Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of aging on the load capacity of adhesive lap joints made of aluminum alloy EN AW-2024-T3

Ozga Ewelina, Zielecki Władysław

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2024

|

nr 4

19--27

EN

The aim of the study was to assess the effect of environmental ageing on the load capacity of single-lap adhesive joints made of EN AW-2024-T3 aluminum alloy, subjected to and not subjected to pneumatic shot peening. Adhesive joints were made using two-component epoxy adhesive Loctite EA 3430. Half of the formed joints were strengthened by pneumatic shot peening of the overlap zone. The shot peening time was 120 s, the ball diameter was 1.0 mm, and the compressed air pressure was 0.5 MPa. The adhesive joints were then subjected to different variants of ageing in natural conditions. Individual variants differed in the length of ageing. The next step was to examine the load capacity of the adhesive joints using a static tensile test. The results were subjected to statistical analyzes, including analysis of variance (ANOVA), regression and correlation analysis, and Student's t test. Based on the analyzes, it was found that for the assumed range of input factor variability, ageing of joints not subjected to shot peening increased their load capacity by 38%. Aging of joints strengthened by shot peening resulted in a 62% decrease in their load capacity. The ageing length had a significant effect on the load capacity of the adhesive joints.

PL

Celem pracy była ocena wpływu starzenia środowiskowego na nośność połączeń klejowych jednozakładkowych ze stopu aluminium EN AW-2024-T3, które poddano i nie poddano procesowi pneumokulkowania. Połączenia klejowe wykonano z użyciem dwuskładnikowego kleju epoksydowego Loctite EA 3430. Połowę utworzonych połączeń umocniono za pomocą pneumokulkowania strefy zakładki. Czas pneumokulkowania wynosił 120 s, średnica kulek 1,0 mm, a ciśnienie sprężonego powietrza 0,5 MPa. Następnie, połączenia klejowe poddano różnym wariantom starzenia w warunkach naturalnych. Poszczególne warianty różniły się długością starzenia. Kolejnym krokiem było zbadanie nośności połączeń klejowych za pomocą statycznej próby rozciągania. Uzyskane wyniki poddano analizom statystycznym, które obejmowały przeprowadzenie jednoczynnikowej analizy wariancji ANOVA, analizy regresji, korelacji i testu t-Studenta. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że dla przyjętego zakresu zmienności czynników wejściowych, starzenie połączeń niepoddanych pneumokulkowaniu, zwiększyło ich nośność o 38%. Starzenie połączeń umocnionych w procesie pneumokulkowania spowodowało natomiast zmniejszenie ich nośności o 62%. Długość starzenia miała istotny wpływ na nośność połączeń klejowych.

2

Relationship between 3D surface roughness parameters and load capacity of adhesive joints after shot peening

Zielecki Władysław, Świrad Sławomir, Ozga Ewelina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 3

35--43

EN

The aim of the article was to investigate whether roughness parameters in a 3D system can be used to assess the load capacity of adhesive lap joints strengthened in the shot peening process. The analyzes were carried out for single-lap adhesive joints made of EN AW-2024-T3 aluminum alloy, whose overlaps were shot peened for 60 to 180 s using balls with a diameter of 0.5 to 1.5 mm with a compressed air pressure of 0.3 to 0.5 MPa. As a result of the regression and correlation analysis, it was found that within the adopted range of input parameters variability, the load capacity of adhesive joints subjected to shot peening is most closely related to the roughness parameter Sdr. It has been shown that increasing the value of the Sdr parameter contributes to increasing the load capacity of adhesive joints. A mathematical model describing the impact of treatment time, balls diameter and compressed air pressure on the value of the Sdr parameter was also built. The model was built in accordance with the the Hartley's PS/DS-P:Ha3 plan methodology. The obtained results allow to conclude that the Sdr parameter can be used to predict the load capacity of adhesive joints after shot peening and thus to assess the strengthening treatment (within the assumed range of input parameters variability). Additionaly, the simplicity and low cost of roughness measurements justify the use of this method in industrial purposes.

