گزارش کار پژوهش درباره اتصال چسبی در سازه‌های کامپوزیت الیافی برای درس مکانیک مواد مرکب

صفحه 1:
2002 gee oS i Sse ‏موا‎ Su ‏درس‎ بانشكاء صنعتى خواجه تصیرالن طوس. هرن رن امترحسين باالوس و رضا ناصرق | اتصال جسبى در ساره هاى كاميوزيت اليافي. آثر بهینه سازی با پلاسما در فشار اتمسفر بر ویژگی های فیزیکی و سانب کی مایعر تقو گنت با قبیر گرین و استکام ‎GENS‏ ‏سطحی آن با چسب" بليمر تقويت شده با فببر كرس (6۴۴)دارای چترمگی و استحکام کششی عالی است و استحکام کشنتی آن می تواند به بیش از 1.5 کیگاباسکال حدود نه برابر باز الومينيوم. نزديى به فولاد يسياق مستگم برسد همچنین با استفاده از ۲۴۶ می به تولید خودروهای سیک وزن دست بافت. کار برد كسترده آن08851) در صناع مختلف به ويزه صنعت خودروها توجهانواعفناوری اتصالات ۴8۴ راب خود حلب كرده است كه عمدت شامل ‎Gy cr‏ كور اصطکاکی اغتشاشی (6588), برچ خود سورع که ‎(SPRY‏ برج خود سوراع كنتده اصطكاكي (7508) واتصالات جسبى مى باشد. در مقايسه با ساير ‎alas, sib‏ اتصالى: فناورى اتصال جسبى نه تنها داراى مزاياى كاهش بيشتر وزن ‎٠‏ توزيع يكنواحت تنش بو هزينه كمتر تسيت به سابرين اسب. بلكه باعث آسیب و تضعیف 2۴8۴ نمی‌شود. بنابراين جشم انار بهترى را نسبت به سابر روش هاى اتصال در آبنده دارا مباشد. استحكام سطحي اتصال 888 اغلب نمى تواند استحكام مورد نياز را برآورده كند ولازم ست سطع آن با عملیات سطع تميز شود و تفبير دادة شود. جندين روش براي بهبود سطع 0688 وجود دارد كه ‎Jai‏ سنگزتی, پوشش عامل کوپلنگ,بیود با یزرو بهبو با لاسما می شردجر مقايسم بأ شاور روش های ‎onal le of apg ls ape‏ از لاسما داری مزابای از جمله بازده بالر, سازگاری با معط ژیست و عدم سیب به بسترهای(لاف) 6۶8۸ ‎eye sca‏ بهبود سطح با پلاسما به طورفزابنده ای بای بهیود استحگام اتصال ۴8۳ استفاده می شود. عملبت بهیود سطح با پلاسمابه دودسته تقسیمٌ می شود بهبود با بلأسماى كم فشار (1861) و هنود با پلاسما در فشار اتمسفر ‎SSAA TARP‏ بهبودهاى سطج با پلاسما بید تحت شرایط فشاز کم آنجام می‌شد که نه تها هزینه اضافی در پرداشت بلكه اندازه قطعات قال فرآوری را محدود مىكرد. با ابن وجود توسعه فتاورى 8007 بر معايب 1807 له کرده و بای ‎seal ch cits ag‏ از تحقيقات موجود : اينكوته برداشت منشود كه بويود ستجگام اتصال سطحی ۲۴ پس از استفاده از روش ۸۴۴۲ را می توان به حذف آلودگی های سطحى. كسترش سطع و تركيب سطع (عمليات شیمییی) با گروه های قطبی (منند ۰۵۱۷۰ :۱۹2 و -۵۵014) مربط دانست. با ان حال, براي كسب اطلاعات دقیتی درباره سهم هر گروه قطیی و رای بهبود انتحگام اتصال سطحی 6۴۸۵ زب بررسی پیشتر است. هدف این مقاله تین میزان سهم هر گروه قطبی در ‎gee‏ استحگام اتصال سطحی ۴88 است. این ‎lke‏ چهار بخش وجود در 1 بخش اول عمدتً به معرفی روش های آزمایش شامل ‎alge‏ لیات پلاسماء تجزیم و تطلبل ویژگی‌های سطع و تست مقاومت میپردزد 2) بخش دوم تكامل مورفولوزى سطلح 6888 مواد شيمياين سطع و انرزى آزاد سطع را در طن عملييات بلاسما تحزيه و تخليل مىكند. 3) بخش سوم نايج تست استحكام مفاصل 6688 دريافت شده و تحت بهيود با بلاسماء از جمله استحكام اتصال و حالت هاي شكست را شرع مي دهد. 4( بخش جهارم مكاتيسم افزايش استحكام اتصال 4865 را مورد بحث فرار می‌دهد و سهم هر یک از جنب‌ها را در بهبود استحكام اتصال سطحی 2۴۴ تعین می‌کند 

صفحه 2:
