1991年にTWI LtdのWayne Thomasが発明した摩擦撹拌溶接（Friction Stir Welding、FSW）は、従来の接合技術に伴っていた多くの問題を克服しました。FSWはアルミニウムなど溶接が困難な材料を高品質に溶接する固相状態のプロセスで、小型船、列車、飛行機などの軽量輸送構造物を製造する場合の加工方法として、急速に選択されるようになっています。
製造会社はより強固で軽量の製品を、よりエネルギー消費の少ない、環境に有害でない材料を使用して、より低コスト、迅速に作るという、増大するプレッシャーに直面しています。これに対し、広範な材料に対して非常に強固な溶接を行える、固体状態、低エネルギー消費、繰り返し可能な機械処理であるFSWは、低コストで環境に優しいソリューションとなる可能性があります。
FSWはTWIが発明、開発し、先駆けとなりました。したがって、私たちはこのプロセスの根拠をなす基礎科学の深い知識を持つとともに、私たちにはこのプロセスを工業的に応用する豊富な経験があります。
プロセスの概要
FSWは、低歪みの高品質で強固な接合を形成する固相状態の接合プロセスで、突き合わせおよび重ねのどちらの継ぎ方も可能であり、広範な材料の厚みおよび長さに対応できます。
このプロセスでは、クランプで固定された２つのプレート間に回転するFSWツールが圧入されます。ツールの周囲では、摩擦熱により可塑化した領域が形成されます。この回転ツールが、接合ラインに沿って移動します。これにより、連結した固相の接合が形成されます。
固相状態のプロセスであるFSWによって、収縮、凝固割れ、多孔性など、融接技術に伴う多くの欠陥がなくなります。
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