ES2290247T3 - Metodo de soldadura por friccion y agitacion, y miembro con forma hueca para soldadura por friccion y agitacion. - Google Patents
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Abstract
Un método de soldadura por fricción y agitación, en el que primer y segundo miembros con forma hueca (10, 20) son unidos, teniendo cada miembro (10, 20) una primera parte de extremo que en el método es unida a la primera parte de extremo del otro miembro, una dirección de anchura que se extiende alejándose de la primera parte de extremo hasta una parte de extremo opuesta y una dirección de espesor ortogonal a dicha dirección de anchura, en el que dicho primer miembro con forma hueca (10) tiene dos placas de cara (11, 12) separadas en dicha dirección de espesor, una primera placa de conexión (13) que conecta dichas placas de cara (11, 12) y que tiene al menos un extremo conectado a una región de una de dichas placas de cara en una posición alejada de dicha parte de extremo y una segunda placa de conexión (14) ortogonal a dichas placas de cara (11, 12) y que conecta dichas placas de cara en dicha primera parte de extremo, teniendo dicho primer miembro con forma hueca, en cada una de las respectivas partes de conexión en las que dicha segunda placa de conexión (14) une dichas placas de cara, un rebaje definido por una primera superficie que se extiende en dicha dirección de anchura y que está encarada hacia fuera en dicha dirección de espesor y una segunda superficie que se extiende en dicha dirección de espesor y que está encarada hacia fuera en dicha dirección de anchura, estando dicha segunda superficie en el extremo hacia dentro de dicha primera superficie en dicha dirección de anchura, en el que dicho segundo miembro con forma hueca (20) tiene dos placas de cara (21, 22) separadas en dicha dirección de espesor del mismo y una primera placa de conexión (23) que conecta dichas placas de cara (21, 22) del mismo y que tiene al menos una región conectada a una de dichas placas de cara en una posición alejada de dicha primera parte de extremo del mismo.
Description
Método de soldadura por fricción y agitación, y
miembro con forma hueca para soldadura por fricción y agitación.
La presente invención se refiere a un método de
soldadura por fricción y agitación que es especialmente preferible
para soldar miembros con forma hueca, y para miembros con forma
hueca adecuados para utilizar en tal método de soldadura por
fricción y agitación.
La soldadura por fricción y agitación es un
método que se realiza girando e insertando un eje redondo (llamado
herramienta giratoria) en una región de junta entre los miembros que
van a ser soldados, y moviendo el mismo a lo largo de la línea de
junta, calentando por tanto, ablandando, plastificando y soldando en
fase sólida la región de junta. La herramienta giratoria comprende
una parte de diámetro grande y una parte de diámetro pequeño. La
parte de diámetro pequeño está insertada en el(los)
miembro(s) que van a ser soldados, y la superficie de
extremo de la parte de diámetro grande está dispuesta de manera que
entre en contacto con el(los) miembro(s). La parte de
pequeño diámetro está provista de una rosca.
Los salientes que sobresalen hacia el lado desde
el cual la herramienta giratoria es insertada están conformados en
los dos miembros que van a ser soldados, y el material que
constituye los salientes es utilizado como fuente de material para
llenar la separación entre los miembros. La parte de diámetro grande
de la herramienta giratoria está insertada en los salientes.
Dado que la herramienta giratoria está insertada
en el material de metal en la región apoyada, se añade una gran
fuerza a la región de junta. Por lo tanto, después de la soldadura
de los miembros con forma hueca, el área de un miembro con forma
hueca en el que existe una placa de conexión que conecta las dos
placas de cara es seleccionada para ser soldada con otro miembro
con forma hueca. Esto es debido a que las placas de conexión pueden
proporcionar soporte contra la fuerza anteriormente mencionada, por
lo que se evita la deformación de los miembros con forma hueca
durante la soldadura por fricción y agitación.
La técnica anterior mencionada anteriormente
está expuesta en la Publicación Abierta de Patente japonesa Nº
9-309164 (309164/97, EP 0797043A2), y
11-90655 (90655/99, USP 6050474).