تاج بررسی های اين مقاله بعد از تعدادى آزمايش عملى به شرع زير ميياشة: 1) بهود با بلاسما در فشار اتمسفر, تویگرافی سطح و زيرى سطح بستر 6688 را تنها در مقياس نانومتر ‎path‏ موينهد, كه ساختارهاى مكانيكى به هم بموسته تاكاقى بين جسب و يستر 6287 رأ تشکیل می‌دهد و سهم كمى در بهيود استحکام اتصالهای سطحی 0688 داد 2) بهبود يا بلاسماي أركون الابنده هاي سطحى روى بستر 688 را حذف مى كند. به عنوان مثال. عوامل مولد آزاد ميكند و در نتيجه اترزى أزاد ساح بستر 0685 افزايش مبايد . استحكام اتصال هاي سطحي 686 تحت بهبود با بلاسما با كاز 6 حداكثر تا 182 افزايش بافته است. 3) بهبود با بلاسماهاى تتروزن و هوا نه نها الايتده هاى سطحی را حذف می کن.بلکه گروه های شیمبایی قطبى مانند گروه های ۸427 و 01۸ را روی سطوح بسترهای 2۳8۴ أبجاد مى كند. بتابراينء استحکام اتصالات سطحی ۲۴۴ بهيوديافته با تيتروزن و أركون بلاسما را مى توآن بيشتر افزایش دادپس از یک تجزيه و تحليل كمى, مشخص شد كه -001 تأثير كمى فووتر نسبت به -140/2 بر افزايش استحكام اتصال. سطحي 6888 درد 4) استحکام اتصالات سطحی 6۴۸ به عنوان ای از غلطت 561۱3:۰۱۱2 و -6(4 مرتیط است. افزایش چسبندگی ماتریس ترمیلاشتیک نقونت فده با قیبر کرین توشط روش بهبود بخشی سطحی با لیزری مقدمه در مقایسه با سایرروشهای اتصال مرسوم.اتصال با چسب دارای مزیت هابی از جمله عابق صوتی. تضعيف ارتعاش, سيك سازى ساختار. كاهش خوردكى و توزيع يكتواخت تنش مبباشدجسب ايده آل نيار يه ماده سازى سطح تدارد. به سرعث عمل مى كند واستحكام اتصال بالا را تحت تمام شرابط عمليائي حفظ می كند. يا ابن حال. براى اطمينان ار اتصال مؤثر و دستبابى به حداكثر عملكرد, اغلب به بك عمليات آماده سازى سطح ناز است.بسیاری از روش های آماده سازی سطحی, سر اساس تعیبرات شیمبایی با مکایکی. در ‎yy pod Sl‏ ود چسبندگی تطح توسته یف اند گرچه به طور گرد مورد استفادهفرارمی کیرد و ‎as lan gal Sil ak xl AS la‏ فر]يندهاى تميز كردن ميتنى بر حلالهاى آلى (مانند استون و..) نامطلوب هستند زيرا بيامدهايي دررايطه با پم محیطی(خمر آسیب های حانی) دارندهمچنن روش های مکانکی نیز اشکالاس مان مشكل در فرايند و كنترل كسترش سطع با الودقى مواد وجود دار ‎leant Ss uy Lan ol Si jl ala‏ راق رو قوق الذكر هستند.تمير كردن بلاسما بر روى بلبمرها و فلزات براى أفرانش جه ‎ae,‏ ‎2 ‎ ‎ 

صفحه 3:
مورد مطالعه قرار كرفته است. با اين حال. درمان داراى مدت ترمان كوتاهى ست و همجنين داراى محدودیت حداکتر ‎“ice Sed‏ اين محدوديت در مورد لبزرها وجود ندارد. زيرا تجهيزات قايل حمل با يك سیستم روایک را دارند علاوه بر ‎el‏ بهیود آبزری مزیت‌های متفاوتی از جمله؛ عدم سایش ابزا, عدم وجود تعاس مکانیکی و نباز به سيستمهاى فيكسجر بيجيده, انعطافبذيرى بالا و امكان اتوماسيون را داوقة. با توجه به اين ويزكىهاى , سيستمهاى ليزرى كاريردهاى متعددی در حذف مواد در مقياس ميكرو و زیر ميكرو بيدا كردماتد.عليرغم ابتكه يهبود و باكسازى ليزرى بك فناورى نوظهور است. مطالعات زيادي وجود دارد ثه اتريخضي لبن روش را در تميق كردن سطوع با افزایش چسیندگی نشان می دهدب اب جال, در ادبيات. تعداد محدودى مقاله در مورد درمان سطح ليزري مواد كاميوزيتي وجود دارديسيارى لز نها مربوط به استقاده از منيع ليزر 800:86 بدح يا لا هستند. در حالی که هیچ مطالعه آی در سورد استفاده از ليزر قببر ۲۵:۷۸ گزارش نشده است. این مقالهبه بهود سطح با لبزری بر روی ۲۴88 ساخته شده از ماتریس ترموپلاستیک 85 که با استقاده از ليزر فيير ۷۵:۲۸ با توان كم (30 وات) وب رادمان ال با مدق بهنود اصال چسب ‎coe‏ ‏بردازد همجنين دو سرى آزایش آجرا شد. ابد. آمایش‌های اب ری درک حالت امل ببن مرو