Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Resistance spot weld bonding of steel sheets

Kowieski Szymon, Matusiak Jolanta

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 10

25--33

EN

The use of innovative resistance welding methods with bonding for joining construction materials opens new possibilities in expanding ranges of combined materials in various industrial sectors. The article presents the results of experiments of resistance spot welding-adhesive bonding, using the weld-through technique. The influence of welding conditions (technological parameters of welding) and adhesive bonding conditions (method of surface preparation, size and thickness of the overlap during bonding) on the process of creating hybrid connections is presented. The tests combined DC01 steel sheets without protective coverings and DP 600 with Z140 zinc protective coating and designed for applications in the automotive industry one-component epoxy adhesive was used.

PL

Stosowanie innowacyjnych metod zgrzewania rezystancyjnego z klejeniem do łączenia materiałów konstrukcyjnych otwiera nowe możliwości w rozszerzaniu zakresów łączonych materiałów w różnych branżach przemysłowych. W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów łączenia hybrydowego: zgrzewanie rezystancyjne punktowe-klejenie z użyciem techniki weld-through. Przedstawiono wpływ parametrów technologicznych zgrzewania oraz warunków klejenia (sposób przygotowania powierzchni, wymiary zakładki oraz grubość warstwy kleju) na proces tworzenia złączy hybrydowych zgrzewanie rezystancyjne-klejenie blach stalowych. W badaniach łączono blachy stalowe DC01 bez pokryć ochronnych i DP 600 z pokryciem ochronnym cynkowym Z140 z zastosowaniem kleju epoksydowego jednoskładnikowego przeznaczonego do zastosowań w przemyśle samochodowym.

2

Local Shear Strength of Hybrid Polymer-Metal Joints Produced During Injection Moulding

Trzaska O., Kaczmar J. W.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 5 (185)

43--49

EN

In the present work the application of proadhesion interlayers based on epoxy resin compounds as the coupling agents between injected polymer material and the metal insert surface has been proposed. Within the framework of the investigations the effect of the type of applied epoxy resin compounds and their modifications on the mechanical properties (shear strength) of produced hybrid joints have been analyzed. The joining of thermoplastic polymer with the metal sheets was achieved by injection molding of polyamide 6 with 30% of glass fibers (PA6GF30) between metal sheet surfaces (DC01 steel, 0.5 mm thick, cold rolled steel sheet for drawing and forming) covered by epoxy composition interlayers.

3

Wytrzymałość na odrywanie elementów hybrydowych metal-polimer wytwarzanych metodą wtryskiwania

Mayer P., Trzaska O., Dzięciołowska M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 3 (165)

271--274

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na odrywanie elementów hybrydowych typu metal-polimer wytworzonych w technologii wtryskiwania. W celu zwiększenia adhezji powierzchnie stalowe zostaly przygotowane poprzez obróbkę strumieniowo-ścierną i modyfikację chemiczną. Zastosowano również warstwy epoksydowe pomiędzy wtryskiwanym polimerem a blachami stalowymi. Zbadano wpływ różnych kompozycji epoksydowych na wytrzymałość na odrywanie połączenia metal-polimer.

EN

In article are presented results of the peel strength tests of metal-polymer hybrid elements obtained during injection molding process. To increase adhesion the metal surfaces were prepared by abrasive blasting and chemical etching. Also epoxy layers were applied between injected thermoplastic polymer and steel plates. The influence of various epoxy compositions were investigated for peel strength of metal-polymer joints.

4

Skew Bending of Aircraft Fuselage Panels with “L” and “C” Stringers Mounted by Hybrid Joint

Sadowski T., Golewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2813--2820

EN

A section of fuselage skin with dimension 30 x 200 mm was subjected to numerical study and loaded by skew bending (Fig. 3). The thickness of the skin was 0,6 mm, the length of a leg of an angle “L” profile stringer was 12 mm with 1mm thickness. The angle of inclination α of the load plane to the skin plane varies in the range from 10° to 90° with 10° increment. The elastic - plastic material model of D16T aluminum alloy was used in simulations of the fuselage skin as well as for “L” and “C” profile stringers. In the material model description damage of aluminum alloy was taken into account. An adhesive layer with thickness of 0,1mm was modeled using cohesive elements with the failure mode depending on the shear strength and the tensile strength. The paper presents a comparative analysis of the considered structural elements with application of the unsymmetrical “L” profile or the symmetrical “C” profile with the same cross section area. All numerical studies were performed in Abaqus program. Finally, one can conclude that the stiffness of the structural element with application of the symmetrical “C” profile stringer is stronger, whereas the mechanical response of both versions of the hybrid joint significantly depends on the angle of load inclination α.

PL

Badaniom numerycznym poddano wycinek poszycia o wymiarach 30x200mm, który następnie poddano obciążeniu poprzez ukośne zginanie, Rys. 3. Grubość blachy poszycia wynosiła 0,6 mm, długość ramienia kątownika równoramiennego 12 mm i grubość ramienia 1mm. Kąt nachylenia α płaszczyzny obciążenia w stosunku do płaszczyzny poszycia zmieniał się w granicach od 10° do 90° z przyrostem co 10°. W symulacjach zastosowano model sprężysto – plastyczny materiału dla poszycia i kształtownika jakim był stop aluminium D16T. W opisie modelu materiału uwzględniono także uszkodzenie stopu aluminium. Warstewka kleju o grubości 0,1 mm była modelowana z wykorzystaniem elementów kohezyjnych, dla których także uwzględniono uszkodzenie przyjmując dane producenta, takiej jak wytrzymałość na ścinanie oraz na rozciąganie. W pracy przedstawiono analizę wpływu zmiany obecnie stosowanego niesymetrycznego kształtownika (kątownik), kształtownikiem symetrycznym (ceownik) o takim samym polu przekroju poprzecznego. Wszystkie badania numeryczne przeprowadzono w programie Abaqus.

