2.2.1. Цилиндрические наконечники

Рис. 40. Цилиндрические наконечники

Инструмент с цилиндрическими наконечниками – самый простой в изготовлении. Чаще всего такой инструмент дополняется хотя бы одним витком резьбы для лучшего перемешивания материала и большей плотности шва.

2.2.2. Whorl™ наконечники

Некоторые из типичных инструментов с наконечником Whorl™ (формой похожей на саморез) показаны на Рис. 41, которые могут сварить пластины толщиной свыше 60 мм и со скоростью выше, чем инструменты с обычными цилиндрическими наконечниками [7].

Рис. 41. Whorl наконечники[7]

Форма рельефа рабочего стержня этих инструментов обеспечивает объем стержня, значительно меньший объема перерабатываемого им материала (рабочего пространства инструмента). Чем больше разница в объемах рабочего стержня и его рабочего пространства, тем эффективней конструкция инструмента, поскольку при этом создаются условия для более свободного течения разогретого до пластического состояния материала. Отмечается также, что еще более интенсивное течение металла вокруг инструмента достигается при расстоянии между витками винтовой нарезки на рабочем стержне, большем толщины витков, и если оно уменьшается от основания к концу стержня

2.2.3. MX-Triflute™ наконечники

Модификацией наконечника Whorl™ является наконечник MX-Triflute™ Рис. 42, который может сваривать лучше, чем Whorl™, инструмент с более узкой областью сварки.

Рис. 42. Наконечник MX-Triflute

Данное усовершенствование хорошо заметно на Рис. 43, 44. Алюминиевый сплав 6082-T6 25мм толщиной был сварен со скоростью 4 мм/с. Наконечник Whorl™, Рис. 43 стремится создать ‘единую окружность’, тогда как сварной шов, полученный инструментом с наконечником MX-Triflute™ Рис. 44 [3-5], является более узким и более постоянным.

Рис. 43. Макроструктура сварного шва алюминиевого сплава 6082-T6, который был сварен со скоростью 4 мм/с инструментом с наконечником Whorl™.

Рис. 44. Макроструктура сварного шва алюминиевого сплава 6082-T6, который был сварен со скоростью 4 мм/с инструментом с наконечником MX-Triflute™.

2.2.4. Flared Triflute наконечники

ПСТ также используется, чтобы выполнить нахлесточные соединения, где пластины перекрыты, и наконечник проходит насквозь через верхний лист как показано на Рис. 45. При работе с нахлесточными соединениями желательно увеличить ширину области сварки для достижения лучшего соединения. Это достигнуто модернизацией инструмента, например наконечник в форме юбки как показано в Рис. 46. Flared Triflute - инструмент расширяющийся к концу для увеличения диаметра зоны обработки. Благодаря этим особенностям инструмента интенсифицируется течение материала вокруг рабочего стержня и под ним, улучшается перемешивание материала, фрагментизация и диспергирование оксидов в зоне сварки.

Рис. 45. Макросрез нахлесточного шва толщиной 6 мм сплава алюминия 5083-0 при скорости сварки 4 мм/с при помощи интрумента с наконечником в форме юбки.

Рис. 46. Основные варианты наконечников в форме юбки Flared Triflute™.