Kompozitlerin Kaynağı: 5 İşlem

Bu makale, kompozitleri istenen bileşenlere imal etmek için kullanılan beş ana işlem üzerine ışık tutmaktadır. İşlemler şunlardır: 1. Endüksiyon Kaynağı 2. Ultrasonik Kaynak 3. Gaz Tungsten Ark Kaynağı (GTAW) 4. Direnç Kaynağı 5. Füzyon Bağları.

Proses # 1. İndüksiyon Kaynak:

Bu işlemde, Şekil 22.24'te gösterildiği gibi modifiye edilmiş bir yara toroidal indüktör göbeği, termik plastikten manyetik akı birleştirilecek iki parça arasına yerleştirilmiş bir karbon-çelik ekrana aktarmak için kullanılır. Toroiddeki hava boşluğu manyetik akıyı toroidden ekrana yönlendirir.

Toroidin hava boşluğu, erimek ve ekrana akmak ve eklemi oluşturmak için ekranın her iki tarafındaki plastik yüzeylerden birine yerleştirilir. Toroid bir kaynak üretmek için dikiş boyunca kontrollü hızda hareket eder. Gereken güç, bir pil veya güneş enerjisi kullanılarak elde edilebilecek 25 - 100 W'tır. Bu işlem havacılık, otomobil, mobilya ve inşaat endüstrilerinde kullanılabilir.

Proses # 2. Ultrasonik Kaynak:

Uzay mekiğinde hafif kompozit termoplastik (Gr-Ps) kirişlerin kaynatılması için 20 KHz güç sinyali kullanan ultrasonik kaynak kafaları kullanılmıştır. Sonotrotun titreşimi, termoplastik reçineyi viskoz akışkan durumuna hızlı bir şekilde ısıtır ve parçalar kaynak yapmak için bir araya getirilir - tipik bir kaynak döngüsü uyarma için bir saniye ve soğutma için yarım saniye gerektirir. Prosesin, kompozit kaynaklarda ileride kullanım için iyi potansiyele sahip olduğu görülmektedir.

Süreç # 3. GTAW:

Bu işlem Ti-W ve Ti-Gr gibi kompozit malzemelerin hem kare hem de manuel modda ve mekanik modda kaynak yapılması için kullanılmıştır. Ti-Gr elyaf sisteminde, füzyonun bir sonucu olarak her bir grafit filamentin etrafında oluşturulan karbür, eklemdeki çekme dayanımının artmasına neden olur.

Sonuçlar, B-A1 kompozitlerinin, bor liflerine ciddi zarar vermeden kaynaklanabileceğini göstermiştir. Dolgu metali, kimyasal bileşimini önemli ölçüde değiştirmek için alüminyum matris ile karışmaya da eklenebilir. Gelecekte GTAW'nın B-A1 kompozitlerine başarılı bir şekilde uygulanması için, kaynak sırasında reaksiyon ürünlerinin kontrol edilmesinin yollarını bulmak önemlidir. Manuel plazma arkı ve EBW, Al ve bor arasında düşük eklem mukavemetine yol açan aşırı metalurjik reaksiyonlar nedeniyle B-A1 kompozitlerine katılmak için çok başarılı değildir.

Al-Gr kompozitlerinin GTAW ile kaynaklanmasına yönelik girişimlerde bulunuldu, ancak liflerin yüzeyinde Al-karbür oluşumu ile sonuçlandı.

Proses # 4. Direnç Kaynağı:

B-A1 kompozitlerinin, A1 için kullanılanlardan daha düşük akım ayarlarına sahip kaynak için direnç nokta kaynak programları geliştirilmiştir, ancak matris malzemesinin atılmasını önlemek için elektrot basıncının yaklaşık iki katı. Bununla birlikte, kullanılan dikiş kaynağı için, filamentin kırılmasını önlemek için kullanılan basınç düşüktür.

Gr-Ps kompozit ayrıca başarıyla kaynaklanabilir. Ağırlıkça% 36 polisülfone sahip bir Gr-Ps kompozit için, elde edilen eklem mukavemeti 8, 3 MPa civarındadır.

Gr-A1 kompozitler, dolgu malzemesi olarak 0 08 mm folyo ile% 88 A1 +% 12 Si kullanılarak birbirlerine ve diğer Al alaşımlarına başarılı bir şekilde kaynaklanmıştır.

Proses # 5. Füzyon Bağlaması :

Bazı füzyon yapıştırma teknikleri, fiber takviyeli termoplastik yapıların birleştirilmesi için başarıyla kullanılmıştır. Bu tür bir teknik, istenen potansiyelin uygulandığı bağ ara yüzüne direnç telleri yerleştirmek için kullanılmıştır. Isıtılmış tel, eklemi birleştiren ve oluşturan elyaf takviyeli polisülfonu yumuşattı. Başka bir yaklaşımda, 80 ağ paslanmaz çelik elek, yaklaşık 70 MPa'lık bir basınç altında bir bağı etkilemek için bir direnç ısıtıcısı olarak kullanıldı.

Difüzyon bağı ayrıca B-Al'yi diğer Al alaşımlarına bağlamak için başarıyla kullanılmıştır. Ayrıca, Ti-6A1-4V uçak türbin motoru fan kanatları, Ti-6A1-4V-50B kompozit inlay ile difüzyonla bağlanma ile lokal olarak sertleştirilmiştir. Gelecekteki difüzyon bağlanma uygulamaları, kompozit striktürleri (dolgulu, laminer, hücresel ve metal ve / veya seramikler) ve hibrid yapıları içerir.

Seramiklerin kaynağı gelecekteki kullanım için büyük potansiyele sahip olduğu için büyüleyici bir alan haline geliyor. Seramik oluşturmak için izostatik sıkıştırma yönteminin yanı sıra, metaller ve seramiklerin birleştirilmesi için sürtünme kaynağı da başarıyla kullanılmıştır.