AA2024-T3 alüminyum alaşımlarına uygulanan farklı yüzey hazırlama ve pürüzlülük işlemlerinin yapıştırma bağlantılarına etkisi

Abstract

ÖzYapıştırma bağlantılarının dayanımı; yapıştırılan malzemelerin yüzeyine uygulanacak işlemlere ve yapıştırıcıların türüne göre değişiklikler göstermektedir. Özellikle yapışma yüzeyine uygulanacak yüzey işlemleri, yapıştırma bağlantılarının dayanımını arttırmakta önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, farklı yüzey hazırlama işlemlerinin ve yüzey pürüzlülüğünün yapıştırma bağlantılarının hasar yüküne olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla havacılık alanında kullanılan AA2024-T3 alüminyum alaşımı yapıştırılan malzeme olarak kullanılmış ve yapışma yüzeyine mekanik ve kimyasal yüzey hazırlama işlemleri uygulanmıştır. Mekanik yüzey hazırlama işlemi olarak beş farklı boyutta zımparalama, kimyasal yüzey hazırlama işlemi olarak ise sodyum dikromat/sülfürik asit, optimize edilmiş sodyum dikromat/sülfürik asit ve ferrik sülfat/sülfürik asit dağlama çözeltileri kullanılarak alüminyum alaşımlarının yapışma yüzeyleri hazırlanmıştır. Epoksi ve akrilik esaslı yapıştırıcılar, alüminyum alaşımlarının işlem görmüş yüzeylerine uygulanarak tek tesirli bağlantı numunleri üretilmiştir. Uygulanan yüzey işlemleri sonucunda alüminyum alaşımlarının yüzeylerinde oluşan aşınma ve oksit tabaka SEM tekniği ile analiz edilmiştir. Ayrıca, uygulanan farklı yüzey hazırlama işlemlerinin yapışma bağlantılarının mekanik özelliklerine etkisini incelemek amacıyla, hazırlanan bağlantı numuneleri çekme yükü altında test edilmiştir. Deneysel sonuçlar incelendiğinde, yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin uygulanan yüzey işlemlerine bağlı olarak değiştiği görülmüştür. Yapıştırma bağlantıları için optimum yüzey pürüzlülüğü değerlerinin yapıştırıcı türünün epoksi veya akrilik olmasına bağlı olarak değiştiği gözlemlenmiştir. Ayrıca hasar yüzeyleri incelendiğinde, özel kohezif hasar oluştuğu gözlemlenmiştir.

Investigation of Mechanical Properties of Aluminum Alloys Welded by Laser Welding and Optimization of Welding Parameters Using Taguchi and ANOVA Methods

“…Bu çalışma için kullanılan AA2024 alüminyum alaşımı malzemeler, yüksek mukavemet, işlenebilirlik ve iyi korozyon dayanımı gibi özellikleri sebebiyle havacılık ve uzay endüstrilerinde en fazla tercih edilen malzemelerdendirler [1]. Bu üstün özellikleri ve yaygın kullanımları nedeniyle deneysel çalışma için tercih edilmişlerdir.…”

“…Alüminyum alaşımı AA2024, yüksek mukavemet, işlenebilirlik ve iyi korozyon dayanımı gibi özellikleri sebebiyle havacılık ve uzay endüstrilerinde en fazla tercih edilen malzemelerdendirler [1]. Ancak, bu malzemelerin geleneksel ergitme kaynakları ve görece daha yeni bir yöntem olarak görülen sürtünme karıştırma benzeri kaynaklar ile birleştirilmeleri sırasında meydana gelen çatlama, gözeneklilik, düşük işleme hızı, yüksek toleranslı karmaşık yapıların üretilmesindeki sınırlamalar ve kötü kaynak görünümü gibi birçok olumsuz yönleri nedeniyle en çok kullanıldıkları yerler olan havacılık ve uzay endüstrilerini farklı çözüm yolları aramaya sevk etmiştir [2][3][4].…”