Cuando se suelda (o se suelda por agitación por
fricción) la región de junta entre dos placas apoyadas, las placas
son deformadas por el calor de soldadura. Un ejemplo de tal
deformación es la deformación en la dirección del espesor de las
placas. Tal deformación puede causar irregularidades entre una
placa y la otra placa que están soldadas, deteriorando la
característica plana de la superficie de placa. Por lo tanto, en la
soldadura de miembros con forma hueca, los miembros que están
soldados están equipados con una placa de conexión que pone en
contacto las placas de cara paralelas colocadas cerca de la región
de junta que van a ser soldadas, evitando, de este modo, que las
placas de cara se deformen en la dirección del espesor. Dicha placa
de conexión está situada cerca de la región de soldadura de cada
miembro hueco.
La temperatura de soldadura de la soldadura por
fricción y agitación es baja comparada con la soldadura por arco,
de manera que existe menos temor de deformación, pero la deformación
todavía se produce. Por lo tanto, las placas de conexión están
dispuestas en la región de soldadura de acuerdo con las
Publicaciones Abiertas japonesas anteriormente mencionadas Nº
309164/97 (EP 0797043A2) Y Nº 90655/99 (USP 6050474). De acuerdo con
la exposición del documento 90655/99 (USP 6050474), cada uno de los
miembros huecos que va a ser soldado está provisto de una placa de
conexión colocada en la región extrema del mismo. Aunque las placas
de conexión son requeridas para proporcionar la resistencia
necesaria a los miembros con forma hueca, las placas de conexión
también aumentan inevitablemente la masa de los miembros.
En el documento 309164/97 (0797043A2), sólo uno
de los dos miembros con forma hueca que van a ser soldados por
agitación por fricción están provistos de la placa de conexión.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método de soldadura por fricción y agitación que
realice una buena soldadura con un miembro de peso ligero, y un
miembro con forma hueca utilizados para tal método.
El documento
JP-A-11-267859 en su
Fig. 8 expone un método de soldadura por fricción y agitación en el
cual dos miembros con forma hueca son unidos en partes de extremo
de apoyo. Cada miembro tiene placas de cara separadas que están
unidas en la parte extrema mediante una placa de conexión ortogonal
a las placas de cara. En las partes de extremo, cada miembro tiene
dos extensiones dirigidas lateralmente, que cada una tiene un
saliente que sobresale en la dirección del espesor y un
correspondiente rebaje. Los salientes de cada miembro se acoplan en
los rebajes del otro miembro, para emparejar los miembros juntos
contra el desplazamiento lateral. La soldadura por fricción y
agitación se realiza en posiciones lateralmente desplazadas en las
caras opuestas del conjunto.
\newpage
El documento
JP-A-11-320130
expone un método de soldadura por fricción y agitación en el cual
también dos miembros que tienen placas de cara separadas son unidos
en sus partes de extremo. En su parte de extremo un miembro tiene
dos salientes laterales, y el otro tiene dos rebajes o ranuras que
reciben los salientes laterales en la posición de apoyo. La
soldadura por fricción y agitación se realiza en un eje común en las
dos caras del conjunto.
El método de la presente invención se establece
en la reivindicación 1.
El miembro con forma hueca de la invención se
establece en la reivindicación 6.
La Fig. 1 es una vista en sección transversal
vertical de la región de junta de los miembros con forma hueca de
acuerdo con una realización de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en sección transversal
vertical que muestra toda la región de junta del miembro con forma
hueca de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva que
muestra el cuerpo de coche del vagón;
la Fig. 4 es una vista en sección transversal
vertical que muestra la región de junta del miembro con forma hueca
10 de acuerdo con otra realización de la invención; y
la Fig. 5 es una vista en sección transversal
vertical que muestra la región de junta del miembro con forma
hueca 20 utilizado en la región de junta de la Fig. 4.
La primera realización de la presente invención
será explicada con referencia a las Figs. 1 a 3. Un cuerpo de coche
500 de un vagón comprende estructuras laterales 501 que constituyen
los lados del mismo, una estructura de techo 502 que constituye el
techo del mismo, un bastidor inferior 503 que constituye el suelo
del mismo, y estructuras de extremo 504 que definen los extremos
longitudinales del mismo. Las estructuras laterales 501, la
estructura de techo 502, y el bastidor inferior 504 están cada uno
formados mediante soldadura de varios miembros extruidos 10, 20.
