«muligheten av klebemidler og trykkfølsomme bånd til å forholde seg til plast avhenger i stor grad på deres overflate energi,» Kremer poeng ut. «Kompositt materialer, som for eksempel stive fiberarmert plast, generelt bond godt i forsamlinger med metall komponenter, og dermed blir ofte brukt som lett erstatninger for metalldeler i kamp som hjelmer og bobiler.»
bilindustrien har lenge vært en leder i mixed-materialer forsamlinger., Plast-til-metall automotive programmer inkluderer front-end moduler, pedal bokser, bremsepedalene, driver kollisjonsputen hus, sete panner, reservehjul brønner, manifold og dekker kors-bil bjelker.
«, avhenger av bruksområde og betingelser som materiale har til å utføre, sier Vasant Pednekar, senioringeniør i plast produsent Lanxess Corp. «For eksempel, nylon er vanligvis brukt der høyere temperatur krav eller høyere holdbarhet er nødvendig .,»
Mens plast-til-metall-programmer som er populære i bransjen, leddene mellom de to materialene er også brukt til å montere hvitevarer, konsumvarer, elektronikk, medisinsk utstyr og vindturbiner.
Elektronisk produsenter delta i plast og metall komponenter, for eksempel interne og eksterne hus som brukes i smarttelefoner og andre bærbare enheter. «Ofte, intern støtte struktur er tynn rustfritt stål eller aluminium, og som er koblet til en tykkere stykke plast, sier Jay McKenna, global business manager for microPEM festene i PennEngineering.,
Båter er et annet produkt med blandet materiale forsamlinger. Marine produsenter har tatt i bruk kompositter for skrog, motor rom, master, ror og andre komponenter i flere tiår. Slike forsamlinger må være veldig sterk, og de har ofte for å holde seg i salt vann miljøer.
«metalldeler er alltid nødvendig å ta opp punkt belastninger for kompositt deler, og gir en mekanisk feste punkt, pivot point eller spre en belastning for den sammensatte strukturen,» notater Andrew Rik, president av Element 6, et konsulentselskap som spesialiserer seg i bilindustrien karbon-fiber composites.,
Bli med Metoder
Plast eller kompositt deler er vanligvis koblet til metall plater eller strukturelle komponenter, enten med lim eller fester.
Bli med plast metaller ofte innebærer mekaniske vibrasjoner, for eksempel nagler eller bolter. Men, dette krever hull boring, noe som kan bli dyrt. Kompositt og metall tykkelser må økes samlet for å imøtekomme stress konsentrasjoner i hull og feste-punktet er lastet inn, går på bekostning av vekt fordel. Noen fester også utgjøre en risiko for rust og korrosjon.,
Gjenget setter inn er en måte å bli med metall deler til plast deler ved hjelp av gjengede festeanordninger. «Den vanligste programmet er å trykke på av messing eller stål setter inn i plast komponenter, enten ved termisk eller ultralyd behandling,» sier EWI er Marcus. «Dette er oppnådd ved å smelte polymer i et kanten på metalldeler, som fungerer som en mekanisk felles når plasten er avkjølt.»
en Annen gjenget feste alternativ for blandet materiale forsamlinger er selv-clinching festene., I respons til økt bruk av plast festet til metall, PennEngineering har nylig utviklet flere nye produkter.
«De fleste av våre festene er utformet for å clinch i metall, og vanligvis holder to paneler sammen,» McKenna poeng ut. «Vi har funnet at et feste som strekker seg gjennom den tynne metall-panelet, og klikk broaches i tykkere plast-panelet, gir de beste resultater.
«Den broaching handling skjærer seg vei inn i nonductile plast og har to arkene sammen,» forklarer McKenna., «Dette kan ofte være en løsning som er flush på toppen og bunnen flater av forsamlingen.»