PL

Celem artykułu było zbadanie, czy parametry chropowatości w układzie 3D mogą być stosowane do oceny nośności zakładkowych połączeń klejowych, umacnianych w procesie pneumokulkowania. Analizy przeprowadzono dla połączeń klejowych jednozakładkowych ze stopu aluminium EN AW-2024-T3, których zakadki pneumokulkowano w czasie od 60 do 180 s, kulkami o średnicy od 0,5 do 1,5 mm z ciśnieniem wynoszącym od 0,3 do 0,5 MPa. W wyniku przeprowadzonej analizy regresji i korelacji stwierdzono, że w przyjętym zakresie zmienności parametrów wejściowych, nośność połączeń klejowych poddanych pneumokulkowaniu jest najsilniej związana z parametrem chropowatości Sdr. Wykazano, że zwiększanie wartości parametru Sdr, przyczynia się do zwiększania nośności połączeń klejowych. Zbudowano również model matematyczny, opisujący wpływ czasu obróbki, średnicy kulek i ciśnienia sprężonowego powietrza na wartość parametru Sdr. Model zbudowano zgodnie z metodyką planu Hartleya PS/DS-P:Ha3. Uzyskane wyniki pozwalają na stwierdenie, że parameter Sdr może być wykorzystywany do przewidywania nośności połączeń klejowych po pneumokulkowaniu, a tym samym do oceny obróbki umacniającej (w przyjętym zakresie zmienności parametrów wejściowych), a prostota i niskie koszty pomiarów chropowatości przemawiają za słusznością użycia tej metody w celach przemysłowych.

3

The influence of shot peening on the stress state in the adhesive layer and the load capacity of adhesive joints

Zielecki Władysław, Godzimirski Jan, Ozga Ewelina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2022

|

nr 2

32--40

EN

The aim of the article was to determine the influence of shot peening of the outer surface of the overlap on the stress state in the adhesive layer and the load capacity of single lap adhesive joints made of EN AW-2024-T3 aluminum alloy. Experimental investigations and numerical simulations were carried out. According to the results of experimental analyses, shot peening with balls with a diameter of 1 mm for 120 s with a compressed air pressure of 0.5 MPa increased the load capacity of the adhesive joints by 33%. Numerical simulations have shown that shot peening, by deforming the joined elements, reduces the stress perpendicular to the surface of the adhesive layer which results in a reduction of equivalent (von Misses) stress and an increase in strength of adhesive joints.

PL

Celem artykułu było określenie wpływu pneumokulkowania zewnętrznej powierzchni zakładki na stan naprężeń w spoinie klejowej oraz nośność połączeń klejowych jednozakładkowych wykonanych ze stopu aluminium EN AW-2024-T3. W ramach badań przeprowadzono doświadczenia eksperymentalne i obliczenia numeryczne. Zgodnie z wynikami doświadczeń eksperymentalnych, pneumokulkowanie połączeń klejowych kulkami o średnicy 1 mm w czasie 120 s z ciśnieniem sprężonego powietrza wynoszącym 0,5 MPa przyczyniło się do wzrostu nośności połączeń klejowych o 33%. Obliczenia numeryczne wykazały, że pneumokulkowanie, poprzez odkształcenie klejonych elementów, zmniejsza naprężenia prostopadłe do powierzchni spoiny klejowej, co skutkuje zmniejszeniem jej wytężenia (naprężenień zredukowanych) i wzrostem wytrzymałości połączeń klejowych.

4

Relationship between surface roughness and load capacity of adhesive joints made of aluminum alloy 2024-T3 after shot peening

Zielecki Władysław, Ozga Ewelina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2022

|

nr 4

34--45

EN

The aim of the work was to investigate the influence of selected shot peening parameters on the load capacity of adhesive joints and on the surface roughness of samples made of aluminum alloy 2024-T3. The research was also aimed at verifying whether it is possible to assess the load capacity of adhesive joints on the basis of the surface roughness parameters after shot peening. The treatment variants were developed according to the matrix of the Hartley's PS/DS-P:Ha3 plan. Shot peening time varied from 60 to 180 s, ball diameter from 0.5 to 1.5 mm and compressed air pressure from 0.3 to 0.5 MPa. As a result of the analysis of the correlation between the load capacity of connections and the surface roughness, it can be concluded that the greatest relationship exists between the load capacity and the Rku parameter. The regression analysis shows that the load capacity of the connections should increase along with the increase of the Rku parameter. The study also showed that the Rku parameter is also most strongly associated with the deflection of the Almen strips. The Almen strip deflection increases with the increase of the Rku parameter. The regression equation describing the influence of shot peening parameters on the value of the Rku parameter indicates that the value of the Rku parameter increases with the increase of the treatment time and the decrease of the ball diameter and the compressed air pressure.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu wybranych parametrów pneumokulkowania na nośność połączeń klejowych oraz chropowatość powierzchni próbek ze stopu aluminium 2024-T3. Badania miały również na celu sprawdzenie, czy możliwa jest ocena nośności połączeń klejowych na podstawie parametrów chropowatości powierzchni po pneumokulkowaniu. Warianty pneumokulkowania opracowano zgodnie z matrycą planu Hartleya PS/DS-P:Ha3. Czas obróbki zmieniał się w zakresie od 60 do 180 s, średnica kulek od 0,5 do 1,5 mm i ciśnienie sprężonego powietrza od 0,3 do 0,5 MPa. W wyniku analizy korelacji miedzy nośnością połączeń i chropowatością powierzchni można stwierdzić, ze największa zależność występuje pomiędzy nośnością a parametrem Rku. Analiza regresji wskazuje, ze wraz ze zwiększaniem wartości parametru Rku nośność połączeń również powinna wzrastać. W ramach pracy wykazano również, że parametr Rku jest parametrem chropowatości najsilniej związanym ze strzałką ugięcia płytek Almena. Strzałka ugięcia płytek Almena wzrasta wraz ze wzrostem parametru Rku. Równanie regresji opisujące wpływ parametrów pneumokulkowania na wartość parametru Rku wskazuje, że wartość parametru Rku wzrasta wraz ze zwiększaniem czasu kulkowania i zmniejszaniem średnicy kulek i ciśnienia sprężonego powietrza.

