穆格与汤普森协力开发世界最大的线性摩擦焊

　　汤普森的 E100 是首台设计用于航空航天与汽车应用的线性摩擦焊机

　　2010年 月4日，中国上海 – 穆格与汤普森摩擦焊有限公司联合研发出世界最大的线性摩擦焊机。该机的有效焊接表面积达10,000. 平方毫米，几乎是原有焊接能力的两倍，而且以100公吨打破了锻焊载荷的记录。

　　名为E100的新型焊机将线性摩擦焊（LFW）技术扩展应用到汽车与航空航天行业中，用于生产汽车地板等零部件，以及喷气发动机上的桨叶焊接固定。

　　E100 焊机及控制系统堪称一项重大的工业突破，因为摩擦焊技术之前从未用于如此宽大的工作范围。其自动处理系统与快速的开/关机特性与传统手动操作相比大大缩短了生产周期时间，与此同时，进行一次蓄能器充氮仅需 0秒左右即可完成最大最长焊接任务。现在，E100 开启了固态金属部件焊制加工的新纪元，在原有的机加工过程中，高达80%的原材料被浪费。通过缩短生产周期时间，大幅降低贵重原材料如钛金属的浪费，它将彻底改变喷气发动机的制造方式。

　　“汤普森以不断为市场带来创新的摩擦焊技术和工艺过程著称于世，尤以其旋转摩擦焊技术与机械闻名。但是旋转技术并不适合所有的部件生产，因而我们看到了新的开发机遇，即通过改进焊接技术使开发的机械不仅能为飞机和汽车制造业节约成本，而且可使我们在未来成为线性摩擦焊技术的全球市场领先者，”汤普森董事总经理Alan Shilton 如是说。

　　汤普森的 E100 是在其位于英国的工厂制造的。穆格因为在液压、伺服系统的设计、控制工程以及制造方面的专长而成为汤普森密切的开发合作伙伴。

　　“穆格当时所面对的挑战是开发出一个液压运动控制系统来驱动届时将在尺寸、规模和能力各方面打破行业传统规格的新型机械。而这正是吸引穆格全力以赴的挑战，”穆格负责西北欧业务的区域业务经理Steve Darnell表示。“这新型机械高2.5米，重100公吨，对单焊点的作用力达100公吨，因而要求穆格设计和建造一个适合的高性能液压伺服系统。”

　　穆格为汤普森E100提供的液压伺服系统与支持包括：

　　一个闭环控制系统，以提供高幅快速响应，通过高级数字控制技术在整个焊接过程中实现精确的控制。常规的伺服比例阀在阀芯速度和加速度方面的局限使其无法同时提供高振幅和快速响应。穆格阀的阀芯针对E100 要求定制，其响应速度比常规阀快 或4倍。但需采取特别预防措施确保大量焊接后阀的完整性。

　　多个数字控制伺服阀，这些伺服阀可在高达4500 升/分钟(1200加仑/分钟)的峰值流量下同时工作，满足大面积焊接操作75 至 100 赫兹的高频要求。采用多个伺服阀亦可在调低机械设定提高小面积小载荷焊接时的焊接精度。

　　液压动力单元，提供驱动系统所需的2MW以上的瞬时功率输出。

　　七个400 升(105加仑/分钟)充气蓄能器各自可积累大量能量以提供焊接所需的高峰值油流（4,500 升/分钟）(1200升/分钟)。

　　阀块与分油站，管路，可将液压油输送给多个主动部件的综合辅助系统。

　　穆格在摩擦焊以及项目管理、设计、开发、制造、安装以及支持服务的经验和专长。

　　Alan Shilton 表示，“从项目一开始，穆格与汤普森就已建立了默契，我们两家公司在摩擦焊与液压技术专长方面各有所长，且均积极致力于技术创新，不断挑战机器性能极限以交付客户和市场所需的高性能机器。如今，在经过两年半的共同努力后，我们成功制造出这台独特的焊机。在项目的整个过程中，穆格主动积极高度配合满足我们的要求。我们在项目之初就设定了非常具体的E100技术标准和规格要求，而且我们如愿获得了我们所需的工艺装置以及所期望的特别幅频性能。我们期盼穆格如愿交付最终产品，穆格则不负重托，充分展示出他们在与性能驱动型公司合作方面的专长和优势”。

　　此款焊机因其独具的线性摩擦焊（LFW）特性堪称一项重要的研发成果。虽然线性摩擦焊技术相比旋转技术的机械构造和控制要求更加复杂，但它更具有可对任何形状的部件进行焊接加工的优势。与旋转焊接的不同，摩擦焊过程中运动夹盘横向摆动而不是 60度旋转，而且两个焊接表面以更高速度接触，这意味着被焊接的两个部件需一直处于高压状态下。

　　采用线性摩擦焊进行预成型制造的优点很多。这一过程也被称为固基添加制造，允许对复杂形状的部件进行有效加工。在此加工过程中，不再出现传统整体机加工、铸造或锻造工艺中经常看到的加工材料过度浪费的弊病，既缩短了制造时间，也降低了原材料成本。而且该工艺制成的零部件已非常接近成品形状，因而只需进行少许精加工即可得到能完全操作的部件。

　　图片说明

　　E100 是在汤普森位于英国的工厂内制造的一款重达100公吨的设备。在开发E100 时，汤普森与拥有液压、伺服系统及静液压技术专长的穆格公司建立起完美的合作关系。