واضح آرشیو وب فارسی:ایسنا: چهارشنبه ۲۱ آبان ۱۳۹۳ - ۱۰:۰۲
محققان دانشگاه صنعتی شریف ایران با همکاری دانشگاه واترلو کانادا به بررسی امکان و نحوهی اتصالدهی مطلوب میان آلیاژهای فلزی و پلیمرها پرداختند که نتایج آن مورد توجه صنعت خودروسازی جهت اتصال قطعات پلیمری به فلزی قرار خواهد گرفت. به گزارش سرویس علمی ایسنا، دکتر فرزاد خدابخشی، دانشآموختهی دانشگاه صنعتی شریف و محقق طرح اظهار کرد: سازندگان خودرو همواره به دنبال ساخت وسایلی سبکتر، ایمنتر و با سازگاری محیطی بالاتر هستند. استفاده از آلیاژهای آلومینیوم و قطعات پلیمری و ترکیب آنها، دستیابی به این امر را امکانپذیر کرده است. بنابراین برای تولید سازههای پیچیده از این مواد، بحث اتصال آنها مطرح خواهد بود. وی ادامه داد: در این راستا اتصال نامتجانس میان فلز و پلیمر میتواند خواص مختلف آنها را به گونهای که مادهی ترکیبی تولیدی دارای کارکرد ساختاری میانهای از هر کدام از اجزاء به صورت جداگانه باشد، ترکیب کند. برای مثال، بهبود کارایی وزن به استحکام در اجزای حمل ونقل یکی از مزایای اصلی اتصال پلیمر- فلز است. محقق طرح خاطرنشان کرد: نتایج این طرح مشکل اتصالدهی نامتجانس قطعاتی از جنس آلیاژهای آلومینیم به قطعات پلیمری ترموپلاستیک را برطرف میکند. در این طرح فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به عنوان روشی پربازدهتر در مقایسه با اتصالدهی شیمیایی چسبی یا مکانیکی با پیچ و پرچ مطرح شده است. همچنین، عوامل و شرایط فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جهت دستیابی به اتصالی با ظاهر و خواص مناسب میان آلیاژ آلومینیوم 5059 و پلیاتیلن چگالی بالا بهینه شده است. این تحقیق اولین گزارش بر روی اتصالدهی اصطکاکی اغتشاشی نامتجانس آلومینیوم- پلیاتیلن و یا به طور کلیتر فلز- پلیمر است. خدابخشی، در خصوص اهمیت انجام این پژوهش گفت: به دلیل تفاوت زیاد خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پلیمرها و فلزات، اعمال روشهای مرسوم جوشکاری برای اتصال این مواد غیرممکن است. به طور خیلی ساده محدودهی دمایی مورد نیاز جهت دستیابی به اختلاط با مادهی فلزی سختتر حین جوشکاری، سبب نرم شدن، اکسیداسیون و از بین رفتن پلیمر میشود. بنابراین، نیاز به ابداع روش اتصالدهی جدیدی در حالت جامد است. در میان روشهای مختلف اتصالدهی حالت جامد، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روشی سازگار با توانایی بالا جهت اتصال مواد غیرهمجنس با خواص کاملاً متفاوت (فلزات و غیرفلزات) است. به گفتهی این محقق، اتصالدهی نامتجانس حالت جامد آلیاژ آلومینیوم به پلیاتیلن، به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی سبب افزایش قابل ملاحظهای در سرعت تولید در مقایسه با روشهای اتصالدهی شیمیایی بر پایهی چسب یا مکانیکی بر پایهی پیچ و پرچ شده است. به تبع این امر کاهش هزینه و کاهش قیمت تمام شده محصول عملی میشود و همچنین میتواند سبب کاهش آلودگی و کاهش اثرات جانبی نیز شود. خدابخشی تصریح کرد: با بررسی طرحهای اتصال و پارامترهای جوشکاری مختلف مشخص شده که جوش اصطکاکی اغتشاشی با ظاهری مناسب و بدون عیب، با استفاده از طرح اتصال سر به سر قابل دستیابی است. در این مطالعات مشاهده شده که تشکیل لایهای نیمه کریستالی با ضخامتی حدود 30 نانومتر از فاز آلومینای کوراندوم در فصل مشترک زمینههای آلومینیومی و پلیمری نقش بسزایی در اتصالدهی این مواد نامتجانس دارد. محقق طرح چگونگی روند این تحقیق گفت: در روند این تحقیقات ابتدا پارامترهای فرایندی از قبیل سرعت چرخشی و انتقالی و طرح و هندسهی ابزار جهت دستیابی به جوشی عاری از عیب با ظاهر مناسب بهینه شدند. سپس، مکانیزم اتصالدهی، استحکام اتصال و سختی نواحی مختلف در مقطع جوش مطالعه شدند. مشخصات فاز جدید تشکیل شده نیز با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی عبوری روبشی و با قابلیت تفکیک بالا مورد بررسی قرار گرفت. خدابخشی یادآور شد: قفل شدن مکانیکی، با تشکیل قیدهای میکرو و ماکرو در کنار اتصال شیمیایی فصل مشترکی میان لایههای آلومینیوم و پلیمر انجماد یافته، مکانیزمهای اصلی اتصالدهی حین فرایند جوشکاری است. نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر فرزاد خدابخشی، دانش آموختهی دانشگاه صنعتی شریف و همکارانش در دانشگاه واترلو کشور کانادا است، در مجلهی Materials Characterization به چاپ رسیده است. انتهای پیام
کد خبرنگار:
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: ایسنا]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 32]