سطح۴8۴>. تأثرپارامترهایفرید و تخاب شرايط بهيته فرآيند اجرا شد. سیسی, آماش‌های برش روى مفاصل ساختدشده تموتمهاى بوبود داده شده. براك بررسى اتريخشى. ليزر انجام شد ‎oe 2‏ دی الب کیک زر ‏نتابع بررسى هاى ابن مقاله بعد از تعدادى آزمايش ععلى به شرح زير مبباشة: ‏اترزى تابيده شده از لبزر توسط تقويت كنتده جذب شده و توسط رساناين به ماتریس منتقل مى شود. افزايض دمای ماتريس ياعث ايجاذ بديده هاى مختلفي ‎pp abe‏ شدن: شل شدن. تبخير و حباب مي شود كه امكان حذف اولين لبه ماتريس را ‎eal‏ مى كند. يسته به بارامترهاى فرآيند. حالت هاى مختلق بيدا شد: حذف ناقص ماتريس. حذف كامل ماتريس. حذف كامل ماتريس با تخريبه فيير. ‎AH LIL) sly gol jade ly ona Ul aS sil sb‏ خذف ماتريس ناقص مشاهده شد. برعكس: مقادير زياد ‎anal cask (HO bul SS) ip‏ هاى مادى كسترده مب شود. همجنين استرائزى اتخاذ شده در اين فرآيند يهم قابل توجهى دارد در واقع. استقاده أز خط موازى كه در 45 درجه قرار مى كبرد, به دليل توزيع يهتر كرماء از تخريب الياف جلوكيرى مى كند. بهنظر تم رسد كه قدرت بانس تاثبر خاصى دأته باشد. ‎3 ‎ ‎ 

صفحه 4:
موه باتؤجه به اينكه تنها بويود مى تواند يدون سيب رشانين بيش أز حد بيه سطع آن زا تميز كتف يس ار بهبود بخشي با ليزر ‏ استحكام برشى ظاهرى نا سه برابر أفزايش مي بابد. أفزايش مقاومت برشى طاهرى به دليل بيوند مستقيم بين جسب و تقويت كتنده فير كزين ‎sl‏ آسیب 2 لیاف شامل کاهش مربوط به مقاومت برشی نمی شود در ثهايته از آنجاين كه بهره ورى بالاو استحكام بالا لوثويت اولمان نست. خطوط موازی که در 45 درجه جهت تارنهود قرار كرفته اند. استراتزى بهترى به نظن م رسد مطالغات بر روی ‎sili‏ نوغ عملبات آماده خازی سطعی, و اثریخشی آن نز انضال چسب ساختاری: برای کامپوزیت های تقویت شده با الباف کرین هدف اصلی این مقالهبفتن ارتباط مبان اتربخشی با نوعآماده سازی سطح است روش هابی ماند: تميز كردن با حلال. ستباده زدن (سايش مكاتيكى). اج شيميايى (فلبايى و اسيدى). و لابه بردارى لاية سطحى از فببر كرين تقويت شده بر روى نموته هاى أزمايشى كامبوزيت (0686) با بررسى أثر متناطر با استحكام نهابى اتصال جسب ميباشد.تجزيه و تحليل با استفاده از جندين تكتيكى طيفستجى و میکروسکویی. ماد ۸۶ .5618 ,0۳5 و روش اندزه‌گیری زاویهتماس انجام میشود کامپوزبت های فیر گریتی با چسب بر اسانس بهبودهای سطحی مختلی با استفاده از ستاندرد 55280 9 24571 ید مجدد 2007)به صورت مکانیکی آزمایش شدند تتايع بررسى هاى اين مقاله بعد از تعدادى آزمايش عملى به شرع زير ميباشة: گر و بجشهای سطعمتفاونن رای نجزه وتیل و درك ايع توش ونوكي کفت سطلع و آزمایش مکایکی بر روق آنر چسندگی آنجام شد. تیجهگیری می‌شود که هر سطح کامپوزیت اصلح‌شته می‌تواند ترشوندگی و همجتين انرزى سطح را یر دهد و بنابرين نشان‌دهندهارباط با کیفیت خاصیت چسب است. فرايئد ستبادمزني در آمده‌سازی سطج اهمیت بسیار زیادی درد و مرای اتصال جسب ساز‌ها رضایتبخش است. ‎٠:‏ مورفولوز‌ها براى فرآتند تميز كردن و حكاكى اسيدى يكسان بودند؛ براى حكاكى بايه. سطع تغييرات موضعى رأ نشان داد فرايند حدف لابه لابه بردارى و سنياده منجر به تغييرات سطحي بيشتر و ‏عن شده با زيري سطع بالاتر شد تموتمهاف بددستآمده أز طريق أزمايشهاى مكانيكى يراك تا چفرمگی ساختار و همیستگی شایج از نظر انرژی سطحی موجود.