Sterowanie procesem FSW - element roboczy

Procesem spawania metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem, w związku z tym, że jest on "czysto" mechaniczny, zasadniczo steruje się przez zmianę czterech następujących nastaw spawarki: siły docisku, prędkości spawania, prędkości obrotowej elementu roboczego i kąta jego pochylenia.

Jeżeli chodzi o pierwszy z nich, to ma on wpływ na ilość ciepła wytwarzaną na skutek tarcia oraz jakość i ciągłość kontaktu między elementem roboczym zgrzewarki a powierzchnią wzdłuż linii zgrzewu. Odpowiednio dobrana siła docisku elementu roboczego do linii zgrzewu gwarantuje też porównywalną jakość spawów nawet w przypadku wystąpienia dużych rozbieżności w wymiarach (grubości) zgrzewanych płyt.

Ilość ciepła wytwarzana na skutek tarcia zależy też od prędkości obrotowej elementu roboczego. Ten parametr ma poza tym wpływ na zdolność do rozbijania tworzących się warstw tlenków oraz stopień przemieszania uplastycznionego materiału. Kąt pochylenia elementu roboczego natomiast ma wpływ na wygląd spawu, podobnie jak prędkość zgrzewania. Regulacja ostatniego parametru zapewnia również kontrolę nad temperaturą procesu zgrzewania.

Wykonanie elementu roboczego (szczególnie jego końcówki) ma kluczowe znaczenie dla jakości, elastyczności oraz szybkości spawania metodą FSW, ponieważ od tego zależą tak istotne parametry procesu, jak ilość ciepła wytwarzanego na skutek tarcia i stopień przemieszania uplastycznionego materiału. Bardzo ważne jest także dopasowanie materiałów tego komponentu zgrzewarki do specyfiki tych, które będą nim zgrzewane.

Element roboczy zgrzewarki musi być również wykonywany z materiału odpornego na ścieranie oraz charakteryzującego się odpowiednią twardością w wyższych temperaturach, niezmienną w czasie. Jednym z takich jest PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) (patrz ramka).