Polimerek és fémek egyesítése kavaró dörzshegesztéssel

Fusion of polymers and metals with friction stir welding

Emri Ákos Gábor Bsc. IV évf.

e-mail: emriakos@gmail.com

Konzulens: Dr. Kiss Zoltán, Polimertechnika tanszék

e-mail: kiss@pt.bme.hu

A XXI. században egy termékre már nem elég ha azt mondják, működik. Legyen az könnyű, kompakt és szép is. Ebben nagy segítségünkre vannak a polimerek kiváló alakíthatóságuk, áruk és egyszerű újrahasznosíthatóságuk miatt, így egyre nagyobb teret hódítanak a legkülönfélébb mérnöki területeken. Napjaink gépeiben előszeretettel cserélik le a tervezők a fém alkatrészeket műanyagra, hiszen azok ugyanúgy megállják a helyüket.

Néha viszont elkerülhetetlen, hogy egy polimer alkatrészt egy fém alkatrésszel kelljen összekötni. Ugyan erre a problémára léteznek megoldások, ám ezeknek megvannak a maguk hátrányai. A csavarkötés újabb tervezési munkát ad a mérnököknek, növeli a termék súlyát, ki kell fizeti a csavarok árát és nem is túl esztétikus. A ragasztás mindamellett, hogy drága, káros a környezetre és a kipárolgott oldószer ártalmas az egészségre, de még az idő is -amely alatt ez a párolgás végbe megy- veszteséget okoz a tömeggyártás során.

A dolgozatomban egy harmadik módszerrel, a mindennapi életben ritkán említett kavaró dörzshegesztéssel foglalkozom. Ez a technika a súrlódás hőfejlesztő hatását használja fel az anyagok megolvasztásához és ezáltal az összehegesztésükhöz. A megfelelő hőmérséklet eléréséhez egy marószerszámot forgat a marással ellentétes irányban, így egy „tompa” marással jelentős súrlódást idéz elő. A módszert eredetileg fém és fém vagy polimer és polimer lemezek hegesztéséhez használták. Habár kohéziós kötés nem létesíthető, de biztató eredményeket kaptunk a polimer-fém páros egyesítésénél is. Ez az eljárás egy olcsóbb, gyorsabb és tisztább módját kínálja a polimer és fém lemezek összekapcsolásának. A kutatásom során utánajárok, hogy mi okozza a kötést létrehozó erőket és hogy hogyan lehet elérni a lehető legnagyobb szakítószilárdságot. Megvizsgálom továbbá, hogy miként kapcsolódnak a különböző polimerek az alumínium lemezekhez, valamint egyéb módosításokat is elvégzek, hogy minél erősebb kötést hozzak létre. A végső cél az, hogy akár egy ragasztással is mechanikailag versenyképes eljárás jöjjön létre.

szerző

Emri Ákos
gépészmérnöki
nappali alapszak

konzulens

Dr. Kiss Zoltán
adjunktus, Polimertechnika Tanszék

helyezés

Jutalom