اندزه‌گیری شده با زاوبه تماس با استحکام لب یند,اندزه‌گیری شده با أرمايش 668 موزد مطالعهفرازگرفتند © بهیودهای سطحی ‎pu le‏ كردن. ستباده زدن. اج كردن با اسيد و لابدهاى لابدبردارى باعث افزايش ميان جقرمكي شكس بين لابداى از آزسایش 668 شد أسيد اج بدون آمادوسازي كنترل شدهتر از فراينة ستباده بود. زاين ‎gy‏ شرایط اسیدی را می توان با جزئات برای تجزیه و تحیل های آبنده به بهترین وچه مورد مطالعه فرار دد.حکاکی بیع یک اصالح سطع قوى وتهاجمى بدون كنترل جسيتدكى سطحى نشان ذاد لابه لاباى دادههاى بار جابجابى بابدارتر و همجتين مقادير 61 را با تغيريذيرى كمتر نشان مىدهد. ‎ ‎Loot ‎ae ‏ات مس سسیتوید و۳" ‎ ‎ ‎4 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 5:
تشكل 3 ور ونر سکن سمل ماده سازى ‎a fay antl a‏ ‎at Sha Me‏ اباي ترائتى, «أحذف ‎lh a‏ يوت ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏عملکرد کامپوزیت‌ها در صنعت هوافضا با وجود حضور عبوب ظاهر در حین فرایند مقدمه ‏در اين مقاله. مشخصات عيوب فرآيتدى در اتصالات کامپوزیش در صتعت هوافضا مورد بررسى قرار كرفته أست. تكنيى جديدى جاسازى عيوب تارك در اين اتصالات طراحي شده و عملكرد ‎Sule‏ آنها تحت تأثبر ابن عيوب مورد مطالعه فرار كرفته است. از .نمونههاى اتصال كاميوزيت به كامبوزيت با عرض و توع عيب مختلف آزمایش‌های آزمایشگاهی استفاده شده و اثرات مختلف عيوب در اتصالات موردبررسی فرار گرفته است. از تکیک‌های بازرسب غیرمخرب برای تشخیص عیوب نازک استفاده شده و سپس اتصالات به آزمون کششی مکایکی تحتگذاشته شده‌اند.منطقه شکست اتصالات شکست‌خورده یز به وسبله میکروسکوب نوری مشاهده شده تا مکانبسمهای شکست در ثر عیوب. از جمله شکست بین مولکولی و چسیندگی تعین گردد ‎ ‏در آزمون کشش لبماى هريك از جهار دسته از خود مقاومتى متقاوت در براير برش تشان دايد. دسته يل ‎OS‏ بحم ديم نكم دن متيل کته کنن ابر شکست شرت به شالت وله حمل کرد ‏© به دليل اين كه ميزان خطلى أزمايشكاهي را با حالت واقعب 9620 در نطو گرفته من شود بان نموه ‎get la‏ درای هر دوقیب مس شون ‏+ در ین آزمایش یمد مرضي به اعد 608 ملیمر وه ضورت تیه ایزترویک تخاب شده است. اندها به صورت ۰ [۵)43743/90470 قزر اه ‎‘on‏ ‏+ هنچتن فطنات ۱۸:۷ و ‎ND‏ تحت عیب چسندگی. ‎tld‏ 1104 بيشتر بر أثر عيب جسبتدكن و قطعة 02 بر ائر هر دو عيب جسبتدكي وبين مولكولي دجار شكست مي شود ‏* شکست چستندگی [۵۵/6) 84085100) درن ماتريس و فاببر رج مى دهد. در اين حالت. جسب تنه به یکی از له ها می چسید ان نوخ شکست معمولا در رید توید منت آماده سای ‎Tall‏ ‏محیط و خطای اپراتور و... رخ مي دهد. ‏+ آما در شکست بن مولگولی[16 ۵۲657 رین دجار فروياشى مى شود به طورى كه مواد يزين از کتک کسیخه است. در ان نوع شکست. علت شکست رام تون به تکارآمدبودناتصاات.تیروی ‏هل سافب وبود نله دور جول عای ‎ ‏سس و میت زیر ‎wl a>‏ و... شاره کرد ‎ ‎ ‎ 

صفحه 6:


درس مکانیک مواد مرکب دکتر خلیلی بهمن 1402 دانشگاه* صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ،تهران ،ایران امیرحسین بابالوئی و رضا ناصری | اتصال چسبی در سازه های کامپوزیت الیافی اثر بهینه سازی با پالسما در فشار اتمسفر بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی سطحی پلیمر تقویت شده با فیبر کربن و استحکام بخشی اتصال سطحی آن با چسب مقدمه پلیمر تقویت شده با فیبر کربن ( )CFRPدارای چقرمگی و استحکام کشش**ی ع**الی اس**ت و اس**تحکام کششی آن می تواند* به بیش از 1.5گیگاپاسکال حدود سه برابر آلیاژ آلومی**نیوم ،نزدی**ک ب**ه ف**والد بس**یار مستحکم برسد همچ**نین* ب**ا اس**تفاده از CFRPمی ب**ه تولی**د خودروه**ای س**بک وزن دس**ت ی**افت.