Döner sürtünme kaynakta, bir parça sabit duran başka bir parçaya karşı basıncın uygulanmasıyla döner ve yuvarlak parçaları birbirine bağlamak için yeterli ısıyı sürtünme yoluyla oluşturur. Bu yöntem, tahrik milleri, boru bölümleri ve araç şanzımanlarında bulunan diğer yuvarlak bileşenler gibi şeyler için çok uygundur. Doğrusal sürtünme kaynak ise parçaları yatay olarak ileri geri hareket ettirir ve bu da jet motorlarındaki türbin kanatları veya çeşitli destek yapıları gibi düzgün olmayan şekillerde bile güçlü bağlanmaları sağlar. Daha sonra, özel bir aletin erimeden metalin dönüşüyle malzemeyi sadece ek yerinde karıştırabilecek kadar yumuşattığı sürtünme karıştırma kaynağı (FSW) vardır. Bu teknik, uçak dış kaplamalarında kullanılan alüminyum levhalar ve yüksek sıcaklıklardan zarar görebilen malzemelerle çalışan endüstrilerde oldukça popüler hale gelmiştir. Bu yöntemlerin hepsi, şekil gereksinimleri, sıcaklık sınırları ve hangi malzemelerin başarıyla birleştirilebileceğiyle ilgili farklı sorunlara çözüm sunarken metal özelliklerinin korunmasını sağlar.
Düşük kuvvet seviyelerinde çalışan sürtünme kaynak sistemleri, geleneksel yöntemlerin gerektirdiğinin yalnızca %2'sinden %10'una kadar kuvvet uygulamasına rağmen döner hızları 5.000 RPM'in üzerinde tutularak hassas termal kontrol sağlar. Sonuç olarak 3 mm'den daha ince cidarlı hassas bileşenlerle çalışılırken ısı etkili bölgeler çok daha küçük kalır ve çarpılma neredeyse tamamen ortadan kalkar. Tıbbi cihaz üreticileri için bu, kritik işlemler sırasında arızalanmayacak tamamen sızdırmaz titanyum batarya muhafazaları oluşturmak anlamına gelir. Aynı zamanda elektronik üreticiler, küçük bozulmaların bile elektrik bağlantılarını ya da parçalar arasındaki sızdırmazlık bütünlüğünü bozabileceği bakır ısı değiştiriciler üretmede bu teknolojiden fayda sağlar.
Sürtünme kaynağı, kırılgan intermetalik fazlara neden olmaksızın genellikle iyi uyumayan malzemeleri birleştirmek için oldukça etkilidir; bu tür fazlar geleneksel kaynak yöntemlerinde sıkça karşılaşılan sorunlardır. Örneğin elektrikli araçların tahrik sistemlerinde alüminyum ile çeliğin birleştirilmesi bu teknikle yaklaşık %95 oranında orijinal malzemenin taşıyabileceği dayanımı elde edecek şekilde gerçekleştirilir. Havacılık endüstrisi de oldukça akıllıca hareket etmiştir ve her gramın önemli olduğu titanyum ve nikel alaşımlı türbin kanatlarında sürtünme kaynak kullanmaktadır. Petrol sahalarında çalışanlar, kuyu altı ekipman ve borularda bakır ile alüminyum bağlantıları oluşturmak için bu tekniğe güvenir çünkü geleneksel kaynaklar çok hızlı aşınır ve korozyona uğrar. Tüm bu uygulamaların mümkün kılınmasının nedeni, bu bağlantıların esnekliğini ve tekrarlı gerilmeye karşı direncini korumasıdır; bu, bileşenlerin günlerce, hatta yıllarca aşırı koşullar altında güvenilir bir performans sergilemesi açısından kesinlikle hayati bir özelliktir.
Doğrudan tahrik teknolojisi, geleneksel hidrolik aktüatörlerin yerine güçlü servo motorları ve elektromekanik kuvvet kontrolünü bir araya getirir. Bu yapı, mikron seviyesine kadar son derece tutarlı sonuçlar alınmasını sağlarken, zamanla sıvıların bozulmasıyla ortaya çıkan tüm sorunlardan kurtulmayı mümkün kılar. Bakım gereksinimleri eski sistemlere kıyasla yaklaşık %40 oranında düşer ve makineler uzun vadeli operasyonlarda neredeyse %95'lik süre boyunca çalışmaya devam eder ki bu oldukça etkileyicidir. Elbette hidrolik sistemler başlangıçta daha yüksek kuvvet sağlayabilir ve genellikle ilk yatırım maliyeti daha düşük olabilir; ancak ömürleri boyunca yaklaşık %30 daha fazla maliyete neden olurlar çünkü contalar aşınır, sıvılar bozulur ve uzun kullanım dönemlerinin ardından performans düşüşü yaşanır. AS9100 veya ISO 15614 gibi katı standartlara uyma gerektiren projelerde çalışılırken, doğrudan tahriklerin sağlam kararlılığı ve ayrıntılı kuvvet kayıtları, üreticilere hem kalite güvencesi hem de düzenleyici denetimler açısından gerçek bir avantaj sağlar.
