بررسی تجربی تاثیر الگوی هدفمند عملیات سطحی لیزری بر استحکام اتصال چسبی آلومینیوم/کامپوزیت در مود اول شکست

Abstract

روش مناسب برای اتصال پلیمرهای تقویت شده با الیاف کربن (CFRP) به آلومینیوم که باعث توزیع تنش یکنواخت، عملکرد خستگی مناسب­تر و کاهش وزن می ­گردد اتصال چسبی می ­باشد. در اتصال چسبی سطح تماس چسبنده­ ها و چسب نواحی حساس برای شروع و گسترش خرابی می­ باشند. برای از بین بردن آلودگی­ های سطحی چسبنده­ ها بایستی عملیات سطحی شوند. در این تحقیق تاثیر الگوی هدفمند عملیات سطحی لیزری در استحکام اتصال چسبی کامپوزیت/آلومینیوم مود اول شکست مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا عملیات سطحی لیزری در سرتاسر نمونه ­ها انجام شده تا بتوان پارامترهای دستگاه لیزر که با ایجاد کیفیت سطح مناسب باعث افزایش استحکام اتصال می­ گردند پیدا شوند. سپس الگوی سطح هدفمند لیزری با پارامترهای مناسب برای ایجاد سایش و تمیزکاری سطح چسبنده­ ها انجام شده است. نتایج نشان دهنده افزایش 5/15% نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود اول برای نمونه عملیات سطحی لیزری سرتاسری نسبت به روش سنباده ­زنی می ­باشد. این در حالی است که با الگوی هدفمند عملیات سطحی لیزری نرخ رهای انرژی کرنشی بحرانی مود اول بترتیب 9/5% و 4/22% نسبت به عملیات سطحی لیزری سرتاسری و سنباده ­زنی افزایش پیدا کرده است. بررسی سطح شکست نمونه ­ها نشان دهنده به تأخیر افتادن رشد ترک در نمونه­ های الگوی هدفمند عملیات سطحی لیزری با تغییر از حالت خرابی اتصال به پارگی الیاف می­ باشد که باعث بهبود استحکام اتصال شده است