Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hybrid welding of metal-polymer composites with a non-conducting polymer layer

Kustroń Paweł, Korzeniowski Marcin, Piwowarczyk Tomasz, Sokołowski Paweł

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 4

33--40

EN

Metal-polymer composites (MPCs) are becoming increasingly popular primarily because of their high strength-to-weight ratio. Metal-polymer composites consist of three layers, i.e. two external metallic sheets (linings) and the core made of plastic. The presence of the internal plastic layer makes MPCs impossible to join using conventional welding processes, which significantly limits their usability. One of the solutions to the problem involves the use of hybrid methods, e.g. ultrasonic method-aided resistance welding. The research work discussed in the article involved the development of a prototype test rig and a technology enabling the joining of the Litecor® composite with steel DP600. The joining process consisted of two stages. The first stage involved the removal of the non-conducting layer of polymer from the welding area and the making of an appropriate electric contact for resistance welding. The second stage was the classical resistance spot welding process. The development of the concept posed a challenge as it was necessary to develop an appropriate acoustic waveguide for high-power ultrasonic waves which, at the same time, could transfer loads in the form of electrode force as well as provide appropriate electric and thermal conductivity without compromising acoustic parameters during the welding process. The development of the test rig was followed by the performance of numerous tests aimed to identify the appropriate window of process parameters. Test joints were subjected to macrographic, strength, ultrasonic and topographic tests.

PL

Kompozyty metalowo-polimerowe (MPC) zyskują na znaczeniu głównie ze względu na wysoki stosunek wytrzymałości do masy. Składają się one z trzech warstw, tj. dwóch zewnętrznych metalowych arkuszy (okładzin) i rdzenia z tworzywa sztucznego. Obecność wewnętrznej warstwy tworzywa sztucznego sprawia, że nie można ich łączyć za pomocą konwencjonalnych procesów zgrzewania, co znacznie ogranicza zakres ich stosowania. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest zastosowanie metod hybrydowych, np. zgrzewania rezystancyjnego wspomaganego metoda ultradźwiękową. W ramach podjętych badań opracowano prototypowe stanowisko badawcze oraz technologię łączenia kompozytu Litecor® ze stalą DP600. Proces łączenia opierał się na dwóch etapach. W pierwszym istotne jest usunięcie nieprzewodzącej warstwy polimeru ze strefy zgrzewania i stworzenie odpowiedniego styku elektrycznego do zgrzewania oporowego. Etap drugi to klasyczne zgrzewanie rezystancyjne punktowe. Opracowanie tej koncepcji było wyzwaniem ze względu na konieczność zaprojektowania odpowiedniego falowodu akustycznego dla fali ultradźwiękowej dużej mocy, który jednocześnie przeniesie obciążenia w postaci siły docisku elektrod, zapewni odpowiedną przewodność elektryczną i cieplną, a przede wszystkim zachowa swoje parametry akustyczne w trakcie procesu zgrzewania. Po opracowaniu stanowiska badawczego dokonano licznych badań w celu opracowania odpowiednego okna parametrów procesowych. Ponadto wykonane złącza były poddawane niezbędnym badaniom, w tym makrograficznym, wytrzymałościowym, ultradźwiękowym oraz topograficznym

2

Possibilities of using scanning acoustic microscopy to analyze incompatibilities in braze welded joints

Piwowarczyk Tomasz, Korzeniowski Marcin, Majewski Dawid

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 10

7--15

EN

This article explores the possibilities of using non-destructive ultrasonic techniques to analyze the quality of lapped braze-welded joints. The tests were performed for 4 material groups (DC03+ZE steel and X5CrNi18-19 steel, aluminum alloys AW-5754 and AW-6061, titanium Grade 2 and copper Cu-ETP). As part of the work, additional materials and joint processes and its parameters were selected (TIG, MIG, laser). The quality of joints was monitored using scanning acoustic microscopy. Based on the A-scan and C-scan images, potential joints imperfections were determined. The possibilities of using advanced ultrasonic techniques to analyze the quality of braze joints was assessed.