ک**اربرد گسترده آن( )CFRPدر صنایع مختلف به ویژه صنعت خودروها توج**ه ان**واع فن**آوری اتص**االت CFRPرا ب**ه خود جلب کرده است که عمدتا ً شامل پیچ ،پرچ کور اصطکاکی اغتشاشی ( ،)FSBRپرچ خود سوراخ کننده ( ،)SPRپرچ خ**ود س**وراخ کنن**ده اص**طکاکی ( )FSPRو اتص**االت چس**بی می باش**د .در مقایس**ه ب**ا س**ایر فناوری‌های اتصالی ،فناوری اتصال چسبی نه تنها دارای مزایای کاهش بیشتر وزن ،توزیع یکنواخت تنش و هزینه کمتر* نسبت به سایرین اس*ت ،بلک*ه ب*اعث آس*یب و تض*عیف CFRPنمی‌ش*ود ،بن*ابراین چش*م‌انداز بهتری را نسبت به سایر روش های اتصال در آینده دارا میباشد. استحکام سطحی اتصال CFRPاغلب نمی تواند استحکام مورد نیاز را برآورده کند و الزم است سطح آن با عملیات سطح تمیز شود و تغییر داده ش**ود .چن**دین روش ب**رای بهب**ود* س**طح CFRPوج**ود دارد ک**ه شامل سنگ زنی ،پوشش عامل کوپلینگ ،بهبود با لیزر و بهبود با پالسما می شود.در مقایسه ب**ا س*ایر روش های بهبود سطح ،بهبود آن با استفاده از پالسما دارای مزای**ای از جمل**ه ب**ازده ب**االتر ،س*ازگاری ب**ا محی*ط زیست و عدم آسیب به بسترهای(الیاف) CFRPاست .بنابراین ،بهبود سطح با پالسما به طور فزاین**ده ای برای بهبود استحکام اتصال CFRPاستفاده می شود .عملیات بهبود* سطح ب*ا پالس*ما ب*ه دو دس*ته تقس*یم می شود :بهبود با پالس**مای کم فش*ار ( )LPPTو بهب**ود ب**ا پالس*ما در فش*ار اتمس**فر (.)APPTدر گذش**ته، بهبود‌های سطح با پالسما باید تحت شرایط فشار کم انجام می‌شد که نه تنها هزین *ه* اض**افی در برداش**ت، بلکه اندازه قطعات قابل فرآوری را محدود می‌کرد .با این وجود توس**عه فن**اوری APPTب**ر مع**ایب LPPT غلبه کرده و برای تولید صنعتی مناسب تر است. از تحقیقات موجود ،اینگونه برداشت میشود که بهبود* استحکام اتصال سطحی CFRPپس از استفاده از روش APPTرا می توان ب**ه ح**ذف آل**ودگی ه**ای س**طحی ،گس**ترش س**طح و ت**رکیب س**طح(عملی**ات شیمیایی) با گروه های قطبی (مانند ،NH2، -OH-و )COOH-مرتبط دانست .ب**ا این ح**ال ،ب**رای کس**ب اطالعات دقیقی درباره سهم هر گروه قطبی و برای بهبود استحکام اتصال سطحی CFRPنیاز به بررس**ی بیشتر است. هدف این مقاله تعیین* میزان سهم هر گروه قطبی در بهبود استحکام اتصال سطحی CFRPاست .این مقاله چهار بخش وجود دارد*: )1 )2 )3 )4 بخش اول عمدتا ً به معرفی روش های آزمایش شامل مواد ،عملی**ات پالس**ما ،تجزی*ه* و تحلی**ل ویژگی‌ه**ای سطح و تست مقاومت می‌پردازد*. بخش دوم تکامل مورفولوژی سطح ،CFRPمواد شیمیایی سطح و ان**رژی آزاد س**طح را در طی عملی**ات پالسما تجزیه و تحلیل می‌کند. بخش سوم نتایج تست استحکام مفاصل CFRPدریافت شده و تحت بهبود* ب**ا پالس**ما ،از جمل**ه اس**تحکام اتصال و حالت های شکست را شرح می دهد. بخش چهارم مکانیسم افزایش* استحکام اتصال APPTرا مورد بحث قرار می‌دهد و سهم هر یک از جنبه‌ها را در بهبود استحکام اتصال سطحی CFRPتعیین* می‌کند. شکل :1بهبود* خواص اتصال به کمک پالسما در فشار اتمسفری نتیجه نتایج بررسی های این مقاله بعد از تعدادی آزمایش عملی به شرح زیر میباشد: )1 )2 )3 )4 بهبود با پالسما در فشار اتمسفر ،توپوگرافی* سطح و زبری سطح بستر CFRPرا تنه**ا در مقی**اس ن**انومتر تغییر می‌دهد ،که ساختارهای مکانیکی به هم پیوسته ناکافی بین چسب و بستر CFRPرا تشکیل می‌دهد و سهم کمی در بهبود استحکام اتصالهای سطحی CFRPدارد. بهبود با پالسمای آرگون آالینده های سطحی روی بستر CFRPرا حذف می کند ،ب**ه عن**وان مث**ال .عوام**ل مولد آزاد میکند و در نتیجه انرژی آزاد سطح بستر CFRPافزایش میابد .استحکام اتص**ال ه**ای س**طحی CFRPتحت بهبود* با پالسما با گاز Arحداکثر* تا ٪182افزایش یافته است. بهبود با پالسماهای نیتروژن و هوا نه تنها آالینده های سطحی را حذف می کند ،بلک*ه گ**روه ه*ای ش**یمیایی قطبی مانند گروه های NH2-و OH-را روی سطوح بسترهای CFRPایج**اد* می کن**د .بن**ابراین ،اس**تحکام اتصاالت سطحی CFRPبهبودیافته با نیتروژن و آرگون پالسما را می توان بیش**تر* اف**زایش* داد.پس از ی**ک تجزیه* و تحلیل کمی ،مشخص شد که – OHتأثیر کمی قوی‌تر نسبت به – NH2بر افزایش* استحکام اتصال سطحی CFRPدارد. استحکام اتصاالت سطحی CFRPبه عنوان تابعی از غلظت Si-CH3، -NH2-و OH-مرتبط* است. افزایش چسبندگی ماتریس ترموپالستیک تقویت شده با فیبر کربن توسط روش بهبود بخشی سطحی با لیزری مقدمه در مقایسه با سایر روشهای اتصال مرسوم ،اتصال با چسب دارای مزیت هایی از جمله ع**ایق ص**وتی، تضعیف ارتعاش ،سبک سازی ساختار ،کاهش خوردگی و توزیع یکنواخت* تنش میباشد.چسب ایده آل نیازی به آماده سازی سطح ندارد ،به سرعت عمل می کند و استحکام اتصال باال را تحت تمام شرایط عملی**اتی حفظ می کند .با این حال ،ب**رای اطمین*ان از اتص**ال م*ؤثر و دس**تیابی ب**ه ح*داکثر عملک**رد ،اغلب ب*ه ی*ک عملیات آماده سازی سطح نیاز است.بس**یاری از روش ه**ای آم**اده س**ازی س**طحی ،ب**ر اس**اس تغی**یرات شیمیایی یا مکانیکی ،در سالهای اخیر برای بهبود چسبندگی سطح توسعه یافته اند.اگرچه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و بسیار کارآمد است ،اما این تکنیک* ها دارای معایبی هستند. فرآیندهای تمیز* کردن مبتنی ب**ر حالل‌ه**ای آلی (مانن**د اس**تون و )...ن**امطلوب هس**تند زی**را پیام**دهایی دررابطه* با ایمنی محیطی(خطر* آسیب های جانی) دارند.همچنین روش های مکانیکی ن**یز اش**کاالتی مانن**د مشکل در فرآیند* و کنترل گسترش سطح یا آلودگی مواد وجود دارد. فرآیندهای پاکسازی خشک ،مانند بهبود* ب*ا پالس**ما ی*ا ل**یزر ،ج*ایگزین* امیدوارکنن**ده‌ای ب**رای روش‌ه*ای فوق‌الذکر هستند.تمیز کردن پالسما بر روی پلیمرها و فلزات برای اف**زایش* چس**بندگی ب**ه ط**ور گس**ترده 2 مورد مطالعه قرار گرفته است .ب**ا این ح**ال ،درم**ان دارای م**دت زم**ان کوت**اهی اس**ت و همچ**نین دارای محدودیت حداکثر ابعاد میباشند. این محدودیت در مورد لیزرها وجود ندارد ،زیرا تجهیزات* قابل حمل ب*ا ی*ک سیس*تم روباتی*ک را دارن*د. عالوه بر این ،بهبود لیزری مزیت‌های متفاوتی از جمله :عدم سایش اب**زار ،ع**دم وج**ود تم**اس مک**انیکی و نیاز به سیستم‌های فیکسچر* پیچیده ،انعطاف‌پذیری باال و امکان اتوماسیون را دارند. با توجه به این ویژگی‌های ،سیستم‌های لیزری کاربردهای متعددی در حذف مواد در مقی**اس میک**رو و زیر میکرو پیدا کرده‌اند.علیرغم اینکه* بهبود و پاکسازی لیزری یک فناوری نوظهور اس**ت ،مطالع**ات زی**ادی وجود دارد* که اثربخشی این روش را در تمیز* کردن سطوح ی**ا اف**زایش چس**بندگی نش**ان می ده**د.ب**ا این* حال ،در ادبیات ،تعداد محدودی مقاله در مورد درمان سطح لیزری مواد کامپوزیتی* وج**ود دارد.بس**یاری از آنها مربوط به استفاده از منبع لیزر CO2، Nd:YAGیا UVهستند ،در حالی ک**ه هیچ مطالع**ه ای در م**ورد استفاده از لیزر فیبر Yb:YAGگزارش نشده است. این مقاله به بهبود سطح با لیزری ب*ر روی CFRPس*اخته ش*ده از م*اتریس ترموپالس*تیک PPSک*ه ب*ا استفاده از لیزر فیبر Yb:YAGبا توان کم ( 30وات) و با راندمان ب**اال ،ب**ا ه**دف بهب**ود اتص**ال چس**ب می پردازد *.همچنین* دو سری آزمایش اجرا شد .