단일 랩 전단 시험을 통해 용접 조인트의 기계적 특성에 대한 열가소성 복합 쿠폰의 초음파 용접

Irene F. Villegas; Genevieve Palardy

doi:10.3791/53592

이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

단일 랩 전단 시험을 통해 용접 조인트의 기계적 특성에 대한 열가소성 복합 쿠폰의 초음파 용접

11.6K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/53592

⸱

2016년 2월 11일

Irene F. Villegas¹ , Genevieve Palardy¹

¹Structural Integrity and Composites, Delft University of Technology

이 논문에서

요약

기본 기계 테스트를 위한 열가소성 복합 쿠폰의 초음파 용접을 위한 간단한 절차에 대해 설명합니다. 이 초음파 용착 공정의 주요 특징은 단순화된 공정 준비를 위한 평면 에너지 디렉터의 사용과 최적의 공정 조건의 빠른 정의를 위한 공정 데이터의 사용입니다.

초록

이 논문은 최적의 가공 조건에서 열가소성 복합 쿠폰의 초음파 용접을 위한 새롭고 간단한 방법을 제시합니다. 이 백서에 설명된 초음파 용접 공정은 세 가지 주요 기둥을 기반으로 합니다. 첫째, 플랫 에너지 디렉터는 용접 공정 중 접합 인터페이스에서 우선적인 발열에 사용됩니다. 플랫 에너지 디렉터는 용접 공정 전에 접합할 부품 사이에 배치되고 복합 기판에 비해 압축 강성이 낮기 때문에 우선적으로 가열되는 깔끔한 열가소성 수지 필름입니다. 결과적으로, 플랫 에너지 디렉터는 강화되지 않은 플라스틱의 초음파 용접과 달리 복합 기판 표면의 수지 돌출부를 성형할 필요가 없는 간단한 솔루션을 제공합니다. 둘째, 초음파 용착기가 제공하는 공정 데이터는 모든 열가소성 복합 재료 조합에 대한 최적의 용접 매개변수를 신속하게 정의하는 데 사용됩니다. 셋째, 변위 제어는 용접 공정에서 용접 조인트의 일관된 품질을 보장하는 데 사용됩니다. 이 방법에 따르면 열가소성 복합 플랫 쿠폰은 단일 랩 구성으로 개별적으로 용접됩니다. 용접 쿠폰의 기계적 테스트를 통해 이음매의 겉보기 무릎 전단 강도를 결정할 수 있으며, 이는 열가소성 복합 용접 이음매의 강도를 정량화하는 데 가장 일반적으로 사용되는 속성 중 하나입니다.

서론

열가소성 복합물 (TPC)는 그들의 비용 효율적인 제조에 기여 용접 될 수있는 능력을 가지고있다. 용접은 부드럽게 또는 접합면의 열가소성 수지를 용융하고 친밀한 접촉과 용접 인터페이스를 통해 열가소성 고분자 사슬의 후속 상호 확산을 허용하도록하는 압력으로 지역 난방을 필요로한다. 분자 상호 확산이 달성되면, 감압 냉각하는 용접 조인트를 통합. 몇몇 용접 기술 ^한 열 그러나 메인 "접착"메커니즘, 즉 분자의 얽힘 소스 주로 다르다 열가소성 복합 재료에 적용 할 수 있으며, 변경되지. 초음파 용접은 (몇 초 정도)에 매우 짧은 시간 용접 쉽게 자동화를 제공하며, 열가소성 복합 기판의 보강 형 거의 독립적이다. 또한, 반응계에 ^{2,3- 모니터링} 가능성을 제공한다 회선 품질 보증에 또는 처리 창 ^(4)의 고속 정의에 사용될 수있다. 열가소성 복합 초음파 용접 주로 스폿 용접 공정 순차 초음파 용접을 통해 긴 이음매 그러나 성공적인 용접 문헌 ^{5에보고되어있다.} 저항 또는 유도 용접 달리, 초음파 용접 공업 지금까지 열가소성 복합 부분 사이의 구조적 관절에 적용되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고, 상당한 노력이 현재 항공기 응용 프로그램에 대한 열가소성 복합 재료의 구조 초음파 ....