Kitkaliitokset

Kitkaliitokset ovat metallien liittymismenetelmä, jossa kaksi kappaletta asetetaan kosketuksiin ja niiden väliseen liikkeeseen syntyvä kitkälämmitys aiheuttaa liitosalueen plastisen pehmenemisen. Puristusvoiman vaikutuksesta pehmenneet alueet liittyvät toisiinsa, ja liitos muodostuu ilman perinteistä sulatusta. Lopullinen liitos on yleensä kiinteä (solid-state) ja voi säilyttää hyviä mekaanisia ominaisuuksia.

Toimintaperiaate ja päämenetelmät: Kitkaliitokset perustuvat kitkän tuottamaan lämpöön ja plastiseen muodonmuutokseen liitosalueella. Yleisimmät toteutustavat ovat pyörivä kitkaliitos (rotational friction welding) sekä lineaarinen kitkaliitos (linear friction welding). Friction stir welding (FSW) on samankaltainen menetelmä, jossa kiertävä työkalu muokkaa ja sekoittaa materiaalia liitosalueella ilman sulamista.

Materiaalit ja soveltuvuus: Kitkaliitokset soveltuvat ensisijaisesti metallien liittämiseen, kuten alumiini- ja teräseokset sekä titaani. Ne voivat mahdollistaa epäyhteensopivien metallien yhdistämisen, kun prosessin parametrit on huolellisesti suunniteltu. Liitokset ovat usein vahvoja ja niillä voi olla hyvät väsymisominaisuudet sekä pienemmät lämpövaikutusten haitat verrattuna sulatusliitäksiin.

Edut ja rajoitukset: Edut ovat korkea lujuus, vähäinen muodonmuutos, ei tarvitse sulattaa eikä välttämäisiä lisäaineita, sekä mahdollisuus liittää erilaisia materiaaleja. Rajoituksia ovat korkeat laitteistokustannukset, soveltuvuus rajoitetuille geometrioille ja pinnoille sekä pintojen valmistelu- ja puhdistustarve sekä residuaalijännitykset liitosalueella.

Sovellukset: Käytännössä kitkaliitoksia hyödynnetään ilmailu-, autoteollisuudessa sekä energiasektorin ja koneenosien valmistuksessa, esim. pitkien, vahvojen liitosrakenteiden ja putkiliitosten yhteydessä. Kitkaliitokset tarjoavat keveitä, kestäviä ja luotettavia liitosratkaisuja, kun prosessit ja suunnittelu ovat optimoituja.