Che cos’è l’elaborazione con mescolamento ad attrito?

L’elaborazione per attrito è una tecnica di metallurgia che unisce i metalli attraverso un maggiore attrito senza fonderli. Il metodo di lavorazione dell’agitazione per attrito inizia inserendo uno strumento attraverso un pezzo di metallo. Dopodiché, lo strumento sposta rapidamente il metallo, aumentando il calore e l’attrito fino a quando i pezzi di metallo separati nella macchina si uniscono. Questo normalmente non provoca alcun cambiamento di fase, che comunemente è necessario per combinare i metalli. Oltre a utilizzare meno energia, ciò migliora anche la microdurezza del metallo e la sua resistenza alla trazione e alla fatica.

Per avviare il processo di agitazione per attrito, diversi pezzi di metallo vengono inseriti in un processore di agitazione. Il pezzo principale di metallo, quello che gli altri metalli stanno unendo, ha un’asta che lo perfora. Questa canna è in metallo, ma non viene assorbita durante la lavorazione, perché ha il solo scopo di aumentare l’attrito e aiutare nella lavorazione.

L’asta inizia quindi a funzionare spostando il pezzo principale di metallo. I movimenti diventano più intensi con il passare del tempo, causando l’accumulo di attrito tra tutti i diversi pezzi di metallo. Quando viene prodotto un attrito sufficiente attraverso l’elaborazione dell’agitazione dell’attrito, tutti i metalli si uniscono in uno.

Sebbene ci siano molti modi per unire pezzi di metallo, il processo di agitazione per attrito è diverso dalla maggior parte perché non vi è alcun cambiamento di fase durante il processo di congiunzione. Il metallo normalmente deve essere fuso o trasformato da solido a liquido. Con il processo di attrito, l’attrito intenso ha una forza sufficiente per far congiungere i metalli, sebbene rimangano tutti solidi durante il processo.

Ci sono molti vantaggi nell’usare l’elaborazione con mescolamento a frizione. Uno di questi vantaggi è la conservazione dell’energia. Quando il metallo deve essere fuso, ciò richiede una grande quantità di calore, che richiede molta energia e molti strumenti specializzati realizzati per trattenere il metallo fuso incredibilmente caldo. Questo è costoso e può essere molto pericoloso se il metallo fuso fuoriesce e i lavoratori sono esposti ad esso.

Un altro vantaggio di questo processo è che il metallo stesso viene spesso migliorato molto più di quanto non sarebbe attraverso altre operazioni di metallurgia. Ad esempio, la microdurezza, la resistenza alla fatica e la resistenza alla trazione solitamente raddoppiano o triplicano, a seconda dei metalli utilizzati e congiunti. L’uso di calore elevato può anche ammorbidire il metallo dopo la lavorazione, il che può essere un problema se è necessario un metallo estremamente duro per la costruzione, i test di laboratorio o qualsiasi altro scopo.