Günümüzün kontrol sistemleri, her bir kaynak döngüsünde 200'den fazla farklı faktörü izleyen entegre yük hücreleri, rotary enkoderler ve sıcaklık sensörleri ile donatılmış gelmektedir. Örneğin, dövme basıncı ASTM F2675-22 standartlarında belirtildiği gibi yalnızca %1,5 sapma içinde ölçülerek son derece hassas bir şekilde belirlenir. Bu akıllı sistemler, tutarsız malzemelerle çalışırken dönme hızını ve uygulanan kuvveti sürekli olarak otomatik olarak ayarlar ve bunun sayesinde hurda miktarı önemli ölçüde azalır. Üreticiler, bu uyarlanabilir yaklaşım sayesinde havacılık parçalarının üretiminde yaklaşık %22 daha az hurda gördüklerini rapor etmektedir. Otomatik olarak zamana damgalı, korumalı kayıtlara her bir bilgi parçası kaydedilir ve bu durum havacılık kalitesi için AS9100 ve kaynak prosedürleri için ISO 15614 gibi tüm zorlu gereksinimleri karşılar. Bu, şirketlerin süreçlerinin tamamının şeffaf kalacağı ve gelebilecek tüm denetimlere hazır olacağı anlamına gelir.
Tonaj kapasitesi söz konusu olduğunda, özellikle çok kalın malzemeler veya en yüksek dayanım özelliklerine sahip kombinasyonlarla çalışılırken, zimpara işlemlerinin en yoğun olduğu dönemlerde gereken değeri aşması gerekir. Büyük çaplı borularla çalışılırken ya da yüksek mukavemetli alaşımlarla uğraşılırken bu durum en hassasiyetin önemli olduğu alanlarda özellikle kritik hâle gelir. Yapısal rijitlik de göz ardı edilemez çünkü çerçevenin basınç altında ne kadar büküldüğü hem hizalama doğruluğunu hem de kaynakların eşmerkezli kalıp kalmadığını etkiler. Kapalı döngülü basınç kontrol sistemleriyle donatılmış zımpara sistemleri, farklı partieler arasında yaklaşık artı eksi yüzde 2 oranında sabit bir zımbalama basıncı koruyabilir. Malzeme sertliği seviyelerinde veya yüzey koşullarında değişiklikler olmasına rağmen bu sistemler, taneli yapı gelişiminin tutarlı olmasını ve sağlam bağların doğru biçimde oluşmasını sağlar. Bu tutarlılık, otomotiv şaselerinde veya ilk prototiplerden başlayarak seri üretime kadar çeşitli gelişim aşamalarından geçen boru hatları parçalarında kullanılması açısından hayati öneme sahiptir.
ASTM F2675-22 sertifikasyonu temelde, bir makinenin maksimum kapasitesinin %60'ın üzerinde kesintisiz çalışabilmesi ancak aşırı ısınmadan dolayı performans kaybı yaşamaması anlamına gelir. Bu, havacılık parçaları, savunma ekipmanları veya enerji sektörü bileşenleri gibi sürekli çalışma gerektiren operasyonlar için oldukça önemlidir. Bu standardı karşılayan makineler, motor ve rulmanlarda zorunlu hava soğutma gibi özel ısı yönetimi çözümlerine ve birden fazla mesai boyunca sorunsuz çalışma sağlayacak daha büyük güç bileşenlerine sahiptir. Isıyı bu kadar iyi yönetebilme yeteneği, süreç boyunca dönen parçaların hızında veya basınç birikimindeki değişimlerden kaynaklanan tutarsız kaynak sorunlarını önler. Sonuç olarak, bu tür termal kararlılık, eklem güvenilirliğini sağlar ve zaman ve maliyet kaybına neden olan can sıkıcı beklenmedik duruşları azaltır.