MOSKOVA, Venäjä / EuroWire.IO / – Venäläisten ja kiinalaisten tutkijoiden yhteistyönä kehitetyn uuden ultraäänihitsausmenetelmän on osoitettu pidentävän metalliosien käyttöikää 1,9-kertaisesti. Menetelmä parantaa myös hitsattujen liitosten lujuutta, kertoo Etelä-Uralin valtionyliopisto. Yliopiston Tšeljabinskissa toimivat tutkijat kehittivät tätä prosessia yhteistyössä kiinalaisten kollegoiden kanssa. TV BRICS raportoi tuloksista 19. lokakuuta viitaten yliopistoon. Tämä tekniikka on räätälöity erilaisilla ominaisuuksilla varustetuille metalleille.
Yleisten hitsausparien, kuten teräksen ja alumiinin, hitsauksessa esiintyy usein ongelmia, sillä liitokseen muodostuu helposti hauraita kerroksia. Nämä kerrokset voivat aiheuttaa murtumia, erityisesti tärinän tai toistuvan rasituksen yhteydessä. Uusi prosessi lieventää tätä ongelmaa parantamalla hitsin sisäistä rakennetta pistehitsauksen aikana. Yliopisto mainitsi, että tutkimus julkaistiin Engineering Fracture Mechanics -lehdessä, mutta se ei eritellyt yksittäisiä tutkijoita, jotka olivat mukana tutkimuksessa.
Levityksen aikana noin 1 200 watin ultraääniaaltoja lähetetään pistehitsauksen muodostuessa. Rossiyskaya Gazeta huomautti, että lämmityselektrodit helpottavat aaltojen siirtymistä. Värähtelyt häiritsevät metallin kiderakennetta, mikä johtaa hitsauksen kidekoon pienenemiseen lähes viisinkertaiseksi, yliopisto totesi. Myös liitoksen hauraiden kerrosten paksuus puolittuu. Nämä rakenteelliset muutokset tuottavat tasaisemman hitsin, joka kestää halkeilua tehokkaammin.
Tiheämmät hitsaussaumat kestävät tärinävaurioita
Ultraäänen käyttö poistaa myös metallin ilmataskut, mikä johtaa tiheämpään hitsiin. Testit osoittivat, että nämä liitokset ovat kaksi kertaa vahvempia kuin perinteiset hitsit. Tämän seurauksena komponenttien käyttöikä pidentyi 90 %. Tutkijat korostivat, että nämä osat kestävät pitkäaikaista altistumista tärinälle ja mekaanisille rasituksille ilman halkeamien kehittymistä. Tämä parannus on erityisen tärkeä ajoneuvoille, lentokoneille ja infrastruktuurille, jotka altistuvat toistuville kuormitusjaksoille. Hitsauskohtien väsymishalkeilu aiheuttaa usein komponenttien vikoja, mikä tekee tästä edistysaskelesta erittäin merkittävän.
Yliopisto esitteli parannukset suhteellisina lukuina antamatta tarkkoja absoluuttisia lujuusmittareita, seostyyppejä tai testattujen näytteiden lukumäärää. Venäläiset yliopistot ovat raportoineet tänä vuonna useista materiaalitutkimusprojekteista, mukaan lukien titaani-implanttien pinnoitteet, kuten materiaalitutkimuksessa todettiin. Lisäksi Etelä-Uralin valtionyliopisto kehitti berberiinillä rikastetun juuston, jonka tarkoituksena on vahvistaa immuniteettia. Kaupallisen sovelluksen tarkempaa aikataulua ei annettu.
Mahdollisia käyttötarkoituksia kuljetus- ja rakennusteollisuudessa
Tutkimusryhmä visioi sovelluksia autoteollisuudessa, ilmailu- ja rakennussektoreilla. Esimerkiksi autonvalmistajat voisivat yhdistää teräksisen matkustamon alumiinisiin oviin, konepeltiin ja siipiin yhdeksi hybridirakenteeksi. Tällaiset kevyet rakenteet voisivat mahdollistaa sähköajoneuvojen pidemmän matkan yhdellä latauksella. Lentokonevalmistajat voisivat luoda kevyempiä matkustajakoneita, jotka pystyvät kuljettamaan enemmän matkustajia tai rahtia, mikä vähentäisi polttoaineenkulutusta lentoa kohden.
Rakentamisessa tätä hitsausmenetelmää voitaisiin käyttää siltoihin ja pilvenpiirtäjiin. Yliopisto väitti, että hitsatut liitokset saattaisivat jopa ylittää monoliittisen betonin lujuuden. Muita potentiaalisia sovelluksia ovat teräspilarin kiinnittäminen alumiinipaneeliin tai teräksisen pitkittäistuen hitsaus alumiiniseen alusrunkoon. Tämä projekti oli Venäjän ja Kiinan yhteistyö. Yliopisto totesi, että tämä lähestymistapa tasoittaa tietä kevyempien mutta kestävämpien rakenteiden rakentamiselle useilla teollisuudenaloilla.
Artikkeli Tutkijat kehittivät ultraäänihitsaustekniikan pidentääkseen metallikomponenttien kestävyyttä 1,9-kertaisesti ilmestyi ensimmäisenä British Postissa .