اتصال غیرمشابه فلز/پلیمر با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای

در اتصال ورق‌های آلومینیم و پلی‌اتیلن با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای، عوامل مختلفی بر استحکام اتصالات تاثیرگذار است که در این پژوهش، اثر شرایط سطحی و زمان ماندگاری ابزار بررسی شد. نتایج نشان‌دهنده‌ افزایش نیروی شکست کشش برشی با طولانی‌شدن زمان ماندگاری ابزار بود که این امر ناشی از گرمای اصطکاکی بیشتر، حجم بیشتر مذاب پلی‌اتیلن و درنتیجه افزایش سطح چسبندگی آلومینیم با مذاب پلیمر است. استفاده از سنبه‌ای که خراش‌های بیشتر با اندازه‌های کوچک‌تر به‌صورت نقطه‌ای ایجاد کرد، استحکام را به میزان بیشتری افزایش داد، به‌گونه‌ای که بیشترین نیروی برشی اتصالات در حدود n785 به‌دست آمد. همچنین با استفاده از مطالعات ماکروسکوپی و میکروسکوپی، مشخص شد که مکانیزم‌های اصلی اتصال‌دهی ایجاد قفل مکانیکی بین ورق‌ها با ابزار و سنبه‌ها و نیز چسبندگی مذاب پلی‌اتیلن به سطح آلومینیم است.

Dissimilar Joining of Metal/Polymer Using Friction Stir Spot Welding Method

In the joining of aluminum and polyethylene sheets with friction stir spot welding method, various factors affect the strength of joints. In this study, the effect of surface conditions and the dwell time of tool have been investigated. The results indicated the increased shear tension load with the prolonged dwell time due to the higher frictional heating, more molten polyethylene formation and an increased adhesion area. The use of mandrill that created more scratches with smaller dimensions was more effective to increase the strength. The highest shear tension load of joints was 785 N. Macroscopic and microscopic studies revealed that the mechanical interlocking and adhesion of molten polyethylene on the aluminum surface were the main joining mechanisms.