تحلیل مکانیکی اتصال کامپوزیت به آلیاژ آلومینیوم ۲۰۲۴ با روشهای نوین آماده سازی سطح

با توجه به رشد صنایع پیشرفته مانند هوافضا، خودروسازی و انرژی های نو استفاده از مواد سبک مستحکم و مقاوم در برابر شرایط محیطی ضروری است. مواد مرکب (کامپوزیت ها) به دلیل خواصی نظیر نسبت بالای استحکام به وزن و قابلیت مهندسی خواص جایگاه ویژه ای در این صنایع یافته اند. در این پژوهش پس از مروری مختصر بر مفاهیم پایه مواد مرکب، تمرکز اصلی بر ساخت و ارزیابی اتصالات بین آلیاژ آلومینیوم ۲۰۲۴ و کامپوزیت های تقویت شده با الیاف شیشه و رزین اپوکسی قرار گرفت. بوش های آلومینیومی طراحی و ماشین کاری شده و درون لایه های کامپوزیتی جای گذاری شدند. برای بهبود چسبندگی سطحی، روش های آماده سازی سطحی شامل اصلاح سطح با پلاسما، فرآیند زدایش یونی واکنشی و اعمال خراش مکانیکی مورد استفاده قرار گرفت. سپس نمونه ها تحت آزمون کشش محوری قرار گرفتند. نتایج آزمون و تحلیل نمودارهای نیرو-جابجایی نشان داد که فرآیند زدایش یونی واکنشی و اعمال خراش مکانیکی در افزایش چسبندگی و انتقال موثر نیرو نسبت به سایر روش ها موثرتر است. همچنین نمونه های دارای سطح اصلاح شده رفتار مکانیکی پایدارتر و مقاومت تری نسبت به نمونه های ساده و خراش خورده از خود نشان دادند. این یافته ها می توانند در طراحی بهینه ی اتصالات فلز-کامپوزیت در کاربردهای حساس نقش موثری داشته باشند.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت ، آلومینیوم ، رزین اپوکسی ، هاردنر ، الیاف شیشه ، پلاسما