بررسي اثر پارامترهاي سرعت چرخش، پيشروي و عمق نفوذ ابزار در اتصال فلز به كامپوزيت توسط فرايند جوش اصطكاكي

No title

در تحقيق پيشرو كه به بررسي تجربي اتصال فلز و كامپوزيت به روش اتصال اصطكاكي (FLJ) مي‌پردازد، كامپوزيت الياف شيشه با ماتريس ترموپلاست پليمري PA6 با 20% وزني الياف چاپد شيشه و آلياژ آلومينيوم 5052 مورد استفاده قرار گرفته اند و هدف بررسي استحكام نمونه‌هاي متصل شده به روش اتصال اصطكاكي روي‌ هم در دو حالت استاتيكي و خستگي و تحقيق در مورد اثر پارامترهاي نرخ پيشروي، سرعت دوراني و عمق نفوذ مختلف براي هر نمونه بر خواص مكانيكي مي‌باشد. پس از اتصال نمونه‌ها و انجام تست‌هاي مربوط مشخص شد كه اتصال تحت تأثير هر سه پارامتر قرار مي‌گيرد، به طوريكه در عمق نفوذ كمتر و نرخ پيشروي بيشتر و سرعت دوراني متوسط بالاترين استحكام كششي حاصل شد. به‌ نحوي‌كه هر چه فشار و حرارت در ناحيه اتصال بيشتر مي‌شد، ضخامت كامپوزيت موردنظر در ناحيه سطح مشترك نازك‌تر شده و باعث كاهش مقاومت اتصال مي‌گرديد. شكست اتصالات به دليل وجود تخلخل و حباب‌هاي به وجود آمده در سطح مشترك اتصال بود. اتصالات در تست خستگي استحكام خوبي داشتند، به‌طوري‌كه شكست 72% آن‌ها به‌صورت شكست چقرمه در سازه كامپوزيت بود و نه در محل اتصال بين كامپوزيت و فلز.

Combination of metal and composites are frequently used in manufacturing structures. Therefore it is a great importance to join these mat ends composite and metals strongly. This joint between metals and composites plays a key role in hybrid designs. Hybrid design is a newly appearing process for joining metals and composites, which have special and demanding properties, such as higher strength, higher resistance to radiation and compatible design, etc. In the present study, which is an experimental investigation of joining metals and composites using friction lab joining (FLJ) method the composite is made up glass fibers, polymer PA6 as Thermoplastic and 20% weighs glass fiber. Aluminum alloy (AL 5052) is used as metal. The goal of this study is to explore the strength of joint between composite and metal, which is made using FLJ in two different ways (static and dynamic). During the study, progress rate, spinning speed and depth of penetration are parameters to be considered as effective on the joint strength. The results showed that the joint properties and strength was affected by all 3 mentioned Parameters, in which, when the penetration depth decreases and normal spinning speed and progress rate increases, the most efficient joint properties (strength) has been obtained. As pressure and temperature increases in the joining area, GFRTP gets thinner and the joint becomes weaker. Due to porosity and voids in the joining area the joint can be failed. The strength of joints in specimen showed a good result in fatigue test. In 72% of the fatigue test the failure occurred in composite itself not in joint between AL5052/GFRTP.