Soldadura por fricción de placa de policarbonato y espuma de aluminio fabricada por proceso de espumado de precursores
Autores: Hangai, Yoshihiko; Yamamoto, Yuta; Goto, Yu; Okada, Kenji; Yoshikawa, Nobuhiro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Espuma de aluminio
Materiales ligeros
Absorción de impactos
Absorción de sonido
Resistencia a la tracción
Soldadura por fricción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Se espera que la espuma de aluminio sea uno de los candidatos para materiales ligeros en componentes estructurales, ya que es liviana y tiene excelentes propiedades de absorción de impactos y sonido. Sin embargo, la espuma de aluminio tiene baja resistencia a la tracción y flexión debido a sus delgadas paredes celulares. Por lo tanto, la espuma de aluminio se utiliza combinándola con materiales densos. En particular, con la reciente tendencia hacia los materiales multimateriales, se espera que la investigación sobre la combinación con resinas ligeras avance. En este estudio, intentamos unir espuma de aluminio fabricada por el método de precursor a una placa de resina termoplástica policarbonato (PCTA) mediante soldadura por fricción. Se encontró que la espuma de aluminio y la placa de PCTA pueden unirse en aproximadamente 1 minuto mediante soldadura por fricción, al rotar la espuma de aluminio a 2000 rpm y presionar 1 mm en la placa de PCTA. Además, en la soldadura por fricción de la espuma de aluminio y la placa de PCTA, se encontró que los poros de la espuma de aluminio se mantenían sin colapsar. Se presume que el efecto de anclaje es causado por la penetración de PCTA suavizada por el calor por fricción generado durante la soldadura por fricción en los poros. Además, las pruebas de tracción de las muestras unidas mostraron que la fractura ocurría ya sea en la interfaz de unión o en el material base de la espuma de aluminio, y que la resistencia de unión era equivalente a la resistencia a la tracción de la espuma de aluminio misma.
Descripción
Se espera que la espuma de aluminio sea uno de los candidatos para materiales ligeros en componentes estructurales, ya que es liviana y tiene excelentes propiedades de absorción de impactos y sonido. Sin embargo, la espuma de aluminio tiene baja resistencia a la tracción y flexión debido a sus delgadas paredes celulares. Por lo tanto, la espuma de aluminio se utiliza combinándola con materiales densos. En particular, con la reciente tendencia hacia los materiales multimateriales, se espera que la investigación sobre la combinación con resinas ligeras avance. En este estudio, intentamos unir espuma de aluminio fabricada por el método de precursor a una placa de resina termoplástica policarbonato (PCTA) mediante soldadura por fricción. Se encontró que la espuma de aluminio y la placa de PCTA pueden unirse en aproximadamente 1 minuto mediante soldadura por fricción, al rotar la espuma de aluminio a 2000 rpm y presionar 1 mm en la placa de PCTA. Además, en la soldadura por fricción de la espuma de aluminio y la placa de PCTA, se encontró que los poros de la espuma de aluminio se mantenían sin colapsar. Se presume que el efecto de anclaje es causado por la penetración de PCTA suavizada por el calor por fricción generado durante la soldadura por fricción en los poros. Además, las pruebas de tracción de las muestras unidas mostraron que la fractura ocurría ya sea en la interfaz de unión o en el material base de la espuma de aluminio, y que la resistencia de unión era equivalente a la resistencia a la tracción de la espuma de aluminio misma.