Una pluralidad de miembros extruidos está dispuesta a lo largo de la
periferia del cuerpo del coche 500, con la dirección longitudinal
(dirección de extrusión) de los miembros extruidos 10 y 20
orientada a lo largo de la dirección longitudinal del cuerpo de
coche 500. Los miembros extruidos 10 y 20 son miembros con forma
hueca fabricados de aleación de aluminio.
La región de junta entre los miembros con forma
hueca 10 y 20 que constituye la estructura lateral 501 será
explicada a continuación. Las juntas entre los miembros con forma
hueca de las otras partes están formados de una manera
similar.
El miembro con forma hueca 10 (20) comprende dos
placas de cara sustancialmente paralelas 11(21) y
12(22), y una pluralidad de placas de conexión 13 (23) y 14
que conectan las dos placas de cara. Las placas de conexión 12 (23)
están inclinadas contra las placas de cara 11 (21) y 12 (22). En
otras palabras, las placas de cara 11 (21) y 12 (22) y las placas
de conexión 12 (23) están dispuestas en paquetes. De acuerdo con
donde esté situado el miembro con forma hueca 10 ó 20, una de las
placas de cara 11 (21) se puede inclinar o curvar en una forma de
arco contra la otra placa de cara 12 (22), o incluso todo el miembro
con forma hueca se puede curvear en una forma de arco.
La placa de conexión 14 colocada en el extremo
de dirección de anchura del miembro con forma hueca 10 es
sustancialmente ortogonal a las placas de cara 11 y 12. Sin
embargo, el miembro con forma hueca 20 no tiene una placa de
conexión ortogonal a las placas de cara 21 y 22 en la parte de
extremo del mismo. Las partes de conexión en las que la placa de
conexión 14 entra en contacto con las placas de cara 11 y 12 están
provistas de partes rebajadas que reciben la parte de extremo de
las placas de cara 21 y 22 del miembro con forma hueca 20. La parte
de conexión está provista de un bloque sobresaliente 15 que soporta
la placa de cara 21 y 22. El bloque sobresaliente 15 sobresale de
la placa de conexión 14 hacia el extremo de dirección de anchura del
miembro con forma hueca 10. La parte rebajada está definida por la
placa de cara 11 (12), la placa de conexión 14 y el bloque
sobresaliente 15. La parte rebajada está abierta hacia fuera hacia
la dirección de anchura y la dirección de espesor del miembro con
forma hueca 10. Cuando las placas de cara 21 y 22 están colocadas
(superpuestas) sobre las partes rebajadas, la superficie de extremo
de las placas de cara 21, 22 y la superficie de extremo de las
placas de cara 11, 12 están apoyadas un contra
la otra.
la otra.
Las placas de cara 11 y 12 (21 y 22) están cada
una provistas de un saliente 17 (27) que sobresale hacia fuera en
la dirección del espesor de los miembros con forma hueca 10 y 20 y
la parte de extremo de los mismos, respectivamente. La superficie
de extremo de las placas de cara 11 y 12 (21 y 22) y la superficie
de extremo del saliente 17 (27) están dispuestas a lo largo de la
dirección del espesor del miembro con forma hueca 10 (20). Las
superficies de extremo de las placas de cara 11 12 y los salientes
17 formados en las mismas (el extremo de dirección de anchura del
miembro con forma hueca 10) están dispuestos en la extensión de la
línea central del espesor C de la placa de conexión 14. La
superficie de extremo de las placas de cara 21, 22 y los salientes
27 formados en la misma están también dispuestos en la extensión de
centro del espesor C de la placa de conexión 14.
Cuando los miembros con forma hueca 10 y 20
están montados, las superficies de extremo de las placas de cara
11, 12, 21 y 22 y los salientes 17, 17, 27 y 27 están todos
dispuestos en la extensión del centro del espesor C de la placa de
conexión 14. De acuerdo con este conjunto, la superficie de extremo
de la placa de cara 11 (12) y el saliente 17 (17) del miembro hueco
10están apoyados contra la superficie de extremo de la placa de
cara 21 (22) y el saliente 27 (27) del miembro con forma hueca 20.
Los miembros con forma hueca están diseñados de manera que cuando
el miembro 10 y 20 están apoyados uno contra el otro, la separación
formada en la parte apoyada es mínima. En otras palabras, el
espacio formado entre las placas de cara 21, 22 y las partes
rebajadas están determinados de antemano.