ابتدا ،آزمایش‌های اولیه ب**رای درک ح**الت تعام**ل بین ل**یزر و سطح ،CFRPتأثیر پارامترهای فرآیند و انتخاب شرایط بهینه فرآیند* اجرا شد .سپس ،آزمایش‌های برش بر روی مفاصل ساخته‌شده نمونه‌های بهبود* داده شده ،برای بررسی اثربخشی* لیزر انجام شد. شکل :2بهبود* چسبندگی اتصال به کمک لیزر نتیجه نتایج بررسی های این مقاله بعد از تعدادی آزمایش عملی به شرح زیر میباشد: ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ انرژی تابیده شده از لیزر توسط تقویت کننده جذب شده و توسط رسانایی به م**اتریس منتق**ل می ش**ود. افزایش دمای ماتریس باعث ایجاد پدیده های مختلفی مانند نرم شدن ،شل شدن ،تبخیر* و حباب می شود که امکان حذف اولین الیه ماتریس را فراهم می کند. بسته به پارامترهای فرآیند ،حالت های مختلفی پیدا شد :حذف ناقص ماتریس ،حذف کامل ماتریس ،حذف کامل ماتریس با تخریب* فیبر. برای انرژی کم آزاد شده برای مقدار سطوح واحد (Ssباال ی**ا ،)Hdح**ذف م**اتریس ن**اقص مش**اهده ش**د. برعکس ،مقادیر زیاد انرژی (Ssپایین یا )Hdباعث آسیب های مادی گسترده می شود. همچنین* استراتژی اتخاذ* شده در این فرآیند* سهم قابل توجهی دارد *.در واقع ،استفاده از خط موازی که در 45درجه قرار می گیرد ،به دلیل توزیع بهتر گرما ،از تخریب الیاف جلوگیری می کند. به نظر نمی رسد که قدرت پالس تاثیر خاصی داشته باشد. 3  ‏ ‏ ‏ با توجه به اینکه* تنها بهبود* می تواند* بدون آس**یب رس**اندن بیش از ح**د ب**ه س**طح آن را تم**یز کن**د ،پس از بهبود بخشی با لیزر ،استحکام برشی ظاهری تا سه برابر* افزایش* می یابد. افزایش مقاومت برشی ظاهری به دلیل پیوند مستقیم بین چسب و تقویت کننده فیبر کربن است. آسیب جزئی الیاف شامل کاهش مربوط به مقاومت برشی نمی شود. در نهایت ،از آنجایی که بهره وری باال و استحکام باال لولویت اولمان است ،خطوط موازی که در 45درجه جهت تار-پود قرار گرفته اند ،استراتژی بهتری به نظر* می رسد. مطالعات بر روی تأثیر نوع عملیات آماده سازی سطحی ،و اثربخشی آن بر اتصال چسب ساختاری ،برای کامپوزیت های تقویت شده با الیاف کربن مقدمه هدف اصلی این مقاله یافتن ارتباط میان اثربخشی* با نوع آماده سازی سطح است روش ه**ایی مانن**د: تمیز کردن با حالل ،سنباده زدن (سایش مک*انیکی) ،اچ ش*یمیایی (قلی*ایی و اس**یدی) ،و الی*ه ب**رداری الی**ه سطحی از فیبر کربن تقویت شده بر روی نمونه* های آزمایشی کامپوزیت ( )CFRCبا بررسی اث**ر متن**اظر ب**ا اس**تحکام نه**ایی اتص**ال چس**ب میباش**د.تجزی *ه* و تحلی**ل ب**ا اس**تفاده از چن**دین تکنی**ک طیف‌س**نجی و میکروسکوپی ،مانند ،XPS، SEM، AFMو روش اندازه‌گیری* زاویه تماس انج**ام میش**ود.ک**امپوزیت ه**ای فیبر کربنی با چسب بر اساس بهبوده*ای س*طحی مختل*ف ب**ا اس*تفاده از اس*تاندارد ASTM D 5528-0 (تأیید مجدد* )2007به صورت مکانیکی آزمایش شدند. نتیجه نتایج بررسی های این مقاله بعد از تعدادی آزمایش عملی به شرح زیر میباشد: بهبود بخشی*های س*طح متف*اوتی ب*رای تجزی*ه* و تحلی*ل و درک نت*ایج ترش*وندگی ،کیفیت س*طح و ‏ آزمایش مکانیکی بر روی اثر چسبندگی انجام شد .نتیجه‌گیری می‌شود که هر سطح کامپوزیت اصالح‌ش**ده می‌تواند ترشوندگی و همچنین انرژی سطح را تغییر دهد و بنابراین* نشان‌دهنده ارتب**اط ب**ا کیفیت خاص**یت چسب است .فرآین**د س**نباده‌زنی در آماده‌س**ازی س**طح اهمیت بس**یار زی**ادی دارد و ب**رای اتص**ال چس**ب سازه‌ها رضایت‌بخش است. مورفولوژی‌ها برای فرآیند تمیز کردن و حکاکی اسیدی یکسان بودند؛ ب**رای حک**اکی پای**ه ،س**طح ‏ تغییرات موضعی را نشان داد *.