5

The influence of thermal shock on the load capacity of cylindrical adhesive joints made of EN AC-AlSi7-Mg0.3 aluminum alloy and glass-epoxy composite EP405-GE

Zielecki Władysław, Bielenda Przemysław, Ozga Ewelina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2021

|

nr 4

34--42

PL

Celem pracy była ocena wpływu szoków termicznych na nośność połączeń klejowych czopowych walcowych. Złącza klejowe wykonano ze stopu aluminium ENAC-AlSi7Mg0,3 (tuleja) oraz kompozytu szkło-epoksydowego EP405-GE (czop). Elementy połączono ze sobą za pomocą kompozycji klejowej Araldite 2014. Grubości utworzonych spoin klejowych wynosiły 0,025 mm, 0,075 mm i 0,125 mm. Połączenia klejowe poddano 0, 50, 100 lub 150 cyklom zmian temperatury. Temperatura maksymalna wynosiła 60 ̊C, a minimalna -20 ̊C. Wyniki badań wytrzymałościowych wskazują, że w przyjętym zakresie zmienności czynników wejściowych, poddawanie złączy szokom termicznym miało pozytywny wpływ na ich nośność. Najwyższe wartości nośności zaobserwowano w przypadku złączy ze spoiną o grubości 0,125 mm i 0,075 mm, które poddano 150 cyklom zmian temperatury. Zgodnie z wynikami analizy regresji i korelacji, w przyjętym zakresie zmienności czynników wejściowych, liczba cykli zmian temperatury ma istotny statystycznie wpływ na nośność połączeń. Wykazano, że nośność złączy klejowych rośnie wraz ze wzrostem liczby cykli zmian temperatury. Test t-Studenta wskazuje, że istotne statystycznie różnice w nośności połączeń poddawanych różnej liczbie cykli zmian temperatury występują w przypadku wariantów: G075L0 (grubość spoiny 0,075 mm, liczba cykli 0) i G075L150 (grubość spoiny 0,075 mm, liczba cykli 150) oraz wariantów: G125L0 (grubość spoiny 0,125 mm, liczba cykli 0) i G125L150 (grubość spoiny 0,125 mm, liczba cykli 150).

EN

The aim of the work was to investigate the effect of thermal shocks on the load capacity of cylindrical adhesive joints. The adhesive joints are made of ENAC-AlSi7Mg0.3 aluminum alloy (sleeve) and glass-epoxy compositeEP405-GE (pivot). The elements were joined together with the Araldite 2014 adhesive composition. The thicknesses of the adhesive layer were 0.025 mm, 0.075 mm or 0.125 mm. The adhesive joints were subjected to 0, 50, 100 or 150 cycles of temperature changes. The maximum temperature was 60 ̊C and the minimum temperature was -20 ̊C. The results of the strength tests show that in the accepted range of variability of input factors, subjecting the joints to thermal shocks had a positive effect on their load capacity. The highest values of load capacity were observed for joints with 0.125 mm or 0.075 mm thick adhesive layer, which were subjected to 150 cycles of temperature changes. According to the results of the regression and correlation analysis, within the adopted range of input factors variability, the number of cycles of temperature changes has a statistically significant influence on the load capacity. It has been shown that the load capacity of adhesive joints increases with an increase in the number of cycles of temperature changes. Student's t-test shows that statistically significant differences in the load capacity of adhesive joints subjected to a different number of thermal shocks cycles occur in the case of variants: G075L0 (adhesive layer thickness 0.075 mm, number of cycles 0) and G075L150 (adhesive layer thickness 0.075 mm, number of cycles 150) and variants: G125L0 adhesive layer thickness 0.125 mm, number of cycles 0) and G125L150 (adhesive layer thickness 0.125 mm, number of cycles 150).