primera pieza (42) mencionadas, mientras se guía una de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42) en el primer patrón predeterminado a lo largo de la otra de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42).
14. El método de la reivindicación 13, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) en una primera dirección de rotación, donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) en una segunda dirección de rotación, que es opuesta a la primera dirección de rotación.
15. El método de la reivindicación 13, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) a una primera velocidad de rotación, donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento de rotación en torno al eje de compresión (Y) a una segunda velocidad de rotación, que es diferente de la primera velocidad de rotación.
16. El método de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un eje perpendicular al eje de compresión (Y) a una primera velocidad, donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un eje perpendicular al eje de compresión (Y) a una segunda velocidad, que es diferente de la primera velocidad.
17. El método de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que el primer patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un primer eje perpendicular al eje de compresión (Y), donde el segundo patrón predeterminado es un movimiento lineal a lo largo de un segundo eje perpendicular al eje de compresión (Y), que es diferente del primer eje.
18. Un sistema de fluido sellado de manera permanente que comprende:
un racor de fluido (10) que comprende:
un cuerpo de acoplamiento (12) que tiene una superficie interior (28) que define un taladro (26) para recibir una tubería (16) en su interior en al menos uno de sus extremos;
una superficie a soldar del racor de fluido (46) dispuesta, al menos de manera parcial, en una superficie de una cara del taladro (26);
un anillo (14) situado de modo que se ajuste sobre el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) para fijar mecánicamente el cuerpo de acoplamiento (12) a la tubería (16); y
una junta principal (32) conformada en la superficie interior (28) del cuerpo de acoplamiento (12) para acoplarse con la tubería (16), donde, cuando se instala el anillo (14) en el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) por medio de fuerza, el anillo (14) y el cuerpo de acoplamiento (12) aplican una fuerza de compresión suficiente sobre la junta principal (32) como para provocar la deformación elástica del anillo (14) y la deformación permanente del cuerpo de acoplamiento (12) y la tubería (16), para fijar de ese modo la tubería (16) al cuerpo de acoplamiento (12) de una forma estanca;
caracterizado por que el sistema de fluido sellado de manera permanente comprende, además:
una primera pieza de trabajo (38, 48) que comprende una superficie a soldar de la primera pieza (42) que está sellada de manera permanente de forma estanca a la superficie a soldar del racor de fluido (46) mediante una unión soldada, que se obtiene mediante soldadura por fricción entre sí de la superficie a soldar del racor de fluido (46) y la superficie a soldar de la primera pieza (42) para conformar una conexión de fluido sellada.
19. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por que la primera pieza de trabajo (38, 48) comprende un conector de fluido (48) configurado de modo que permita un flujo de materiales desde el racor de fluido (10) a través de la primera pieza de trabajo (38) de una forma estanca.
20. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por que al menos una segunda pieza de trabajo (40) está conectada a la primera pieza de trabajo (38, 48) mediante una soldadura por fricción.
21. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado por que la o las segundas piezas de trabajo (40) comprenden un racor de fluido (10) que comprende:
un cuerpo de acoplamiento (12) que tiene una superficie interior (28) que define un taladro (26) para recibir una tubería (16) en su interior en al menos uno de sus extremos;
una superficie a soldar de la segunda pieza (46) dispuesta, al menos de manera parcial, en una superficie de una cara del taladro (26);
un anillo (14) situado de modo que se ajuste sobre el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) para fijar mecánicamente el cuerpo de acoplamiento (12) a la tubería (16); y
una junta principal (32) conformada en la superficie interior (28) del cuerpo de acoplamiento (12) para acoplarse con la tubería (16), donde, cuando se instala el anillo (14) en el o los extremos del cuerpo de acoplamiento (12) por medio de fuerza, el anillo (14) y el cuerpo de acoplamiento (12) aplican una fuerza de compresión suficiente sobre la junta principal (32) como para provocar la deformación elástica del anillo (14) y la deformación permanente del cuerpo de acoplamiento (12) y la tubería (16), para fijar de ese modo la tubería (16) al cuerpo de acoplamiento (12) de una forma estanca.
22. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por que la superficie a soldar del racor de fluido (46) comprende al menos una protrusión (56A, 56B).
23. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado por que la superficie a soldar de la primera pieza (42) comprende al menos un rebaje (52) configurado de modo que reciba la o las protrusiones (56B).
24. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado por que la superficie a soldar de la primera pieza (42) comprende al menos dos segundas protrusiones (56A) que definen un espacio configurado de modo que reciba la o las protrusiones (56B).
25. El sistema de fluido de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por que al menos uno del racor de fluido (10) y la primera pieza de trabajo (38) incluye un núcleo de alineación del diámetro interno (58), configurado de modo que tenga un diámetro exterior correspondiente al diámetro interno del racor de fluido (10) y la primera pieza de trabajo (38, 48) correspondientes.
