По крайней мере, так утверждают Moog и Thompson при сварке трением. Машина для линейной сварки трением (LFW), получившая обозначение E100, может изменить способ изготовления реактивных двигателей, сократив время производственного цикла и сократив отходы дорогостоящих материалов, таких как титан. Он способен сваривать поверхность площадью 10 000 мм2 (15 дюймов 2), что почти в два раза больше, чем было достигнуто ранее, и побивает рекорд по нагрузке на сварочную кузницу в 100 тонн. Теперь LFW становится жизнеспособным инструментом для использования в автомобильной и аэрокосмической промышленности для производства таких компонентов, как напольное покрытие транспортных средств и крепление лопастей на реактивных двигателях.

Технология сварки трением ранее не применялась в таком широком диапазоне эксплуатации. Его автоматические системы обработки и функции быстрого открывания / закрывания машины сокращают время производственного цикла по сравнению с традиционными ручными операциями, в то время как перезарядка аккумуляторов занимает всего около 30 секунд для самых крупных и длинных сварных швов. Станок открывает новые возможности для сварного изготовления деталей, которые ранее требовалось обрабатывать из цельного металла, что может привести к потере до 80% материала.

Thompson изготовила E100 на своем предприятии в Соединенном Королевстве. Партнерство с Moog позволило получить необходимый опыт в области гидравлики, проектирования сервосистем, разработки систем управления и производства.

Задача состояла в разработке гидравлической системы управления движением для приведения машины в действие. Машина весит 100 тонн, имеет высоту 2,5 м (100 дюймов) и грузоподъемность 100 тонн с точки зрения величины усилия, которое она может приложить к сварному соединению. Для этого потребовалась подходящая гидравлическая сервосистема, которая была спроектирована и изготовлена компанией Moog.

Гидравлическая сервосистема Moog и поддержка машины включали в себя:
— Система управления с замкнутым контуром, обеспечивающая быструю реакцию при высокой амплитуде с усовершенствованным цифровым управлением процессом сварки. Обычные сервоклапаны и пропорциональные клапаны имеют ограничение скорости вращения золотника и ускорения, что предотвращает одновременную подачу высокой амплитуды и частоты. Для E100 катушки клапанов Moog были сконструированы таким образом, чтобы работать в три-четыре раза быстрее, чем обычно. Особые меры предосторожности были необходимы для обеспечения целостности клапана при большом количестве сварных швов.

— Несколько сервоклапанов с цифровым управлением, которые в совокупности работают с пиковой скоростью потока до 4500 л/мин (1200 gpm) и обладают диапазоном высоких частот от 75 до 100 Гц для крупномасштабной сварки. Наличие нескольких клапанов также повышает точность при выключении станка для выполнения сварных швов меньшего размера и с меньшим усилием.

-Гидравлическая электростанция, обеспечивающая мгновенную мощность более 2 МВт для приведения системы в действие.

— Семь газовых накопителей объемом 400 л (105 галлонов), каждый из которых обеспечивает значительное накопление для обеспечения высокого пикового расхода масла ((4500 л / мин) (1200 gpm)), необходимого для сварки.

Эта машина является значительным достижением в свете уникальных аспектов LFW. LFW требует более сложной архитектуры станка и управления, чем ротационные технологии, но имеет то преимущество, что можно соединять предварительно отформованные детали любой формы. По сравнению с ротационной сваркой подвижный патрон совершает боковые колебания вместо вращения, и две поверхности соприкасаются с гораздо большей скоростью. Это означает, что два свариваемых компонента должны постоянно находиться под высоким давлением.

Преимущества изготовления заготовок методом линейной сварки трением многочисленны. Этот процесс, иногда известный как аддитивное производство на твердой основе, позволяет изготавливать сложные формы без потерь избыточного материала, обычно связанного с механической обработкой из цельного блока, литьем или ковкой, экономя как время изготовления, так и затраты на сырье. Изготовленные детали близки к окончательной форме, так что для получения полностью функционального компонента требуется очень небольшая окончательная обработка.

Moog Inc.
www.moog.com/industrial