A felületi előkészítés hatása a lézersugaras technológiával létrehozott alumínium-poliamid kötések tulajdonságaira
A polimerek nagyon fontos szerepet játszanak az emberek hétköznapi életében, legyen szó a minden nap használt konyhai eszközöktől kezdve a gépjárművek alkatrészein át akár a szélerőművek lapátjairól, amelyek energiát szolgáltatnak. A legtöbb esetben azért alkalmazzuk a polimereket, mert kicsi sűrűség, és emiatt kis tömeg, továbbá könnyű feldolgozhatóság és alacsony előállítási költség jellemzi őket.
Napjaink egyik legnagyobb ipari célkitűzése az energiafelhasználás mérséklése, amelyre egy lehetséges válasz a tömegcsökkentés. Ha egy adott szerkezet, például egy repülő vagy autó tömege csökken, kevesebb energiát igényel a működéshez, mint nagyobb tömegű társai, csökkentve akár a környezetszennyezést (károsanyagkibocsátást), továbbá az előállítási és üzemeltetési költségeket. Ez az igény vezetett el a kisebb sűrűségű, de jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező fémek, például alumínium ötvözetek, továbbá a kis sűrűségű polimerek széles körű ipari alkalmazásához, valamint a fémek és polimerek társításához.
Az utóbbi években számos publikáció jelent meg [1, 2], amelyben alumínium és polimer anyagok között hoztak létre kötést különböző kötési technológiák felhasználásával. Az ipari alkalmazhatóság szempontjából a kötések tartóssága és teherbírása mellett kiemelten fontos szempont a kötési technológia automatizálhatósága, gyártósorba illeszthetősége. A lézersugaras hegesztés olyan, modern, gyors és jól automatizálható technológia, amellyel – ideális esetben – nagy szilárdságú kötések hozhatók létre, gyors ciklusidőkkel, azonos, sőt akár eltérő szerkezeti felépítésű anyagok között. A lézersugaras technológia alkalmazható emellett a felület tisztítására, a felületi minőség megváltoztatására, felületi struktúrák kialakítására is.
Publikációk [1, 2] és előkísérleteim alapján a felület előkészítése nagyban befolyásolja az alumínium és polimerek között létrehozható kötések tulajdonságait. A felületek előkészítésére számos módszer létezik, azonban a TDK dolgozatom célja, hogy lézersugaras technológiával, különböző paraméterekkel alumínium ötvözet próbatestek felületét módosítsam. Az így előkészített alumínium, valamint poliamid próbatestek között lézersugas kötési technológia segítségével fogok kötést létrehozni. Célom továbbá, hogy a kötések mechanikai vizsgálatával meghatározzam és értékeljem a kötések teherbírása és az alumínium felületi előkészítése során alkalmazott paraméterek közötti kapcsolatot.
Irodalom:
[1] Temesi, T., Czigány, T.: Integrated structures from dissimilar materials: the future belongs to aluminum-polymer joints. Advanced Engineering Materials, 22, paper ID: 2000007 (2020).
[2] Joining of polymer-metal hybrid structures: principles and applications (Eds.: Sergio T. Amancio-Filho, Lucian-Attila Blaga), John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA (2018).