Cuando los miembros con forma hueca 10 y 20
están apoyados uno contra el otro, la superficie exterior de las
placas de cara 11 y 12 están al ras con la superficie exterior de
las placas de cara 21 y 22, y las alturas sobresalientes de los
salientes 17 y 27 son iguales. Las anchuras de los dos salientes 17
y 27 también son iguales. La anchura total de los dos salientes 17
y 27 es mayor que el diámetro de la parte de diámetro grande 51 de
la herramienta giratoria 50. El material de metal de los salientes
17 y 27 sirve como fuente de material para relleno de la separación
formada en la parte apoyada.
La superficie de extremo apoyada del miembro
hueco 10 (la superficie de la parte rebajada dispuesta a lo largo
de la dirección de espesor del miembro hueco 10 (la superficie
sustancialmente ortogonal a las placas de cara 11 y 12, dispuestas
a lo largo de la línea central C)) está provista de ranuras 18, 18
dispuestas a lo largo de la dirección longitudinal del miembro con
forma hueca 10. La superficie de extremo apoyada del miembro con
forma hueca 20 (la superficie sustancialmente ortogonal a las placas
de cara 21 y 22, dispuestas a lo largo de la línea central C) está
provista de salientes 28, 28 dispuestos a lo largo de la dirección
ortogonal del miembro con forma hueca 20. Los salientes 28, 28 se
fijan en las ranuras 18, 18.
Con el fin de que los salientes 28 sean
fácilmente insertados en las ranuras 18, las ranuras 18 y los
salientes 28 están tienen forma trapecial. La saliente 28 está
diseñado de manera que la parte de extremo del mismo es más pequeña
en anchura que la parte de base. La ranura 18 está diseñada de
manera que la parte inferior de la misma es más pequeña en anchura
que la parte de abertura. Todas las esquinas de la ranura 18 y del
saliente 28 están redondeadas. Los tamaños de los salientes 28 y
las ranuras 18 están determinados de manera que cuando los miembros
con forma hueca están montados, la separación formada entre el
saliente y la ranura es muy pequeña. Especialmente la separación
formada entre la ranura 18 y el saliente 28 en la dirección del
espesor de los miembros con forma hueca 10 y 20 ha de ser muy
pequeña. Es preferible que la ranura 18 y el saliente 28 estén en
contacto entre sí en la dirección del espesor de los miembros con
forma hueca 10 y 20.
La posición de la ranura 18 (saliente 28) en la
dirección del espesor del miembro hueco 10 (20) ha de ser ajustada
dentro del intervalo total de espesor de la placa de cara 11 ó 12
(21ó 22) y los salientes 17. 17 (27, 27).
El espesor de la placa de las placas de cara 11,
12, 21 y 22 en las partes apoyadas es más grueso que las otras
áreas. Dado que la superficie exterior en la dirección de espesor de
los miembros con forma hueca ha de ser sustancialmente plana, el
espesor de placa es aumentado formando un área sobresaliente que
sobresale en el lado interno de las placas de cara. El espesor del
saliente es reducido gradualmente a medida que retrocede de su
parte apoyada. La superficie inferior de la parte rebajada es
sustancialmente paralela a las superficies exteriores de las placas
de superficie 11, 12 y 21, 22.
Después de soldar los miembros con forma hueca
10 y 20, los dos miembros son ensamblados para fijarse entre sí
como se muestra en la Fig. 1. Los salientes 28, 28 son insertados en
las ranuras 18, 18. Dado que las ranuras 18 están abiertas hacia
el extremo de dirección de anchura del miembro hueco y los salientes
28 sobresalen hacia el extremo de dirección de anchura del miembro
hueco, se fijan uno dentro de otro fácilmente.
Después del montaje, los miembros con forma
hueca 10 y 20 son fijados de manera inmóvil sobre una cama 100. El
número de referencia 101 muestra una ranura dentro de la cual los
salientes 17 y 27 situados en la superficie inferior de los
miembros 10 y 20 entra. Después de fijar los miembros, la superficie
superior de la región apoyada es temporalmente soldada de manera
intermitente.
