Kuidas Moodustatakse Sidus ühendus

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-11-26 11:41

Kombineeritud hübriidvormimisprojektis panid Hannoveri integreeritud tootmise instituudi (IPH) ja Clausthali tehnikaülikooli keevitustehnoloogia ja lõiketöötlusprotsesside instituudi (ISAF) teadlased sepistamispressi alumiiniumpoldi ja teraslehe ning surusid alumiiniumpoldi veidi kokku. Selle vormimisprotsessi käigus moodustab polt teraslehega kindla ühenduse

Stabiilse vormimis-liitumisprotsessi jaoks vajasid teadlased järgmisi parameetreid:

• moodustumistemperatuur 350 ° C
• survejõud 1500 kN
• vormimiskiirus 26,6 mm / s
• kokkusurumiskäik vähemalt 9 mm

Mida pikem on kokkusurumistee, seda parem on ühtekuuluvus - siiski ei tohi alumiiniumpolt liiga palju deformeeruda, nii et leht ei deformeeruks ka. Sel juhul on madal moodustumiskiirus isegi soodne, kuna difusiooniprotsessid saavad siis paremini kulgeda ja molekulidel on aega siduda. Oluline on ka alumiiniumpoldi geomeetria: see ei tohiks mingisse punkti kitseneda ega ümardada, vaid peaks olema tasane, nii et see asetseks võimalikult suurel lehel.

Tsink kui jootematerjal tagab tugeva ühenduse

Vastupidava ja sidusa ühenduse jaoks on teadlaste sõnul ülioluline, et alumiinium ja teras ei seguneks. Kui need kaks metalli kokku puutuvad, tekivad haprad metallidevahelised faasid.

Seetõttu kasutasid teadlased jootematerjalina tsinki. Terasplekk ja alumiiniumpolt tsingiti kõigepealt, kuna tsink loob materjaliühenduse nii alumiiniumi kui ka terasega, moodustamata rabedaid faase. Tsingi kihid puutuvad sepistamise ajal pressimisrõhu tagajärjel kokku, molekulid seostuvad ja luuakse siduv, elastne ühendus.

Seminari nipp

Süstemaatilises materjalivaliku seminaris õpetatakse materjali tootmise, materjali struktuuri ja sellest tulenevate materjali omaduste seoseid. Eesmärk on esitada materjali valimise protsessi terviklik kirjeldus, alates nõudeprofiili loomisest, eelvalikust kuni peene valiku ja riskianalüüsini.

Optimaalsed tulemused temperatuuril 350 ° C

Optimaalne temperatuur moodustamisaluse-jätkamisprotsess on 350 ° C, sest sellel temperatuuril alumiiniumi selle võib hõlpsasti vormida ja tsinki seni sulatamiseks. Teadlased saavutasid optimaalse tulemuse, kuumutades nii alumiiniumpoldi kui ka teraspleki enne vormimist temperatuurini 350 ° C.

Vormistamise ajal moodustatud integreeritud ühendus peab vastu kuni 2,1 kN koormustele ja on seetõttu sama stabiilne kui keevitatud ühendus. Järgneva vormimisoperatsiooni ajal - leht oli sügavalt tõmmatud - ühendus püsis.