Новая лазерная технология сплавляет алюминий с пластиком — Naked Science
29.08.2018
5 минут
Редакция
59

Новая лазерная технология сплавляет алюминий с пластиком

Команда ученых из Фраунгоферовского института материаловедения и лучевых технологий разработала новый способ эффективного сцепления алюминия и пластика.

cometogether1

Недавно группа немецких инженеров продемонстрировала технику смешивания пластика с алюминием путем предварительной подготовки алюминиевых пластин инфракрасными лазерами. В журнале Journal of Laser Applications исследователи описали, как огрубление поверхности алюминия при помощи непрерывных лазерных лучей создает механическое взаимное сцепление с термопластическим полиамидом и приводит к более высокой адгезии.

 

«При других способах смешивания у вас есть пластиковая часть, которую вы хотите совместить с металлической частью. В процессе литья под давлением мы генерируем пластиковую часть поверх металлической в углублении машины, — говорит автор исследования Яна Гебауэр. — Полученный результат очень сложно сравнить с термическим прессованием или другими технологиями смешивания из-за специфических температурных условий».

 

Для решения вышеупомянутых проблем Гебауэр с коллегами использовала непрерывный и пульсирующий на протяжении 20 пикосекунд лазер, чтобы создать поверхность на алюминиевых пластинах, наиболее подходящую для сцепления с полиамидным слоем. Затем ученые поместили пластины в литьевые формы и залили их термопластичным полиамидом — полимером, относящимся к нейлону, который применяется в корпусах электроинструментов, машинных винтах и шестеренках.

 

«Затем мы проанализировали поверхностную топографию и провели механические испытания связывающего поведения, чтобы выяснить, какие параметры приводили к максимально крепкому связыванию», — объясняет Гебауэр.

 

Сравнение алюминиевых поверхностей, обработанных непрерывным (a, c) и пульсирующим лазером / © Matthieu Fischer

 

Опыты с использованием трехмерной оптической конфокальной микроскопии и сканирования электронной микроскопией показали, что алюминиевые пластины, обработанные пульсирующим лазером, обладали более гладкими линейными структурами в углублениях на своей поверхности, в отличие от тех, на которые они воздействовали непрерывным лазерным излучением. Алюминиевые пластины, обработанные инфракрасными лазерами, также продемонстрировали лучшие свойства для сцепления, но они уменьшились при тестах с повышенным уровнем влажности.

 

Несмотря на успех, Гебауэр сказала, что большая часть работы им еще только предстоит. Им необходимо понять, как оптимизировать предварительную обработку поверхности металла, чтобы сделать этот процесс экономичным для производителей. Сейчас команда собирается изучить, как происходит сжатие вплавленного термопластика при его охлаждении.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 14:48
25 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Позавчера, 16:16
5 минут
Илья Ведмеденко

Российские специалисты восстановили транспортное средство «Ладога», построенное на базе танка Т-80 и предназначавшееся на случай ядерной войны.

Позавчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

23 января
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Позавчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: