Desarrollo de Modelos Explícitos para Soldadura de Punto por Fricción-Agitación (FSSW): Evaluación de la Geometría de la Herramienta

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló un modelo FEM para el proceso de Soldadura de punto por Fricción y Agitación (FSSW) utilizando el método Lagrangiano Euleriano ALE. Se consideraron dos geometrías de herramienta, pin y pinless, una condición de soldadura para la primera, y dos para la segunda que equivalen a la indentación de hombro y pin de la primera herramienta. Estas condiciones fueron resueltas y comparadas con resultados experimentales de trabajos anteriores, que consisten en uniones disimilares realizadas por este métodos de chapa a solape de Aleación de Aluminio AA5052 de 1mm de espesor con chapa de 0,65mm de espesor de acero de bajo carbono. Se compararon temperaturas, desplazamientos y deformaciones. El modelo verifica que la herramienta pinless produce desplazamientos y deformaciones excesivas en la chapa superior y menor sección efectiva de unión respecto a la herramienta pin para granden indentaciones, respecto de la herramienta con pin. El modelo predice muy bien la zona agitada para ambas herramientas, así como la forma de la carga axial. Se observa que el calor total máximo en unos 3 segundos se encuentra entre 8 y 1; 8KW para diferentes condiciones de soldadura y el mecanismo de fricción es considerablemente mayor que el de deformación plástica.