اثر سرعت چرخشی ابزار در اتصال اصطکاکی نقطه ای آلومینیوم / پلیمر

در این پژوهش، یک فرآیند جدید جوشکاری اصطکاکی نقطه ای به نام «جوشکاری اصطکاکی نقطه ای با سوراخ رزوه دار»، برای اتصال ورق های آلومینیوم و پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف کوتاه کربن معرفی شده است. در این روش، اتصال بر اساس پر شدن مجدد سوراخ رزوه دار بر روی ورق فلزی توسط مذاب پلیمر انجام می گیرد. مکانیزم های اتصال با استفاده از مطالعات ماکرو و میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، اثر سرعت چرخشی ابزار بر استحکام و انرژی شکست اتصال در دو آزمون کشش-برش و کشش متقاطع ارزیابی شد. نتایج نشان می دهند که سوراخ ایجاد شده به طور کامل توسط مذاب پلیمر پر می شود. تشکیل لایه ی واکنشی متشکل از عناصر Al، C و O و همچنین ایجاد قفل مکانیکی بین دیواره ی سوراخ رزوه دار و پلیمر منجمد شده در داخل سوراخ، از عوامل موثر بر استحکام اتصال هستند. بیشترین استحکام برشی اتصال حدود 80 درصد استحکام ورق کامپوزیت پلیمری بدست آمد. استحکام و انرژی شکست اتصال با افزایش سرعت چرخشی ابزار افزایش یافت که دلیل آن با مطالعه سطح شکست اتصال و تغییرات سختی پلیمر منجمد شده در داخل سوراخ مشخص گردید.