Mustafa Bakkal, Hande Osmanoğlu, Mustafa Safa Bodur

Metal/kompozit hibrit bağlantılarda yüzey işlemlerinin ara yüzey dayanımına etkisi

Son zamanlarda yapılan çalışmalar ışığında, yüksek mukavemetli malzemeler, kompozit malzeme kullanımında ve üretiminde giderek artan artışı beraberinde getirmiştir. Kompozit malzemeler genellikle yapısal tasarımlarda metaller veya polimerler gibi diğer tür malzemelerle kombinasyon halinde kullanılmaktadır. Daha çok havacılık ve otomotiv sektörlerinde kullanılan metal-kompozit yapılara hibrit yapılar adı verilmektedir. Bu çalışmada, zımparalama, lazer tekstürleme ve kumlama gibi çeşitli yüzey işlemlerine sahip farklı metal türleri, ağırlıkça % 30 cam elyaf takviyeli poliamid 66 kompozit malzemesine (PA66) yapıştırılmıştır. Alüminyum 2024 T6, AISI 304 Paslanmaz Çelik ve Titanyum Ti6Al4V metalik malzemeler poliamid kompozit malzeme ile birleştirilmiştir. Alüminyum, Paslanmaz Çelik ve Titanyum metal malzemelerin ve PA 66'nın farklı pürüzlü yüzeylerinin oluşturduğu hibrit yapının dayanımı tek bindirmeli kayma testleri ile test edilmiştir. Bu yapıştırıcı ile bağlanmış çiftlerin kayma mukavemeti değerleri, pürüzlülük ve ıslanabilirlik özellikleri ile bağlantılı olarak bildirilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Yüzey işlemleri, metal/kompozit hibrit bağlantılar, adeziv dayanım, ıslanabilirlik, yüzey pürüzlülüğü

PDF

___

1. Goushegir S.M., Friction spot joining of polymer-metal hybrid structures, Weld World, 49(0), 2–4, 2015.
2. Higgins A., Adhesive bonding of aircraft structures, Int. J. Adhes. Adhes., 20(5), 367–376, 2000.
3. Da Silva L.F.M., Critchlow G.W., Figueiredo M.A.V., Parametric study of adhesively bonded single lap joints by the taguchi method, J. Adhes. Sci. Technol., 22(13), 1477–1494, 2008.
4. Ucsnik S., Scheerer M., Zaremba S., Pahr D.H., Experimental investigation of a novel hybrid metal-composite joining technology, Compos. Part A-Appl. S., 41(3), 369–374, 2010.
5. Adams R.D., Adhesive Bonding 1st ed., Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 2005.
6. Maressa P., Anodio L., Bernasconi A., Demir A.G., Previtali B., Effect of surface texture on the adhesion performance of laser treated Ti6Al4V alloy, J. Adhes., 91(7), 518–537, 2014.
7. Alfano M., Pini S., Chiodo G., Barberio M., Pirondi A., Furgiuele F., Groppetti R., Surface patterning of metal substrates through low power laser ablation for enhanced adhesive bonding, J. Adhes., 90(5–6), 384–400, 2014.
8. Ellsworth Adhesives. Design Guide for Bonding Metals. https://www.ellsworth.com/globalassets/literature-library/manufacturer/henkel-loctite/henkel-loctite-design-guide-bonding-metals.pdf. Yayın tarihi 2014. Erişim tarihi 2020.
9. Sayed A.N., Xianjie Y., Fastening and Joining of Composite Materials, 12th International Congress and Exposition on Experimental and Applied Mechanics, California, USA, June 11-14, 5-23, 2012.
10. Mitschang P., Velthuis R., Didi M., Induction spot welding of metal/CFRPC hybrid joints, Adv. Eng. Matter., 9, 804-13, 2013.
11. Juhl T., Christiansen B., deClaville J., Jensen E.A., Investigation on high strength laser welds of polypropylene and high-density polyethylene, J. Appl. Polym. Sci., 129(5), 2679-85, 2013.
12. Balle F., Wagner G., Eifler D., Ultrasonic spot welding of aluminum sheet/carbon fiber reinforced polymer – joints, Adv. Mater. Res.-Swıtz., 38(11), 934-38, 2007.
13. Martinsen K., Hu S.J., Carlson B.E., Joining of dissimilar materials, Cırp Ann-Manuf. Techn., 64(2), 679–699, 2015.
14. Nandwani Y., Characterization of structural adhesives using lap shear and pin and collar tests, MSc thesis, University of Waterloo, Canada, 2015.
15. Bestenbostel W., Friedrich K., The Appearance of Fatigue Striations in the SEM, 17th International Conference on Composite Materials, Edinburgh, UK, 27-31 July, 2009.
16. Moldovan E., Tierean M.H., Stanciu E.M., Overview of joining dissimilar materials: metals and polymers, Bulletin of the Transilvania of University of Braşov, 10(1), 39-46, 2017.
17. Omnis Composite. Expanded Glass Beads. https://www.omniskompozit.com/kategori/genlestirilmis-cam-kure. Erişim tarihi 2018.
18. Driver D. , Adhesive bonding for aerospace applications, Springer, Dordrecht, 1995.