Large vehicles, ships, and airplanes are made of hybrid structures with a combination of metal and composite materials. Aluminum and fiber composites are widely used in the aerospace, automotive, and marine industries due to their high strength/weight ratios. In these industries, adhesive joints are preferred as the primary method of forming structural joints. Although the use of adhesives in a combination with different materials provides many advantages over mechanical methods, efforts are being made to increase the strength of the adhesive connection. In this study, three different nanoparticles such as nanosilica, nanoclay, and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were added to a commercial epoxy adhesive (Araldite 2014), and the shear strengths of singlelap joints made of aluminum and glass fiber reinforced polymer composite were investigated. According to the experimental results, adding nanoparticles increased the strength of the bonded joints. The best increase was determined as 62% for the connection with 0.5 wt% MWCNTs added. On the other hand, the improvement in the bond with 1.5 wt% nanoclay was found to be 37.8%, while the improvement in the bond with 1.5% nanosilica was 43.3%. Failure types of samples after the mechanical tests were analyzed by taking macro and scanning electron microscopy images from the overlap sides.

Al ve fiber takviyeli polimerler, yüksek mukavemet/ağırlık oranları nedeniyle havacılık ve otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı malzemelerin birleştirilmesinde yapışkanların kullanılması mekanik yöntemlere göre pek çok avantaj sağlamakla birlikte, yapışkan bağlantısının mukavemetini arttırmaya yönelik çalışmalar devam etmektedir. Bu amaçtan yola çıkılarak bu çalışmada, Al-GFRP tek-bindirmeli yapışma derzleri, Araldite 2014 yapıştırıcıya nanosilika parçacıkları eklenerek hazırlanmıştır. Yapıştırılan numunelerinin kayma dayanımları ASTM D 3039 uluslararası standartlara uygun olarak üniversal çekme test makinesi ile yapılmıştır. Deneysel çalışmaların sonuçları, yapıştırıcıya eklenen nanosilika parçacıklarının Al-GFRP yapıştırma bağlantılarını kayma performansında maksimum % 43 oranda iyileştirdiğini göstermiştir.

ÖzetÖzellikle havacılık endüstrisinde enerji verimliliğini artırmak ve ağırlığı azaltmak için kompozit malzemelerin kullanımı giderek artmıştır. Ancak kompozit malzemelerin örneğin cam elyaf bazlı kompozitlerin elektrik iletkenliğinin oldukça az olması, uçak üzerine yıldırım düşmesi ve sürtünme etkisi ile oluşan statik elektrik akımının uçak yüzeyinden taşınmamasına ve uçağa zarar vermesine neden olmaktadır. Bu nedenle genellikle kompozit tabakanın üzerine veya değişik katmanlarına alüminyum tabaka yapıştırılarak elektrik iletkenliği sağlanmaya çalışılmaktadır. Farklı tür malzemelerin yapıştırılma tekniği, malzemelerin mekanik, kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre değiştiğinden uygun yapıştırıcının tespit edilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, cam elyaf kompozit malzemelerin alüminyum plaka ile yapışmasında kullanılan farklı yapıştırıcıların yapışma mekanik özelliklerine etkisi deneysel olarak incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Alüminyum-Kompozit yapıştırma, Cam elyaf kompozit Adhesive Bonding of Aluminium Plate to Glass Fibre Composites and Investigation of its Mechanical Properties AbstractEspecially in the aviation industry, using of composite materials has gradually increased to improve the energy efficiency and to reduce the weight. However, since the composite materials such as glass fiber based composites have very few of the electrical conductivity, it causes lightning strikes on aircraft, nonmoving of static electricity (due to the friction effect)over the surface of aircraft and cause damage on aircraft. Therefore, it is usually tried to be glued aluminium layer to different layers of the composite layers for obtaining electrical conductivity. Bonding technique of dissimilar materials is changing according to mechanical, chemical and physical properties of the materials. Therefore, determining of the proper adhesive is important. In this paper, the effect of different adhesives, which are used for bonding of glass fibre composite with aluminium plates, on the mechanical properties have been experimentally investigated.

No abstract