Lim og liming overvinner mange av problemene knyttet til bruk av gjengede festeanordninger for å bli med blandet materiale forsamlinger. Hele limt kontakt overflate deltar i laststyring. I tillegg, lim og primer kombinasjon isolerer ett underlag fra en annen, noe som reduserer problemene fra galvaniske samhandling.
Lim og liming gir mer effektiv legg management, slik at tykkelsen og vekten på både materialer kan bli redusert. Og, det er ingen hull å bore, juster eller segl.,
Imidlertid, klebemidler er ikke umiddelbar liker mekaniske festemidler. Avhengig av teknologi, klebemidler ta sekunder, minutter og noen ganger timer til armatur og til slutt kur. Produsenter må vente for armatur skal være ferdig før bevegelige deler.
Kontroll er også en faktor. Mengden av lim utlevert, den nøyaktige plasseringen av lim, og klemmen force brukes til montering må være nøye kontrollert eller obligasjonslånet vil bli svekket.
Mens lim kan bond nesten alle plast til metall, noen materialer som fungerer bedre enn andre., «Nylon og ABS vanligvis er den enkleste plast for å bli med til metaller, sier Henkel er Lite. «Binding til plast er ikke alltid ideelt når du arbeider med svært glatt plast som polypropylen eller med vanskelig-å-bond plast som polyetylen. Men, primere kan øke binding til plast.
«Nesten alle lim teknologier kan brukes til å bond-plast, metaller,» legger Liten.
«Cyanoacrylates, akryl, epoksyharpikser, urethanes, elastomerer og silikoner alle pålitelig bond plast metaller.,»
En ny teknologi som kalles hybrid strukturelle instant lim (blir introdusert denne høsten av Henkel) vil forbedre plast-til-metall-bonding programmer. Det kombinerer rask herding cyanoakrylat klebemidler med tradisjonelle strukturelle teknologier, slik som epoxy eller metylmetakrylat.
«Disse er to-delt, romtemperatur herding lim påføres ved hjelp av en dual-patron dispenser,» sier Lite. «De tilbyr fast innslag hastigheter på cyanoacrylates med holdbarheten av strukturelle teknologi.,
«Hybrid strukturelle instant lim kan bond mest plast formuleringer, inkludert vanskelig-å-bond plast, metall underlag,» hevder Små. «Det viktigste er at de gjør det raskere. Armatur hastighet skiller hybrid fra den rene strukturelle teknologi. Hybrider innslag i mindre enn tre minutter.»
Selv om det for øyeblikket umulig å sveise plast metall, flere nye R&D prosjekter hold potensial.,
Avraham Benatar, professor i materialvitenskap engineering ved Ohio State University, har utviklet en metode for å bli med termoplast til metall ved hjelp av et oppvarmet verktøyet. Metall underlaget er strukturert med en fin kanten mønster og oppvarmet for en forhåndsinnstilt tid ved å trykke den mot en varme verktøy som er holdt ved en høy temperatur. Deretter, den varme platen er trukket inn, og den kjølige termoplastisk ark er presset mot den varme metallflate for et forhåndsinnstilt tidspunkt.
Det varme metallet smelter termoplastisk overflaten, noe som resulterer i flyt og tisse., Smeltet plast flyter inn i knurls, å skape en mekanisk forrigling felles når plast avkjøles og stivner. Økende oppvarming tid øker generelt felles styrke til en optimal er nådd.
Ifølge for å Benatar, polyetylen med høy tetthet (HDPE)-å-stål leddene han har laget med teknikken er litt sterkere og mer konsekvent enn HDPE-til-aluminium ledd. For en fast oppvarming tid, polykarbonat – og HDPE-til-stål ledd er sterkere enn polypropylen – og akryl-til-stål ledd.,
Ingeniører til å Bli med og Sveising Research Institute i Osaka, Japan, har utviklet en ny prosess som kalles friksjon fanget sveising. De har nylig gjennomført en test som blitt med aluminium og nylon deler. Runde ledd med høy skjærfasthet ble innhentet over et bredt spekter av sveising parametere.
Leave a Reply