Wpływ przygotowania powierzchni na wytrzymałość połączenia metal-kompozyt w laminatach FML

• Autorzy: Bieniaś, J. , Surowska, B.

Warianty tytułu

EN

Effect of surface treatment on metal-composite joint strength in FML laminates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Laminaty metalowo-włókniste (FML) są nowoczesną grupą złożonych materiałów wykorzystywanych głównie w przemyśle lotniczym. Połączenie blach metalowych z kompozytem polimerowo-włóknistym pozwala na uzyskanie nowych właściwości konstrukcji. W pracy badano wytrzymałość na ścinanie połączeń: stop aluminium 2024-kompozyt włókno szklane/żywica epoksydowa, 2024-kompozyt włókno węglowe/żywica epoksydowa po różnych sposobach przygotowania powierzchni metalu. Największe wytrzymałości na ścinanie otrzymano dla złącz blacha anodowana w kwasie chromowym-kompozyt z włóknem węglowym (7,6š0,8 MPa) oraz blacha anodowana w kwasie chromowym-kompozyt z włóknem szklanym (7,2š0,3 MPa). Dla większości złącz utrata połączenia następowała zarówno z dekohezją w obszarze kompozytu, jak i utratą adhezji na granicy metal-kompozyt.

EN

Fibre-metal laminates (FML) are modern group of hybrid materials used mainly in aircraft industry. The combination of metallic sheets and polymerfibre composite enable to obtain the new properties of structures. In the paper the shear strength of some FML's was studied. There were: 2024 aluminium alloy-GFRP composite and 2024 alloy-CFRP composite laminates with various metal surface treatment. The highest values of shear strength were obtained for chromic anodizing sheet-carbon composite joint (7.6š0.8 MPa) and chromic anodizing sheetglass composite joint (7.2š0.3 MPa). The loss of connection was occurred as composite decohesion as well as metal-composite debonding in most of joints.

Słowa kluczowe

PL

laminat FML; kompozyt polimerowo-włóknisty; utlenianie anodowe; wytrzymałość; delaminacja

EN

FML laminate; polymer-fibre composite; anodic oxidation; strength; delamination

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 341-343
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bieniaś, J.

autor

Surowska, B.

• Katedra Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska,

Bibliografia

• [1] Botelho E. C., Silva R. A., Pardini L. C., Rezende M. C.: A review on the development and properties of continuous fiber/epoxy/aluminum hybrid composites for aircraft structures. Mat. Res. 9 (3) (2006) 247÷256.
• [2] Asundi A., Choi A. Y. N.: Fiber Metal Laminates: An advanced material for future aircraft. Journal of Materials Processing Technology 63 (1997) 384÷394.
• [3] Surowska B.: Materiały funkcjonalne i złożone w transporcie lotniczym/ Functional and hybryd materials in air transport. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 3 (39) (2008) 30÷40.
• [4] Vogelesang L. B., Vlot A.: Development of fibre metal laminates for advanced aerospace structures. Journal of Materials Processing Technology 103 (2000) 1÷5.
• [5] Sinke J.: Manufacturing of GLARE. Parts and Structures Applied Composite Materials 10 (2003) 293÷305.
• [6] Gunnink J. W., Vlot A., de Vries T. J., van der Hoeven W.: Glare technology development 1997÷2000. Applied Composite Materials 9 (2002) 201÷219.
• [7] Wu G., Yang J.-M.: The mechanical behavior of GLARE laminates for aircraft structures. JOM January (2005) 72÷79.
• [8] Botelho E. C., Rezende M. C., Pardini L. C.: Hydrothermal effects evaluation using the Iosipescu shear test for glare laminates. J. Braz. Soc. Mech. Sci. & Eng. 30 (3) (2008) 213÷220.
• [9] Belkind A.. Li H., Orban Z., Jansen F.: An in situ XPS study of oxygen plasma cleaning of aluminum surfaces. Surface and Coatings Technology 92 (3) (1997) 171÷177.
• [10] Aleksandrov V. D.: Modification of the surface of aluminum alloys by laser treatment. Metal Science and Heat Treatment 44 (3-4) (2002) 168÷171.
• [11] Bieniaś J.: Fibre Metal Laminates – some aspects of manufacturing process, structure and selected properties. Kompozyty/Composites 1 (2011) 39÷43.
• [12] Reyes G., Kang H.: Mechanical behavior of lightweight thermoplastic fiber–metal laminates. Journal of Materials Processing Tech. 186 (1-3) (2007) 284÷290.
• [13] Reyes G., Gupta S.: Manufacturing and mechanical properties of thermoplastic hybrid laminates based on DP500 steel. Composites Part A 40 (2009) 176÷183.
• [14] www.hexcel.com (product date), June 2011.
• [15] Rudawska A.: Wytrzymałość połączeń klejowych blach aluminiowych w aspekcie montażu połączeń nierozłącznych. Technologia i Automatyzacja Montażu 2 (2009) 35÷38.
• [16] Zhang J., Zhao X., Zuo Y., Xiong J.: The bonding strength and corrosion resistance of aluminum alloy by anodizing treatment in a phosphoric acid modified boric acid/sulfuric acid bath. Surface & Coatings Technology 202 (2008) 3149÷3156.
• [17] Anagreh N., Dorn L., Bilke-Krause C.: Low-pressure plasma pretreatment of polyphenylene sulfide (PPS)surfaces for adhesive bonding. International Journal of Adhesion & Adhesives 28 (2007) 16÷22.
• [18] Bieniaś J.: Analiza powierzchni metalu w laminatach metalowo-włóknistych. Inżynieria Materiałowa (2011) (w druku).