مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

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

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی اصفهان
2 هیئت علمی- دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
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.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Fabrication of metal-polymer hybrid via injection molding of polymer on laser cladded metal

نویسندگان English

Alireza Omidvar 1
Peiman Mosaddegh 2
Hadi Bahadoran 1
1 Isfahan University of Technology
چکیده English

Metals and polymers are frequent materials for engineering purposes. Technological advances have called for new materials with high stiffness and low production cost, especially in automotive industry. Up until now, the more common approach was to employ high strength metals like steel in manufacturing different parts and coating them subsequently with regard to their application, in order to reach maximum performance. One of the novel composites is metal-polymer hybrid which is produced by injection molding a layer of polymer on a laser cladded metal to form a laminated composite. The superiority of this method lies in the diversity of pattern and powder material and feed rate in cladding that can be optimized for a particular loading in different applications. Evaluating parameters are, holding pressure, mold temperature, cladding pattern, and polymer thickness. Simple Tension and three-point bending tests showed that the maximum strength of joint adhesion was achieved at mold temperature, lower holding pressure (70MPa), higher thickness (3mm), and parallel pattern. Moreover, better flexural modulus was reached at mold temperature, lower holding pressure (70MPa), lower thickness (2mm), and parallel pattern.

کلیدواژه‌ها English

Metal-Polymer hybrid
Injection Molding
Laser cladding
Taguchi