20358

۲۰۳۵۸

بررسي اثر روش هاي آماده سازي سطح بر روي استحكام چسبندگي فصل مشترك پليمر و آلومينيوم ۶۰۸۲، T۶ در طي فرآيند قالب گيري دوراني

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد

۱۳۹۵-۱۳۹۸

۱۳۹۸/۰۱/۲۸

دكتر سيد حسين سيدين - دكتر عليرضا ايواني

مواد و متالورژي

امروزه پليمرها نقش بسيار گسترده و كاربردهاي متنوعي در زمينه هاي مختلف صنعتي دارند. با توجه به اهميت و استفاده روز افزون پليمر ها، مهندسان و طراحان توجه خاصي به پليمرها در طراحي و ساخت قطعات مهندسي دارند به گونه اي كه در آن ها فلز و پليمر در تماس با يكديگر هستند. در نتيجه چسبندگي ميان اين دو از اهميت زيادي برخوردار است. يكي از اين موارد مخازن هيدروژن در صنعت خودرو سازي است كه شامل بدنه پليمري و نازل فلزي است. در مبحث اتصال فلز-پليمر، اثبات شده كه طي پيش عمليات هاي انجام شده بر روي فلز كه منجر به ايجاد يك سري ناهمواري بر روي سطح فلز مي شوند، چسبندگي فلز و پليمر به علت اتصال فيزيكي و مكانيكي پليمر در اين ناهمواري هاي سطح فلز، افزايش مي يابد. هدف از اين پروژه، يافتن پارامتر هايي موثر از پيش عمليات هاي شعله و پاشش ماسه بر روي سطح فلز مي باشد كه بتوان با تغييرات آن ها به فصل مشتركي با استحكام بيشتر بين پليمر و آلومينيوم در مخازن هيدروژن توليدي به روش ريخته¬گري دوراني مورد استفاده در صنعت خودرو سازي، دست پيدا كنيم. مشخص شد كه پيش¬عمليات شعله تاثيري در افزايش استحكام فصل مشترك مخزن توليدي به روش قالب¬گري دوراني ندارد ولي پاشش ماسه بسيار موثر است و هر چه اندازه ذرات كوراندوم مورد استفاده در اين پيش¬عمليات (از 212 به 240 ميكرومتر) و همچنين مدت زمان آن (از 5 به 15 ثانيه) افزايش يابد، استحكام فصل مشترك نيز (از 6/1 به 2 ميكروپاسكال) افزايش خواهد يافت. رفتار فصل مشترك فلز-پليمر نيز در پيرسازي حرارتي مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه استحكام فصل مشترك ابتدا كاهش، سپس افزايش و در نهايت كاهش خواهد يافت. علت اين افزايش موقت استحكام، تشكيل باندهاي شيميايي احتمالي بين فلز و پليمر است كه در نهايت با ادامه پيرسازي حرارتي فصل مشترك و افت خواص مكانيكي بخش پليمري اتصال، استحكام فصل مشترك دچار افت خواهد شد.

1398/02/04

Study on the effect of the preparation of the surface substrate on the adhesion strength of Polymer-Aluminum T6, 6082 interface in rotomolding process

4/24/2019 12:00:00 AM

These days, Polymers have an important and extended role in the different industrial fields. By considering the increasing usage and importance of polymers, engineers and designers have a special focus on polymers in fabrication of engineering articles. The adhesion strength of metal-polymer interface is very important. One of the application of metal-polymer joint is in fabrication of hydrogen reservoir in automotive industry, which are made of polymer body and metallic insert. It is proved that during applying some pretreatments on metal surface, asperities will be formed on the metal (substrate) surface, then led into increment of the adhesion strength of metal-polymer, due to the formation of physical-mechanical interlock between metals and polymers. The purpose of this project was finding some effective parameters of the flame and the sandblast pretreatments on increase of the adhesion strength of metal-polymer interface in case of hydrogen reservoir fabrication by rotomolding process and by changing these parameters. It was proved that the flame pretreatment didn’t have sensible positive effect on increment of strength of metal-polymer adhesion, in fabricated reservoir by rotomolding. On the other hand, the sandblast pretreatment was quite effective. It was proved, as size of corundum particles (which were used for blasting) from 212 to 240 micrometers and blasting time from 5 to 15 seconds increased, the strength of metal-polymer interface, was also increased from 1.6 to 2 micrometers. The aging behavior of Al-PE was studied and it was determined that the strength of this interface was first decreased, then increased and reduced, Finally. The temporary increase was discovered to be due to the formation of the chemical bonds between metal and polymer. Finally, this interface strength was decreased, because of the reduction of the mechanical properties of polymer agent of the joint, during Aging Phenomenon.