La herramienta giratoria 50 está equipada con
una parte de pequeño diámetro 52 formada en el extremo de la parte
de diámetro grande 51. La parte de diámetro pequeño 52 está provista
de una rosca. Después de soldar los miembros, la herramienta
giratoria 50 es insertada en la región apoyada. El eje central de la
herramienta giratoria 50 es colocado en la extensión del centro del
espesor de placa C de la placa de conexión 14. El extremo inferior
de la parte de diámetro grande 51 está dispuesto entre la extensión
de la superficie exterior de las placas de cara 11 y 21 (12 y 22) y
la superficie superior de los salientes 17 y 27 (17 y 27). La parte
de diámetro pequeño 52 está insertada en la región apoyada entre la
placa de cara 11 (12) y la placa de cara 21 (21). El extremo
inferior de la parte de diámetro pequeño 52 está insertada a algo
más profunda que la superficie superior del bloque sobresaliente 15
(superficie inferior del rebaje). Como mínimo, la parte de diámetro
pequeño 52 ha de estar insertada a una profundidad que haga posible
que el bloque sobresaliente sea plastificado.
\newpage
Cuando el eje central de la herramienta
giratoria 50 está dispuesto en la extensión del centro C de espesor
de placa de la placa de conexión 14, la ranura 18 está colocada
dentro del intervalo de diámetro de la parte de pequeño diámetro
52. El saliente 28 está también colocado dentro del intervalo de
diámetro de la parte de diámetro pequeño 52. Mientras se mantenga
esta condición, la herramienta giratoria 50 es hecha girar y
desplazarse a lo largo de la línea de junta de la región
apoyada.
Cuando la soldadura por fricción y agitación de
una superficie lateral ha finalizado, los miembros con forma hueca
10 y 20 son girados al revés, y la soldadura por fricción y
agitación se realiza de forma similar al otro lado.
A continuación, los salientes 17 y 27 situados
sobre la superficie exterior del cuerpo del coche 500 son recortados
de manera que la superficie exterior de la junta está al ras con la
pared exterior de las placas de cara 11 y 21 (12 y 22).
De acuerdo con la presente invención, incluso si
la placa de cara 21 (22) es ablandada por el calor de fricción
generador por la soldadura por fricción y agitación que puede dar
lugar a deformación, el movimiento de la placa de cara 21 (22) en
la dirección vertical es o bien evitado o bien suprimido por la
estructura actual en la que los salientes 28 se fijan dentro de las
ranuras 18. Por lo tanto, una soldadura que tiene irregularidades
mínimas se realiza en la junta entre las placas de cara 11 (12) y 21
(22).
De acuerdo con el método anteriormente
mencionado, se necesita menos trabajo para recortar cualquier bulto
irregular formado después de la soldadura por fricción y agitación
en la región de junta. Por lo tanto, la presente invención se puede
desarrollar a un coste bajo. Además, es posible omitir de antemano
una placa de conexión dispuesta sobre la región de extremo del
miembro con forma hueca 20 ortogonal a las placas de cara 21 y 22.
De este modo, un miembro hueco de peso ligero 20 se puede fabricar a
bajo coste.
Cuando se coloca el eje central de la
herramienta giratoria 50 en la extensión del centro del espesor de
placa de la placa de conexión 14, la ranura 18 está dispuesta dentro
del intervalo de diámetro de la parte de diámetro pequeño 52. El
saliente 28 está dispuesto también dentro del intervalo de diámetro
de la parte de diámetro pequeño 52. Por lo tanto, incluso cuando
existe una separación formada entre la ranura 18 y el saliente 28,
la separación se puede rellenar cuando se suelda la región de junta.
La posición de tamaño de la ranura 18 y el saliente 28 se
determinan de manea que incluso si la ranura 18 y el saliente 28 no
están dispuestos dentro del intervalo de diámetro de la parte de
diámetro pequeño 52, la ranura 18 y el saliente 28 son
plastificados por la rotación de la parte de diámetro pequeño.
Dado que la herramienta giratoria 50 está
colocada en la extensión del espesor de placa de la placa de
conexión 14, la carga prevista sobre los miembros y el tiempo de
soldadura por fricción y agitación es soportada por la placa de
conexión 14, y la deformación de la región de junta se reduce al
mínimo. La placa de conexión 14 está formada para proporcionar la
suficiente rigidez para soportar dicha carga. Es mejor que el eje
central de la herramienta giratoria 50 sea colocado en la extensión
del centro C de espesor de placa de la placa de conexión 14.
