بررسي تجربي اتصال ورق آلومينيوم و كامپوزيت CFRP با استفاده از فرايند ساخت افزايشي اولتراسونيك

به دليل نسبت بالاي استحكام به وزن دو ماده آلومينيم و الياف كربن، كاربرد اين دو ماده و اتصال آن‌ها به يكديگر در صنعت خودروسازي و هوافضا در حال گسترش است. هدف اصلي از انجام اين پژوهش، تشكيل يك سازه سه بعدي متشكل از سه لايه ورق متصل‌شده به يكديگر با استفاده از فرايند ساخت افزايشي اولتراسونيك مي‌باشد. اين سازه سه لايه‌اي به صورت دولايه آلومينيوم 6061 در دوطرف و يك لايه پليمر بهبود يافته با الياف كربن لايه چيني شده است. در نهايت با دستگاه آزمون كشش، استحكام كششي‌برشي سطح مقطع جوش تمامي 15 نمونه آزمايشي، بر حسب مگاپاسكال اندازه‌گيري شد. طراحي آزمايش با روش پاسخ سطح، نوع باكس بنكن انجام شد. سه پارامتر توان، زمان و فشار و هر كدام در سه سطح به عنوان پارامترهاي متغير در نظر گرفته شده است. به منظور طراحي آزمايش و همچنين تحليل و بررسي داده‌هاي آزمون، از نرم افزار ديزاين اكسپرت بهره گرفته‌شده است. نمودارهاي تاثير هركدام از پارامترها استخراج شد و پارامترهاي بهينه نيز بدست آمد. نتايج نشان داد كه پارامتر توان اولتراسونيك بيشترين و پارامتر فشار كمترين تاثيرگذاري در استحكام كششي برشي جوش را دارند. بيشترين استحكام كششي‌برشي با پارامترهاي توان 1400 وات، زمان 4/0 ثانيه و فشار 7 بار برابر با حدود 92 مگاپاسكال بدست آمد.