PL

W artykule analizowano możliwości zastosowania nieniszczących technik ultradźwiękowych do analizy jakości zakładkowych złączy lutospawanych. Badania wykonano dla 4 grup materiałowych (stal DC03+ZE oraz X5CrNi18-19, stopy aluminium AW-5754 oraz AW-6061, tytan Grade 2 oraz miedź Cu-ETP). W ramach pracy dobrano materiały dodatkowe i warunki technologiczne wytwarzania złączy (TIG, MIG, laser). Kontrolowano jakość wykonanych złączy z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii akustycznej. Na podstawie obrazów A-skan i C-skan określano potencjalne niezgodności połączeń, Określono możliwość wykorzystania zaawansowanych technik ultradźwiękowych do analizy jakości złączy lutospawanych.

3

The effect of the weld pitch on shunting in robotic resistance welding

Sobolewski Sebastian, Korzeniowski Marcin, Piwowarczyk Tomasz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 5

33--43

EN

The shunting of welding current during the process of spot resistance welding is a phenomenon which should be taken into consideration both at the design stage of load-bearing structures and during the process of their fabrication. As regards the intensity of shunting, the most important parameter is the distance between neighbouring welds (weld pitch). In spite of technological guidelines concerning the size of the pitch, scientific publications lack information about the correlation between the distance between welds and the size of the weld nugget. The article presents results of individual research aimed to analyse the effect of the pitch size on the diameter of the weld nugget. The welding process was performed using a robotic welding station. Verification (measurements of the weld nugget diameter) was based on advanced ultrasonic testing methods including scanning acoustic microscopy (SAM) and the RSWA (Resistance Spot Weld Analyser) devise provided with a phased-array mosaic transducer.

PL

Bocznikowanie prądu zgrzewania podczas procesu zgrzewania rezystancyjnego punktowego jest istotnym zjawiskiem, które należy uwzględnić zarówno na etapie projektowania ustrojów nośnych, jak również podczas procesu ich wytwarzania. Najistotniejszym parametrem z punktu widzenia intensywności tego zjawiska jest odległość pomiędzy sąsiadującymi zgrzeinami (podziałka zgrzein). Pomimo wytycznych technologicznych dotyczących wielkości podziałki, w literaturze brak jest informacji o zależności pomiędzy odległością pomiędzy zgrzeinami a wielkością jądra zgrzeiny. W artykule przedstawiono wyniki prac własnych, których celem była analiza wpływu wielkości podziałki na średnicę jądra zgrzeiny. Proces zgrzewania przeprowadzono na zrobotyzowanym stanowisku zgrzewalniczym. Do badań weryfikacyjnych (pomiar średnicy jądra) wykorzystano zaawansowane metody badań ultradźwiękowych – skaningową mikroskopię akustyczną (SAM) oraz urządzenie RSWA (Resistance Spot Weld Analyzer) z wieloprzetwornikową głowicą mozaikową.

4

Adhesive bonding of elements made using the Multi Jet Fusion additive technique

Bednarek Sandra, Sokołowski Paweł, Piwowarczyk Tomasz, Ambroziak Andrzej, Nowak Krzysztof, Janowicz Karol

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 5

93--100

EN

The research discussed the application potential of adhesive bonding in the joining of 3D printed structures made using the Multi Jet Fusion (MJF) state-of-the-art additive technology (HP). The research involved the performance of technological tests aimed to assess the adhesive properties of 3D printout surfaces in the function of a surface layer treatment method as well as to evaluate adhesives used in the joining of 3D printed structures. The tests performed within the research included roughness measurements, contact (wetting) angle measurements, peel strength tests, shear strength tests and bend tests. The results obtained in the tests made it possible to assess the joinability of MJF printouts as well as to identify reasons for problems accompanying the joining of such elements.

PL

Analizowano potencjał aplikacyjny techniki klejenia do łączenia struktur drukowanych 3D w nowoczesnej technologii addytywnej Multi Jet Fusion (MJF) firmy HP. Przeprowadzono badania i testy technologiczne, na bazie których oceniano właściwości adhezyjne powierzchni wydruków 3D, w funkcji metody obróbki warstwy wierzchniej. Oceniano również zastosowane kleje, przeznaczone do spajania drukowanych struktur 3D. W tym celu przeprowadzono pomiary chropowatości, pomiary kąta zwilżania, badania wytrzymałości na odrywanie, badania wytrzymałości na ścinanie i próby zginania. Na podstawie uzyskanych wyników oceniono możliwości łączenia wydruków MJF oraz wskazano przyczyny problemów spajania tego typu elementów.