Dado que una parte de la ranura 18 y el saliente
28 está formada en los salientes 17 y 27 dispuestos fuera de la
extensión de la superficie exterior de las placas de cara 11, 21 y
22 que excluyen las partes sobresalidas de los salientes 17 y 27
(la parte de los salientes 17 y 27 que sobresalen más allá de la
superficie exterior), es fácil formar una ranura 18 y un saliente 28
que tiene un tamaño determinado.
Se prefiere que el eje central de la herramienta
giratoria 50 y los extremos de los salientes 17 y 27 estén
dispuestos sustancialmente a lo largo de la extensión de la línea de
centro C del espesor de placa de la placa de conexión 14.
De acuerdo con la realización mencionada
anteriormente, la ranura 18 está formada en la parte rebajada sobre
el miembro con forma hueca 10, y el saliente 28 está formado sobre
el miembro con forma hueca 20, pero también es posible disponer un
saliente 28 en la parte rebajada del miembro con forma hueca 10 y
proporcionar una ranura 18 en los extremos de las placas de cara 21
y 22 del miembro con forma hueca 20. Sin embargo, se considera que
el anterior diseño es más fácil para realizar una forma precisa
cuando se crean los miembros mediante extrusión.
Además, es posible proporcionar una ranura 18 en
el lado de una placa de cara 11 (una parte rebajada) y proporcionar
un saliente 28 en el lado de la placa de cara exterior 12 (la otra
parte rebajada), y proporcionar un saliente 28 a una placa de cara
21 y promocionar una ranura a la otra placa de cara 22.
La realización mostrada en las Figs. 4 y 5 se
explicará a continuación. El centro de profundidad de la ranura 18
está dispuesto en la extensión del centro C de espesor de placa de
la placa de conexión 14. Por lo tanto, la superficie de extremo de
las placas 11, 12 y el saliente 17 en la región de apoyo sobresale
hacia el extremo del miembro con forma hueca 10 desde el centro de
espesor de placa de la placa de conexión 14. La región de apoyo del
miembro hueco 20 está formada correspondientemente. En otras
palabras, la superficie de extremo de las placas de cara 21 y 22 y
el saliente 27 en la región de apoyo (excluyendo el saliente 28)
sobresalen hacia el otro lado de extremo de la dirección de anchura
del miembro con forma hueca 10 desde el centro C de espesor de
placa de la placa de conexión 14. Por lo tanto, la anchura del
saliente 17 es mayor que la del saliente 27.
La soldadura por fricción y agitación se realiza
mientras el eje central de la herramienta giratoria 50 está
dispuesto en la extensión del centro C de espesor de placa de la
placa de conexión 14. Después de la soldadura por fricción y
agitación, la posición de la región apoyada entre los salientes 17 y
27 es detectada, y la posición de la herramienta giratoria 50 es
determinada en base a la misma, siendo la posición empujada en una
distancia predeterminada hacia el miembro con forma hueca 10 desde
la región de apoyo.
Por consiguiente, se permite más intervalo de
desviación de la posición del eje central de la herramienta
giratoria 50 (parte de pequeño diámetro 52) contra la ranura 18 y el
saliente 28.
Se prefiere que el eje central de la herramienta
giratoria 50 y el centro de profundidad de la ranura 18 estén
sustancialmente dispuestos en la extensión del centro C de espesor
de placa de la placa de conexión 14.
Cada realización preferida de la presente
invención requiere una placa de conexión 14 para soportar la carga
añadida a los miembros soldados cuando se realiza la soldadura por
fricción y agitación. Sin embargo, si un miembro de soporte capaz
de soportar cada carga está dispuestos en el espacio definido por
las placas de cara 11, 12, 21 y 22 y las placas de conexión 13 y
23, la placa de conexión se hace innecesaria, y se puede omitir. La
posición de los extremos de dirección de anchura de los miembros con
forma hueca 10 y 20 (la posición de las ranuras 18 y los salientes
28, en otras palabras, la posición de la región apoyada) son
sustancialmente la misma. El miembro de soporte está montado por
ejemplo en las placas de cara inferiores 12, 22.
La presente invención hace posible realizar una
soldadura por fricción y agitación de bajo peso que tiene una buena
calidad.
