Обзор методов соединения разнородных материалов. Как гармонично сочетаются металлы и полимеры. Объединение легких, разнородных материалов, особенно металлов и полимеров, становится все более распространенным в производстве легких сборок в аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Следовательно, подходящие методы соединения необходимы для их надежной интеграции. Понимание различных технологий соединения, которые существуют для гибридных сборок металл-полимер, приведет к оптимальному выбору.
Растущая распространенность полимерных материалов в структурных и автомобильных применениях из-за их малой массы, высокой удельной прочности, эластичности и низкой стоимости стимулировала исследование комбинации полимеров и металлов в производстве. Части, изготовленные с использованием соединений металл-полимер, в настоящее время пользуются большим спросом в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Одной из целей использования разнородных соединений является повышение гибкости дизайна продукта, так что различные материалы могут быть использованы эффективным и функциональным образом на основе их конкретных свойств. Комбинации металл-полимер объединяют прочность и пластичность металла с физико-химической стойкостью и малым весом полимеров. Металл используется в срезах, где требуется высокая жесткость и прочность, тогда как пластик обладает уникальными химическими свойствами.
Поэтому важно максимизировать совместный вклад каждого материала для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик, сохраняя при этом весовой и экономически эффективный подход.
Однако слияния разнородных материалов часто трудно достичь. Поведение таких сполук редко можно предусмотреть, особенно при использовании методов склеивания и нагрева.
Современные методы соединения металла с пластиком
Несколько методов соединения обычно используются для гибридных соединений между металлическими и полимерными заготовками. Они являются адгезионными связями, механическим креплением и сваркой. Каждая технология соединения имеет свои преимущества и недостатки. Наиболее подходящий метод будет зависеть от обслуживания.
Механическое крепление. Первоначально используемый для соединения металл-металл, механическое крепление теперь используется для соединения металл-пластик. Он включает в себя использование зажимных компонентов, таких как винты и заклепки для образования соединений, без слияния поверхностей стыков. Он требует механических операций, таких как сверление отверстий и изготовление резьбовых винтов.
Существуют различные типы механических методов соединения для соединений металл-пластик, но в настоящее время упор делается на заклепки, потому что он создает надежное соединение. Некоторым типам заклепок нужен цикл нагрева, в течение которого заклепки нагреваются до крепления, потом эти заклепки сжимаются при охлаждении, плотно зажимая компонент.
Результаты испытаний показали, что при соединении заклепок между металлическим и полимерным материалом процесс зависит от толщины листа и геометрических параметров заклепки, таких как конструкция инструмента и заклепочная сила. Поскольку нижний материал подвергается наибольшей деформации, также важно, чтобы полимерный материал был помещен под металлический лист. Учтите эти моменты в процессе производства.