26. El método de la reivindicación 10, caracterizado por que la primera pieza de trabajo (38, 48) es un elemento de fluido (48).
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180361501A1 (en) * 2013-12-18 2018-12-20 MELD Manufacturing Corporation Meld solid-state joining of different features to cast parts
JP6410756B2 (ja) * 2016-05-17 2018-10-24 本田技研工業株式会社 金属複合材及び金属接合方法
US10641159B2 (en) * 2016-09-23 2020-05-05 Caterpillar Inc. Pre-chamber assembly for fuel injector
EP3784946A4 (en) 2018-04-24 2022-01-12 Reliance Worldwide Corporation FLUID CONNECTOR
CA3096665A1 (en) 2018-08-14 2020-02-20 Reliance Worldwide Corporation Tubular connector
JP2020075269A (ja) * 2018-11-07 2020-05-21 株式会社ダイセル 摩擦圧接のための表面構造、及び摩擦圧接方法
JP2021003714A (ja) * 2019-06-26 2021-01-14 国立大学法人 東京大学 線形摩擦接合方法
CA3057911A1 (en) 2019-10-08 2021-04-08 Ipex Technologies Inc. Push-fit pipe fitting
EP4058234B1 (en) * 2019-11-13 2024-10-23 Micro Motion, Inc. Methods for coupling and hermetically sealing components composed of different materials
US20210148481A1 (en) * 2019-11-20 2021-05-20 Xomox Corporation Modular valve body with bimetallic option
AU2021236331A1 (en) 2020-03-13 2022-11-03 Reliance Worldwide Corporation Push-to-connect fitting providing an insertion indication
JP7526279B2 (ja) * 2020-04-03 2024-07-31 レンロック ホールディングズ エルエルシー 管継手用の組付け装置および適切な組付けを検証する方法
KR102374398B1 (ko) * 2020-10-12 2022-03-15 주식회사 메가조인트 파이프 연결 장치
CN113664361A (zh) * 2021-08-04 2021-11-19 广东工业大学 一种提高大块非晶合金摩擦焊接效果的方法和块体非晶合金
CN113967785B (zh) * 2021-11-22 2022-05-17 中国兵器工业第五九研究所 一种异质材料双向嵌合机械补强的摩擦焊接方法
CN114789296A (zh) * 2022-05-19 2022-07-26 昆山六丰机械工业有限公司 一种搅拌摩擦焊接前预热方法
CN114799483A (zh) * 2022-05-19 2022-07-29 昆山六丰机械工业有限公司 一种搅拌摩擦焊接后冷却方法

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3269003A (en) 1959-08-12 1966-08-30 American Mach & Foundry Friction welding
JPS521061Y2 (es) * 1972-02-21 1977-01-12
JPS5546553B2 (es) * 1973-06-26 1980-11-25
US4047739A (en) 1973-08-13 1977-09-13 Aitken W Sidney Fitting and methods for making the same
JPS5051955A (es) * 1973-09-10 1975-05-09
JPS53102249A (en) * 1977-02-18 1978-09-06 Hitachi Ltd Welding method for lapped pipe joint
US4119334A (en) 1977-07-01 1978-10-10 Fafco Incorporated Spinwelded plastic pipe coupling joint
JPS5516758A (en) 1978-07-24 1980-02-05 Hitachi Ltd Frictional pressure welding of small-thickness pipe
US4482174A (en) * 1980-09-15 1984-11-13 Lokring Apparatus and method for making a tube connection
JPS59118293A (ja) * 1982-12-23 1984-07-07 Chuo Koki Kk 管継手の製造方法
JPH0648074B2 (ja) * 1986-02-07 1994-06-22 株式会社ミヤワキ 摩擦圧接管継手
JPS6360081A (ja) * 1986-08-28 1988-03-16 Daihatsu Diesel Kk 燃料噴射高圧管の製造方法
JPS63225714A (ja) * 1987-03-13 1988-09-20 Honda Motor Co Ltd 回転駆動軸
JPH01122679A (ja) * 1987-11-02 1989-05-15 Tokai Rubber Ind Ltd ホース口金
US5110163A (en) 1990-03-22 1992-05-05 Lokring Corporation Pipe fitting with improved coupling body
JP3086703B2 (ja) 1990-04-06 2000-09-11 ロックリング コーポレイション 管継手の改良された荷重支持装置を備えた油圧組立工具
DE4011498C2 (de) 1990-04-10 2002-02-07 Mannesmann Sachs Ag Kupplungsscheibe mit einer mehrteiligen Nabe
US5154340A (en) 1991-07-02 1992-10-13 Peacock Harold B Method and device for frictional welding
US5213250A (en) 1991-12-19 1993-05-25 Simon Joseph A Method for forming a lightweight flanged axle shaft
DE9310685U1 (de) * 1993-07-16 1993-09-23 Ems-Inventa AG, Zürich Zweiteiliger rohrverschluss aus polymeren sowie leitungssysteme aus diesem rohrverschluss und rohren aus den gleichen polymeren
US5709418A (en) 1995-03-20 1998-01-20 Lokring Corporation Pipe fitting with coupling body and swage ring with kickdown device to prevent reduction in sealing tooth contact force
US6199916B1 (en) * 1997-05-15 2001-03-13 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Spin welded fluid connector
US6131964A (en) 1998-12-15 2000-10-17 Westinghouse Air Brake Company SAS fitting for tube and pipe connections
KR100302852B1 (ko) * 1999-03-20 2001-10-29 신영주 압축기용 중공 피스톤 제조방법
US6375232B1 (en) * 2000-04-27 2002-04-23 The Boeing Company Bi-metallic union fitting for use in threaded ports
EP1167852A3 (en) * 2000-05-18 2003-11-12 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Diffusion bonded metal pipe, diffusion bonded metal pipe expansion method, and method for inspecting diffusion bonded metal pipes
US20020122955A1 (en) * 2000-07-03 2002-09-05 Mccabe Bennett J. Interior flash formation and shielding method for friction/interia welding
US6692040B1 (en) 2000-10-03 2004-02-17 Lokring Technology Corporation Lokring fitting having improved anti-torsion capability
EP1381805B1 (de) * 2001-04-20 2004-08-25 Avit Hochdruck-Rohrtechnik GmbH Anschlusselement für rohre und verfahren zum anschweissen eines anschlusselements an ein rohrende
JP5051955B2 (ja) 2001-09-19 2012-10-17 日本合成化学工業株式会社 酢酸ビニル系重合体及びそのケン化物の製造法
JP4317397B2 (ja) * 2003-07-10 2009-08-19 株式会社パイオラックス フロート弁装置の製造方法
US6832785B1 (en) * 2003-07-21 2004-12-21 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Spin welded fluid coupling
US20050145316A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-07 Eaton Corporation Attaching dissimilar materials to a fuel tank by weldment
FR2872084B1 (fr) * 2004-06-28 2006-09-01 Legris Sa Element soudable par friction sur une extremite de tube et procede de soudage correspondant
US7575257B2 (en) 2005-02-24 2009-08-18 Lokring Technology Corporation Fitting with sequential sealing action
US20090055210A1 (en) 2006-01-31 2009-02-26 Makiko Noda Advice apparatus, advice method, advice program and computer readable recording medium storing the advice program
US20070261226A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Noble Drilling Services Inc. Marine riser and method for making
ITVI20060213A1 (it) 2006-07-07 2008-01-08 Rinaldo Mezzalira Assieme tubo/raccordo integrale in materiale polimerico, nonche' metodo di realizzazione dello stesso
GB0618873D0 (en) * 2006-09-26 2006-11-01 Ball Burnishing Mach Tools Expandable tubular joints
US7726542B2 (en) 2008-06-25 2010-06-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Friction-welded assembly with interlocking feature and method for forming the assembly
JP5023028B2 (ja) 2008-09-08 2012-09-12 株式会社東芝 面型アンテナ装置
GB0903101D0 (en) * 2009-02-25 2009-04-08 Rolls Royce Plc A method of welding tubular components
GB0913655D0 (en) * 2009-08-06 2009-09-16 Rolls Royce Plc A method of friction welding
EP2521874B1 (en) * 2010-01-04 2016-07-13 Lokring Technology, LLC Mechanically attached fitting for use in a sour environment
DE102010024691B4 (de) * 2010-06-23 2017-01-05 Norma Germany Gmbh Rohranordnung
WO2012047562A2 (en) 2010-09-28 2012-04-12 National Oilwell Varco, L.P. Welded downhole components and method of forming same
JP5752529B2 (ja) 2011-08-30 2015-07-22 株式会社酉島製作所 風車発電設備の制御装置及び制御方法
DE102011087595A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Teleskop-Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft
US20140205369A1 (en) 2013-01-21 2014-07-24 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Joint design welding dissimilar materials
US20160039042A1 (en) * 2013-03-14 2016-02-11 David Riggs Method for Friction Welding Subsea Flowline Connectors
US10022816B2 (en) 2013-08-01 2018-07-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Friction welding method
JP6484245B2 (ja) * 2013-12-23 2019-03-13 上海交通大学Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 摩擦溶接構造部材、水冷式内燃機関のシリンダヘッド、水冷式内燃機関および水冷式内燃機関が搭載された機械装置
DE102014105165A1 (de) 2014-04-11 2015-10-15 Norma Germany Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders und Steckverbinder

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JP7223102B2 (ja) 2023-02-15
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KR20190008424A (ko) 2019-01-23
EP3478441A1 (en) 2019-05-08
EP3478441B1 (en) 2021-03-17
US10850451B2 (en) 2020-12-01
CN109414784A (zh) 2019-03-01
US20180001571A1 (en) 2018-01-04

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