بررسی روش های اتصال مواد پلیمری به فلزات و آلیاژها و مطالعه خواص ایجاد شده اتصال آلومینیوم 5052 به پلی اتیلن

هدف از این مقاله بررسی روش های مختلف اتصال قطعات پلیمری به قطعات فلزی می باشد. اتصال نامتجانس میان فلز و پلیمر میتواند خواص مختلف آنها را به گونه ای که ماده ی 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. 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 محدوده ی دمایی مورد نیاز جهت دستیابی به اختلاط با مادهی فلزی سختتر حین جوشکاری، سبب نرم شدن، اکسیداسیون و از بین رفتن پلیمر می شود. بنابراین، نیاز به ابداع روش اتصالدهی جدیدی در حالت جامد است. در میان روشهای مختلف اتصال دهی حالت جامد، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روشی سازگار با توانایی بالا جهت اتصال مواد غیرهمجنس با خواص کاملا متفاوت (فلزات و غیرفلزات) است. دیگر فرایند اتصال دهی فلز به پلیمر، جوشکاری فراصوتی می باشد. از دیگر کاربردهای اتصال فلزات به پلیمرها میتوان به لوله های فلزی-پلیمری اشاره کرد. لوله های تلفیقی فلزی پلیمری از اواسط دهه 1980 در سوییس و از اواخر دهه 1980 در آلمان و به تدریج در کشورهای اروپایی با موفقیت کامل جایگاه خود را یافتند و در موارد متنوعی کاربرد دارند. در روند اتصال آلومینیوم 5052 به پلیمر، ابتدا پارامترهای فرایند از قبیل سرعت چرخشی و سرعت پیشروی جهت دستیابی به جوشی عاری از عیب با ظاهر مناسب بررسی شدند. سپس، مکانیزم اتصالدهی، استحکام اتصال و سختی نواحی مختلف در مقطع جوش مطالعه شدند. مشخصات فاز جدید تشکیل شده نیز با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی عبوری روبشی و با قابلیت تفکیک بالا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از اتصال خوب بین پلیمر و آلومینیوم 5052 در سرعت ابزار 3250 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 100 میلی متر بر دقیقه می باشد.

کلیدواژه ها:

روش های اتصال پلیمر به فلز ، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) ، جوشکاری فراصوتی ، جوشکاری لیز