Spawanie tarciowe

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem (FSW — Friction Stir Welding) to metoda, w której występuje pełna penetracja w stanie stałym. Metoda ta może być używana do spajania materiałów metalowych — obecnie głównie aluminium — bez osiągania punktu topnienia. 

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem (FSW) zostało wynalezione, opatentowane i przygotowane do zastosowań przemysłowych przez Instytut Spawalnictwa w Cambridge (Wielka Brytania). W metodzie tej cylindryczne narzędzie z wyprowadzonym trzpieniem i zaopatrzone w kołnierz jest wprowadzane w ruch obrotowy i powoli zagłębiane w obszar złącza między dwoma ustawionymi czołowo elementami. Elementy te muszą być zamocowane do podpierającej płyty, tak aby nie mogły się rozsunąć. 

Wskutek tarcia narzędzia o powierzchnie złącza jest generowane ciepło, w wyniku którego miękną powierzchnie łączonych elementów (nie jest jednak osiągany punkt topnienia) i narzędzie może się przemieszczać wzdłuż linii złącza. Uplastyczniony materiał przepływa do tylnej krawędzi trzpienia narzędzia, gdzie wskutek oddziaływania kołnierza i trzpienia następuje przemieszanie. Stygnąc, przemieszany materiał tworzy złącze między spajanymi elementami.Spajanie tarciowe z przemieszaniem może być wykorzystywane do łączenia blach i płyt aluminiowych bez wprowadzania spoiwa i bez stosowania gazów osłonowych. 

Metodą tą można łączyć materiały o grubości od 1,6 mm do 30 mm, uzyskując przy tym pełną penetrację oraz złącze wolne od porowatości i wewnętrznych pęcherzy. Co więcej, jednorodne złącza z minimalnym odkształceniem można uzyskiwać także i w wypadku stopów aluminium uważanych za trudno spawalne przy użyciu konwencjonalnych metod. Stosując zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem łączono pomyślnie różnorodne stopy aluminium (z serii 2xxx, 5xxx, 6xxx, 7xxx i 8xxx), a także stopy Al-Li. Ostatnio zademonstrowano także wykorzystanie tej metody do spajania ołowiu, miedzi, magnezu, a nawet stopów tytanu.