Análisis del proceso de friction drilling. Viabilidad de la unión de materiales disimilares en uniones atornilladas sin tuerca, compatibilidad de la unión

Abstract

[ES]En este trabajo se expone un estudio experimental del proceso de taladrado por fricción, más conocido como Friction Drilling y posterior roscado por laminación, en uniones de chapas de acero y aluminio, muy utilizadas en multitud de sectores, que se caracteriza por la ausencia de tuercas. La base de esta técnica es el calor producido por el rozamiento al entrar en contacto la herramienta rotativa con el material, causando el reblandecimiento del material, la fluencia y la deformación de éste. De este modo, se generará una copa cónica, que se roscará por laminación. En este trabajo se va a estudiar la viabilidad del proceso experimentalmente, obteniendo variables de entrada del proceso óptimas que generen una unión de calidad, atendiendo a diferentes aspectos. Sin embargo, se centra sobre todo en analizar la calidad de la unión en lo que se refiere a la compatibilidad de los materiales. Se estudiará la corrosión galvánica por una parte entre acero y aluminio y, por otra parte, entre acero, aluminio y el material del tornillo. Una vez concluido el trabajo, se espera obtener un proceso de unión de materiales disímiles sin tuerca, ofreciendo una mayor calidad que los procesos implementados actualmente.

[EU]Lan honetan marruskadura-zulaketaren ikasketa esperimentala aurkezten da, era zabalduan Friction Drilling eta laminazio bidezko hariztatzeaz ezagutzen dena, altzairu eta aluminiozko txapa finen junturetan aplikatua, oso erabiliak direnak sektore anitzetan, eta azkoin ezak ezaugarritzen duena. Teknika honen oinarria herramienta eta materiala kontaktuan jartzean agertzen den marruskaduraren ondoriozko beroa da, materiala bigundu eta deformatzen duena. Honela, kono itxurako kopa bat sortuko da, ondoren laminazioz hariztatuko dena. Lan honetan zehar prozesuaren bidegarritasuna aztertuko da esperimentalko, prozesuaren sarrera parametro optimoak bilatuz kalitatezko juntura bat lortzeko, irizpide desberdinak kontuan hartuz.Hala ere, batez ere materialen arteko bateragarritasunari dagokion kalitatearen alderdian jarriko du arreta. Horretarako, alde batetik, altzairuzko eta aluminiozko txapen arteko korrosio galbanikoa aztertuko da, eta, bestetik, altzairuaren, aluminioaren eta txertatuko den torlojuaren materialaren artekoa. Behin lana bukatuta, azkoin gabeko material disimilaren arteko kalitatezko junturak lortzea espero da, gaur egun erabiltzen diren prozesuekin eratutakoak baino kalitate hobea aurkezten dutenak.

[EN]This paper presents an experimental study of Friction Drilling process and the next Form Threading in joints of steel and aluminum plates, widely used in many sectors, characterized by the absence of nuts. The basis of this technique is the heat produced by friction because of the contact between the rotary tool and the material, causing the softening of the material, and the creep deformation of it. In that way, a tapered cup to be threaded by forming. This paper will explore the feasibility of the process experimentally, obtaining optimal input variables to generate joint of high quality, taking on account different aspects. However, it focuses on analyzing the quality of the joint in regard to the compatibility of materials. On the one hand, galvanic corrosion of steel and aluminum will be studied and, on the other, galvanic corrosión of steel, aluminum and the material of the screw. Once the work is finalized, it is expected to get a process of bonding dissimilar materials without nut, providing a higher quality than the processes currently implemented.