Réz-ón ötvözetek nedvesedési tulajdonságainak vizsgálata peremszögméréssel
A hallgató neve: Salacz Illés (illes.salacz@gmail.com), 4. évfolyam
A dolgozat címe: Réz-ón ötvözetek nedvesedési tulajdonságainak vizsgálata peremszögméréssel
Konzulens: Weltsch Zoltán (weltsch@kgtt.bme.hu) Járműgyártás és –javítás Tanszék
A 21. század technikai, technológiai fejlettsége lenyűgöző. Az egyedi sorozatgyártásra berendezkedett ipar azonban korszerű járműanyagok felhasználására kényszerül több dimenziós elvárásoknak eleget téve, szigorú környezetvédelmi megfontolások mellett. A járműiparban jelen lévő folyamatos súlycsökkenést (mellyel leghatékonyabban lehet elérni a teljesítmény növekedését, alacsony károsanyag kibocsájtás mellett) a gyártók csak új szerkezeti anyagok (pl.: kompozitok) bevezetésével tudják elérni. Ezen anyagok között az eddig megszokott módon nem lehet kötést létesíteni az eltérő fizikai tulajdonságaik miatt. Megoldást jelentenek a különböző keményforrasztási és a korszerű ragasztási technológiák. Mindkét említett technológiánál alapvető jelentőségűek a nedvesítési tulajdonságok.
Az érintett szilárd/folyadék határfelületeken lejátszódó jelenségek tanulmányozásakor az egyik alapjelenség magának a szilárd/folyadék határfelületnek a kialakulása két –kémiailag inert- makroszkópikus fázis érintkezésekor amelyet nedvesedésnek, illetve nedvesítésnek nevezünk attól függően, hogy szilárd vagy folyadék fázisra tekintve nézünk a változást.
Döntő szerepe van a nedvesedési tulajdonságoknak alkatrészek gyártásánál, kötések létrehozásakor, felületkezelési műveletek esetén, bevonatok készítésekor, kenési feladatoknál. A nedvesítési tulajdonságokat befolyásolhatjuk a felület előkészítésével, folyasztószerekkel, alapozó bevonatokkal, ám ezekhez szükségünk van a standard nedvesedési tulajdonságok ismeretére.
A nedvesítési tulajdonságok ismeretéhez szükséges egyik alapvető jellemző a nedvesedési peremszög. A szilárd folyadék fázishatáron lejátszódó folyamatok és a a nedvesedési tulajdonságok megváltozásának nyomon követésére a legjobb módszer a peremszög direkt módon történő mérése. A forraszanyagok helyes arányainak megválasztásánál fontos a megfelelő nedvesedési tulajdonságok ismerete.
A dolgozat különböző összetételű réz-ón ötvözetek (melyet a járműipar előszeretettel használ keményforrasztási kötések kialakítására) nedvedésmérésével foglalkozik. A szerző kiegészít ezzel egy korábbi méréssorozatot, ami az ezüst-ón ötvözetek nedvesedésmérésére terjedt ki. Eme irodalmi hiánypótlással a szerző, megerősít korábbi elméleteket, amelyekkel az anyagi összetétellel tervezhetővé válnak a keményforraszok nedvesedési tulajdonságai. Az ötvözetek peremszögmérése a Járműgyártás és –javítás Tanszéken kifejlesztett berendezéssel, míg a kiértékelés egy MATLAB alapú automatikus kiértékelő programmal történt. A fellépő oxidációs problémák tanulmányozása, az oxidáció okainak magyarázata előhozza a folyasztószerek használatának szükségességét.
A nedvesítési tulajdonságok során nyert ismereteket a szerző termofeszültség vizsgálatokkal egészíti ki, így közelebb kerülve a két komponensű rézalapú forraszanyagok viselkedéséhez.
A tudományos munka alapvető eredménye, hogy párhuzamot von a különböző fázisátalakulások, és az olvadék állapotban mért nedvesedési tulajdonságok között. A feltárt kapcsolat más forraszanyag párosítás esetén is érvényes, a levont következtetések általános érvényűek. Ezen eredmények segítségével bármely kétfázisú forraszanyag összetételének meghatározáskor a nedvesedési viszonyok optimalizálása lehetővé válik.
A szerző a kutatás folytatásaként a forrasztásos kötések szilárdsági tulajdonságainak javítására tesz javaslatokat, illetve a kötési illesztések optimális geometriájának meghatározását tűzi ki.