5

Numerical study of the prestressed connectors and their distribution on the strength of a single Lap, a double lap and hybrid joints subjected to uniaxial tensile test

Sadowski T., Golewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

579--585

EN

Prestressed joints are widely used in construction using connectors in the form of screws, whose task is to strong clamping of joined parts, thereby the internal forces in joint are transferred by surface friction contact of the elements. In the automotive and aerospace industries hybrid joints are more widely applied. Mechanical connectors are added to the adhesive joint in form of rivets, screws or clinch increasing its strength properties. The aim of this study was to determine how the prestressed connectors influence the mechanical response of hybrid, single and double lap joints. The influence of different distribution of the connectors was also investigated. Numerical study was conducted in ABAQUS program. Mechanical connectors were modeled by using fasteners, that allowed for a considerable simplification of the numerical model. In their application, there is no need for an additional submodels for connectors in the form of the rivet or the bolt. Prestressing is activated by direct application of the force to the connector. In the numerical examples the authors assumed that the diameter of the mechanical connectors was equal to 6mm and shear strength was equal 1kN. Adhesive layers were modeled by using cohesive elements for which maximum shear stresses and fracture energy were specified. The layer thickness was assumed to be equal 0.1mm and it was initially removed from the areas where mechanical connectors were placed. Two types of joints were analysed in the study: the single lap joint with lap dimensions 40x40mm as well as the double lap joint with lap dimensions 40x20mm, from which it results that theoretical strength of both connections should be the same. The prestressing of connectors was introduced by the force 1.5kN. For all pure - mechanical joints and for single lap joints positive effects were obtained. For double lap joints additional prestressing did not significantly affect for their strength. The influence of distribution of mechanical connectors was additionally analyzed by consideration of three configurations, where the rows of rivets were located at distances of 5, 10 and 15mm from the lap edge. The maximum increase of the load capacity by 24% was achieved for single lap joint as well as 35.7% for double lap joint. The obtained numerical results indicate the positive effects of additional pressure and allows for practical suggestions how to correct and optimize spacing distance of mechanical connectors in hybrid joints to get better mechanical response.

PL

Połączenia sprężone są szeroko stosowane w budownictwie przy wykorzystaniu łączników w postaci śrub, których zadaniem jest silne docisnięcie do siebie łączonych elementów, wskutek czego siły w złączu są przenoszone dzięki tarciu stykających się powierzchni tych elementów. W przemyśle samochodowym i lotniczym coraz powszechniej stosuje się połączenia hybrydowe. Do złącza klejowego wprowadzane są łączniki w postaci nitów, śrub lub przetłoczeń podnosząc jego cechy wytrzymałościowe. Celem przeprowadzonych badań było określenie jak wpływa sprężenie łączników w połączeniach hybrydowych w złączach zakładkowych oraz dwunakładkowych także przy różnym rozmieszczeniu łączników. Badania numeryczne były przeprowadzone w programie Abaqus. Połączenia mechaniczne były modelowane przy użyciu tzw. fastenerów, które pozwalają na znaczne uproszczenie budowy modelu. Przy ich zastosowaniu nie ma potrzeby wykonywania dodatkowego modelu w postaci łącznika - nitu lub śruby. Sprężenie jest natomiast wywoływane poprzez bezpośrednie podanie wartości siły wystepującej w łączniku. Dla łączników mechanicznych została podana siła powodująca ściecie o wartości 1kN a ich średnica wynosiła 6mm. Warstewka kleju była modelowana przy użyciu elementów kohezyjnych dla których zostały określone maksymalne naprężenia styczne oraz energia zniszczenia. Grubość warstewki wynosiła 0,1mm i wstępnie została ona usunięta z obszarów w których występowały łączniki mechaniczne. Badaniom poddano dwa typy połączeń: zakładkowe o wymiarach zakładki 40x40mm oraz dwunakładowe o wymiarach zakładek 40x20mm z czego wynika fakt, że teoretycznie wytrzymałość na ścinanie obu połączeń powinna być jednakowa. Analizowano połączenia sprężone siłą 1,5kN uzyskując pozytywne efekty dla wszystkich połączeń czysto - mechanicznych oraz dla połączeń zakładkowych. Dla połączeń dwunakładkowych sprężanie nie wpływa znacząco na ich wytrzymałość. Dodatkowo w pracy analizowano wpływ rozmieszczenia łączników mechanicznych rozważając trzy konfiguracje, gdzie rzędy nitów znajdowały się w odległościach 5, 10 i 15mm od granicy zakładki. Uzyskano tym samym maksymalny wzrost nośności o 24% dla połączeń zakładkowych oraz o 35,7% dla dwunakładkowych. Wykonane prace świadczą o pozytywnych skutkach sprężania połączeń a także dają wskazówki do prawidłowego - bardziej optymalnego wytrzymałościowo rozmieszczania łączników mechanicznych w połączeniach hybrydowych.