Yn ddiweddar, mae tîm o ymchwilydd Yang Shanglu o Sefydliad Opteg a Pheirianwaith Manwl Shanghai (SIPM) yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd (CAS) wedi gwneud cynnydd newydd o ran uno cymalau heterogenaidd o gyfansoddion ffibr metel-carbon â chymorth laser yn y Ganolfan Ymchwil a Datblygu. o Dechnoleg Gweithgynhyrchu Deallus Laser. Defnyddiodd y tîm laser lled-ddargludyddion hirsgwar gwastad tiwnadwy fel ffynhonnell wres i wireddu uno dur cryfder uchel a chyfansoddion ffibr carbon resin thermoplastig, gan egluro'r berthynas rhwng hanes thermol rhyngwyneb y deunyddiau heterogenaidd, y mecanwaith siapio rhyngwynebol. , a'r perfformiad ar y cyd, a chyflwyno math newydd o strategaeth proses mewnbwn gwres laser. Crynhoir y canlyniadau ymchwil cysylltiedig fel "Effaith hanes thermol rhyngwynebol ar fecanwaith bondio uno QP{5}}CFRTP gyda chymorth laser â thrawst laser hirsgwar pen gwastad addasadwy", a gyhoeddwyd yn Composite Structures.
Mae datblygu strwythurau hybrid perfformiad uchel gyda systemau aml-ddeunydd yn duedd gynyddol yn y diwydiant awyrofod. Mae gan gyfansoddion thermoplastig wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon (CFRTPs) gryfder a chaledwch penodol uchel, a gellir eu hybrideiddio â metelau i fodloni gofynion ysgafniad strwythurol a rheoli costau. Oherwydd y gwahaniaeth enfawr mewn priodweddau ffisiocemegol rhwng metelau a chyfansoddion, mae'r dulliau presennol o uno deunyddiau annhebyg yn annigonol, ac mae angen datblygu prosesau uno newydd o ansawdd uchel ac effeithlonrwydd ar frys.
Mae'r tîm yn ymchwilio i hanes thermol rhyngwynebol y broses uno â chymorth laser, yn dadansoddi cyflwr tymheredd y matrics resin a'i ymddygiad gwlychu ar yr wyneb metel, ac yn cymharu effeithiau gwahanol hanes thermol rhyng-wyneb ar ddiffygion ymuno rhyngwynebol, cyfansoddiadau cemegol, cymalau. cryfderau, ac ymddygiadau methiant. Trwy'r dull dylunio hanes thermol rhyngwynebol a rheoleiddio proses mewnbwn thermol laser, gwireddir y tymheredd rhyngwynebol cyfyngol a digon o amser dal, sy'n helpu'r matrics resin i doddi a gwasgaru'n gyfan gwbl ar yr wyneb metel, llenwi'r micropores yn y rhyngwyneb, a hyrwyddo'r bondio cemegol, gan arwain at gymal o ansawdd uchel gyda llwyth brig sy'n uwch na 10 kN a chryfder cneifio yn uwch na 22 MPa. Mae gan y canlyniadau ymchwil cysylltiedig ystod eang o ragolygon ymgeisio mewn meysydd awyrofod a meysydd cysylltiedig eraill.
Ffigur 1. Proses ymuno â chymorth laser, strwythur triniaeth wyneb laser ultrafast a monitro hanes thermol rhyngwyneb
Ffigur 2. Perthynas rhwng hanes thermol interfacial ac ymddygiad gwlychu resin ar wyneb metel