Claims (8)
1. Un método de soldadura por fricción y
agitación, en el que primer y segundo miembros con forma hueca (10,
20) son unidos, teniendo cada miembro (10, 20) una primera parte de
extremo que en el método es unida a la primera parte de extremo del
otro miembro, una dirección de anchura que se extiende alejándose de
la primera parte de extremo hasta una parte de extremo opuesta y
una dirección de espesor ortogonal a dicha dirección de
anchura,
en el que dicho primer miembro con forma hueca
(10) tiene dos placas de cara (11, 12) separadas en dicha dirección
de espesor, una primera placa de conexión (13) que conecta dichas
placas de cara (11, 12) y que tiene al menos un extremo conectado a
una región de una de dichas placas de cara en una posición alejada
de dicha parte de extremo y una segunda placa de conexión (14)
ortogonal a dichas placas de cara (11, 12) y que conecta dichas
placas de cara en dicha primera parte de extremo,
teniendo dicho primer miembro con forma hueca,
en cada una de las respectivas partes de conexión en las que dicha
segunda placa de conexión (14) une dichas placas de cara, un rebaje
definido por una primera superficie que se extiende en dicha
dirección de anchura y que está encarada hacia fuera en dicha
dirección de espesor y una segunda superficie que se extiende en
dicha dirección de espesor y que está encarada hacia fuera en dicha
dirección de anchura, estando dicha segunda superficie en el extremo
hacia dentro de dicha primera superficie en dicha dirección de
anchura,
en el que dicho segundo miembro con forma hueca
(20) tiene dos placas de cara (21, 22) separadas en dicha dirección
de espesor del mismo y una primera placa de conexión (23) que
conecta dichas placas de cara (21, 22) del mismo y que tiene al
menos una región conectada a una de dichas placas de cara en una
posición alejada de dicha primera parte de extremo del mismo, y
en el que o
bien:
(i) cada dicha segunda superficie de dicho
primer miembro (10) tiene una ranura (18) que se extiende a lo
largo de la primera parte de extremo con su dirección de profundidad
que corresponde a dicha dirección de anchura y también tiene, hacia
fuera de dicha ranura en dicha dirección de espesor, una cara de
apoyo ortogonal a dicha dirección de anchura, y cada cara de
extremo de dicho segundo miembro (20) tiene un saliente (28) que se
extiende a lo largo de dicha primera parte de extremo y que
sobresale en dicha dirección de anchura y también tiene, hacia
fuera de dicho saliente en dicha dirección de espesor, una cara de
apoyo ortogonal a dicha dirección de anchura,
o
bien
(ii) cada dicha segunda superficie de dicho
primer miembro (10) tiene un saliente (28) que se extiende a lo
largo de dicha primera parte de extremo y que sobresale en dicha
dirección de anchura y también tiene, hacia fuera de dicho saliente
en dicha dirección de espesor, una cara de apoyo ortogonal a dicha
dirección de anchura, y cada dicha cara de extremo de dicho segundo
miembro (20) tiene una ranura (18) que se extiende a lo largo de
dicha primera parte de extremo con su dirección de profundidad
correspondiente a dicha dirección de anchura y también tiene, hacia
fuera de dicha ranura en dicha dirección de espesor, una cara de
apoyo ortogonal a dicha dirección de anchura,
comprendiendo el método las etapas de apoyar la
respectivas primeras partes de extremo del primer y segundo
miembros con forma hueca (10, 20) una contra otra con dichas placas
de cara (21, 22) de dicho segundo miembro con forma hueca sobre
dichas primeras superficies de dichos rebajes de dicho primer
miembro con forma hueca, y con dichos salientes (28) insertados en
las respectivas dichas ranuras (18) y
soldar con agitación por fricción dichas
primeras partes de extremo entre sí por medio de una herramienta
giratoria (50) de soldadura por fricción y agitación cuyo eje está
dispuesto en la extensión del espesor de placa de dicha segunda
placa de conexión (14) de dicho primer miembro con forma hueca,
actuando dicha herramienta giratoria para soldar juntas dichas
caras de apoyo y dichos salientes (28) y las ranuras (18) de los
respectivos miembros con forma hueca.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicha herramienta giratoria (50) tiene una parte de
diámetro grande (51) y, que sobresale desde una cara delantera de la
parte de diámetro grande, una parte de diámetro pequeño (52) y
dicha ranura (18) y dicho saliente (28) están situados dentro del
intervalo de diámetro de dicha parte de diámetro pequeño (52)
cuando se realiza dicha soldadura por fricción y agitación.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que dicho eje de dicha herramienta giratoria (50) está
dispuesto en el intervalo de la profundidad de dicha ranura (18)
cuando se realiza dicha soldadura por fricción y agitación.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que en la soldadura por fricción y agitación, la extremidad
de la parte de diámetro pequeño (52) de la herramienta giratoria
está insertada más profunda que la primera superficie de dicho
rebaje de dicho primer miembro con forma hueca.
5. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada placa de conexión de
dicho primer miembro con forma hueca (10) tiene un saliente
adicional (17) que sobresale hacia fuera en dicha dirección de
espesor relativa a la placa la placa de cara adyacente (11, 12), y
cada dicha placa de cara (21, 22) de dicho segundo miembro con
forma hueca (20) tiene, en dicha primera parte de extremo del mismo,
un saliente adicional (27) que sobresale hacia fuera en dicha
dirección de espesor con relación a la placa de cara adyacente (21,
22), estando dichos salientes adicionales (17, 27) en el estado
apoyado de los miembros (10, 20) dispuestos en la extensión del
espesor de placa de cara de dicha segunda placa de conexión (14) de
dicho primer miembro (10), introduciéndose dicha herramienta
giratoria (50) en dichos salientes adicionales (17, 27) cuando se
realiza la soldadura por fricción y agitación.
6. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho segundo miembro (20) no
tiene placa de conexión que conecte entre sus dichas placas de cara
en su dicha parte de extremo.
7. Un miembro con forma hueca (10) para la
soldadura por fricción y agitación que tiene una primera parte de
extremo, una dirección de anchura que se extiende alejándose de la
primera parte de extremo hasta una parte de extremo opuesta y una
dirección de espesor ortogonal a dicha dirección de anchura,
teniendo dicho miembro con forma hueca (10) dos
placas de cara (11, 12) separadas en dicha dirección de espesor,
una primera placa de conexión (13) que conecta dichas placas de cara
(11, 12) y que tiene al menos un extremo conectado a una región de
una de dichas placas de cara en una posición alejada de dicha
primera parte de extremo y una segunda placa de conexión (14)
ortogonal a dichas placas de cara (11, 12) y que conecta dichas
placas de cara en dicha primera parte de extremo, teniendo dicha
segunda placa de conexión (14) una línea de centro (C) de espesor
como se ve en la sección transversal a dicha parte de extremo;
teniendo además dicho primer miembro con forma
hueca, en cada una de las respectivas partes de conexión en las que
dicha segunda placa de conexión (14) une dichas placas de cara, un
rebaje definido por una primera superficie que se extiende en dicha
dirección de anchura y que se encara hacia fuera en dicha dirección
de espesor y una segunda superficie que se extiende en dicha
dirección de espesor y que se encara hacia fuera en dicha dirección
de anchura, estando dicha segunda superficie en el extremo hacia
dentro de dicha primera superficie en dicha dirección de anchura,
teniendo cada dicha segunda superficie o bien una ranura (18) que
se extiende a lo largo de dicha parte de extremo con su dirección de
profundidad correspondiente a dicha dirección de anchura o bien un
saliente que se extiende a lo largo de dicha parte de extremo y que
sobresale en dicha dirección de anchura, y además tiene, hacia
fuera de dicha ranura en dicha dirección de espesor, una cara de
apoyo ortogonal a dicha dirección de anchura,
estando dicha ranura (18) o saliente dispuesta
en la extensión de dicha línea de centro de espesor (C) de dicha
segunda placa de conexión (14).
8. Un miembro con forma hueca (10) de acuerdo
con la reivindicación 7, en el que cada dicha parte de conexión de
dicho primer miembro con forma hueca (10) tiene un saliente
adicional (17) que sobresale hacia fuera en dicha dirección de
espesor con relación a la placa de cara adyacente (11, 12), estando
dichos salientes adicionales (13) dispuestos en la extensión de
dicha línea de centro de espesor (c) de dicha segunda placa de
conexión (14).
9, Un miembro con forma hueca de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que una parte de cada dicha ranura (18) o
saliente está dispuesta dentro del intervalo de la altura de
saliente del respectivo dicho saliente adicional (17).
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