Hiljuti on Hiina Teaduste Akadeemia (CAS) Shanghai optika ja täppismasinate instituudi (SIPM) teadlaste Yang Shanglu meeskond teinud teadus- ja arenduskeskuses uusi edusamme metall-süsinikkiudkomposiitide heterogeensete ühenduste laseriga ühendamisel. Laserintelligentse tootmistehnoloogia kohta. Meeskond kasutas soojusallikana häälestatavat lameda ülaosaga ristkülikukujulist pooljuhtlaserit, et realiseerida kõrgtugeva terase ja termoplastvaigupõhiste süsinikkiudkomposiitide ühendamine, selgitas seost heterogeensete materjalide liidese termilise ajaloo ja liidese kujundamise mehhanismi vahel. ja ühine jõudlus ning esitas uut tüüpi lasersoojussisendi protsessistrateegia. Seotud uurimistulemused on kokku võetud järgmiselt: "Liidese termilise ajaloo mõju QP980-CFRTP laseriga ühendamise ühendusmehhanismile reguleeritava tasapinnalise ristkülikukujulise laserkiirega", avaldatud ajakirjas Composite Structures.
Suure jõudlusega hübriidstruktuuride väljatöötamine koos mitmest materjalist süsteemidega on kosmosetööstuses kasvav trend. Süsinikkiuga tugevdatud termoplastsetel komposiitidel (CFRTP) on kõrge eritugevus ja sitkus ning neid saab hübridiseerida metallidega, et rahuldada nii struktuurse kergekaalu kui ka kulude kontrollimise nõudeid. Metallide ja komposiitide füüsikalis-keemiliste omaduste tohutu erinevuse tõttu on olemasolevad erinevate materjalide ühendamise meetodid ebapiisavad ning tungivalt on vaja välja töötada uued, kvaliteetsed ja tõhusad liitmisprotsessid.
Meeskond uurib laseriga ühendamise protsessi liidese termilist ajalugu, analüüsib vaigumaatriksi temperatuuriseisundit ja selle märgamiskäitumist metalli pinnal ning võrdleb erinevate liideste soojuslugude mõju liideste liitumisdefektidele, keemilistele koostistele, ühenduskohtadele. tugevused ja ebaõnnestumise käitumine. Pindadevahelise termilise ajaloo kujundamise meetodi ja lasersoojussisendi protsessi reguleerimise abil saavutatakse piirpinna temperatuur ja piisav hoidmisaeg, mis aitavad vaigumaatriksil sulada ja täielikult metalli pinnal hajuda, täita liideses olevad mikropoorid ja soodustada keemiline sidumine, mille tulemuseks on kvaliteetne liite tippkoormusega üle 10 kN ja nihketugevusega üle 22 MPa. Seotud uurimistulemustel on lai valik kasutusvõimalusi lennunduses ja muudes sellega seotud valdkondades.
Joonis 1. Laseriga ühendamise protsess, ülikiire laserpinnatöötluse struktuur ja liidese termilise ajaloo jälgimine
Joonis 2. Seos liidese termilise ajaloo ja vaigu märgumiskäitumise vahel metallpinnal