فرآیند* حذف الیه* الیه برداری و سنباده منجر ب**ه تغی**یرات س**طحی بیش**تر* و غ**نی ش**ده ب**ا زب**ری س**طح ب**االتر ش**د .نمونه‌ه**ای به‌دست‌آمده از طریق آزمایش‌های مک**انیکی ب**رای تأیی**د چق**رمگی س**اختار و همبس**تگی* نت**ایج از نظ**ر ان**رژی س**طحی موج**ود ،ان**دازه‌گیری ش**ده ب**ا زاوی**ه تم**اس ب**ا استحکام الیه پیوند ،اندازه‌گیری شده ب**ا آزم**ایش ،DCB مورد مطالعه قرار گرفتند*. بهبود‌های سطحی مانند تمیز* کردن ،س*نباده زدن ،اچ کردن با اسید و الیه‌های الیه‌برداری* باعث افزایش* میزان چق**رمگی شکس**ت بین الیه‌ای* از آزم**ایش DCBش**د. اس**يد اچ ب**دون آماده‌س**ازي كن**ترل ش**ده‌تر از فراين**د سنباده ب**ود .از این* رو ،ش**رایط اس**یدی را می ت**وان ب**ا جزئیات برای تجزیه و تحلیل های آین**ده ب**ه به**ترین وج**ه مورد مطالعه ق**رار داد .حک**اکی پای**ه ی**ک اص**الح س**طح قوی و تهاجمی بدون کن**ترل چس**بندگی س**طحی نش**ان داد *.الیه الیه‌ای* داده‌های بار-جابجایی پایدارتر و همچ**نین مقادیر GICرا با تغییرپذیری کمتر نشان می‌دهد. 4 شکل :3نمودار نیرو-تغییر مکان سطوح آماده سازی* شده :الف)پاکشده ،ب)سنگزدهشده، ج)با اسید پاک شده ،د)پایه تراشی ،ه)حذف الیه های پوستی عملکرد کامپوزیت‌ها در صنعت هوافضا با وجود حضور عیوب ظاهر در حین فرایند مقدمه چسبی ب****رای در این مقاله ،مشخصات عیوب فرآیندی در اتصاالت کامپوزیتی* در صنعت هوافضا مورد بررس**ی ق**رار گرفت*ه* اس**ت .تکنی**ک جدی**دی جاس**ازی عی**وب ن**ازک در این اتص**االت ط**راحی ش**ده و عملک**رد مکانیکی آنها تحت تأثیر این عیوب مورد مطالعه قرار گرفته است .از برای نمونه‌های اتصال کامپوزیت به کامپوزیت با عرض و نوع عیب مختلف این آزمایش‌های آزمایشگاهی اس*تفاده ش*ده و اث*رات مختل*ف عی**وب در اتص**االت م**ورد بررس**ی ق**رار گرفت**ه اس**ت .از تکنیک‌ه**ای بازرس**ی غ**یرمخرب ب**رای تش**خیص* عی**وب ن**ازک اس**تفاده ش**ده و س**پس اتص**االت ب**ه آزم**ون کشش**ی مک**انیکی تحت‌گذاشته شده‌اند .منطقه شکست اتصاالت شکست‌خورده نیز به وس**یله میکروس**کوپ ن**وری مش**اهده شده تا مکانیسم‌های شکست در اثر عیوب ،از جمله شکست بین مولکولی و چسبندگی ،تعیین گردد. نتیجه ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ در آزمون کشش لبه‌ای هر یک از چهار دسته از خود مقاومتی متفاوت در براب**ر ب**رش نش**ان دادن**د .دس**ته اول ،%65دسته دوم %25و دسته سوم %15کمتر* از بار شکست نسبت به حالت اولیه تحمل کردند*. به دلیل این که میزان خطای آزمایشگاهی را با حالت واقعی %20در نظر* گرفته می شود ،بنابراین* نمون**ه های دسته سوم دارای هر دو عیب می شوند. در این آزمایش ابعاد فایبرها مربعی به ابعاد 600میلیمتر و به ضورت نیمه ایزوتروپیک* انتخاب شده است. [ s]45-/45/90+/0قرار داده شده‌اند. الیه‌ها به صورت همچنین* قطعات W-Wو N-Dتحت عیب چسبندگی ،قطعه W-DAبیشتر* بر اثر عیب چس**بندگی و قطع**ه W-DCبر اثر هر دو عیب چسبندگی و بین مولکولی دچار شکست می شوند. شکست چسبندگی ( )Adhesion failureدر بین ماتریس و فایبر رخ می دهد .در این حالت ،چسب تنها به یکی از الیه ها می چسبد .این نوع شکست معموال در فراین*د تولی*د مانن*د آم*اده س*ازی س*طح ،آلودگی‌ه*ا، محیط و خطای اپراتور* و ...رخ می دهد. اما در شکست بین مولکولی ( )Cohesion failureرزین دچار فروپاشی می‌شود به طوری که م**واد رزین از یکدیگر* گسیخته* است .در این نوع شکست ،علت شکست را می توان به ناکارآمد بودن اتصاالت ،ن**یروی پیل اضافی ،وجود خالء ،حضور جوش های زیر حد بحرانی* و ...اشاره کرد. 5 6