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

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.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

Вчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Вчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: