تولید هیبرید فلزی- پلیمری به روش تزریق پلیمر روی فلز پوشش داده شده با لیزر

Abstract

فلزات و پلیمرها از مواد بسیار مناسب برای مواد مهندسی هستند. با پیشرفت تکنولوژی در عرصه های مختلف از جمله صنعت اتومبیل، نیاز به مواد مقرون به صرفه با استحکام بالا و وزن پایین برای ساخت بدنه به صورت روزافزونی احساس می شود. تاکنون در اغلب موارد، از فلزات مستحکمی همچون فولاد و دیگر فلزات برای ساخت این تجهیزات استفاده شده است و بسته به نوع استفاده، عایق و پوشش دهی مناسب برای به حداکثر رساندن بازده تعبیه گردیده. یکی از انواع مواد کامپوزیتی، استفاده از هیبرید فلز و پلیمر در کنار یکدیگر است. اتصال فلز و پلیمر در این روش با قرار دادن یک لایه پلیمر روی یک لایه فلز با ایجاد برآمدگی‌هایی ظریف روی سطح فلز به کمک فرآیند پوشش دهی با لیزر و سپس انجام عملیات تزریق روی آن انجام می‌شود. مزیت این روش این است که با انتخاب مناسب الگوی برجسته سازی، جنس و دبی پودر مورد استفاده، استحکام اتصال را می‌توان متناسب با نوع و میزان بارگذاری طراحی ‌کرد. پارامتر‌های مورد بررسی فشارنگه داری، دمای قالب، الگوی روی فلز و ضخامت پلیمر است. نتایج تست های کشش و خمش صورت گرفته و بررسی تاگوچی پارامترها نشان می دهد که استحکام کششی اتصال در دمای قالب 50 درجه سانتی‌گراد، فشار تراکم کمتر(7 مگا پاسکال)، ضخامت پلیمر بیشتر(3 میلی متر) و الگوی پوشش موازی بالاتر خواهد بود. همچنین بالاترین مدول خمشی هیبرید نیز در دمای قالب 50 درجه سانتی‌گراد، فشار تراکم کمتر(7 مگا پاسکال) و الگوی موازی اتفاق می‌افتد.