Vliv kvality povrchu na lepené spoje

Marek Pavlica

Doctoral thesis

Influence of Surface Quality on Bonded Joints

Abstract:

Technologie obrábění a speciální procesy spojování materiálů mají významné místo v průmyslové praxi jako dominující činitel strojírenské výroby. Na výrobu dopravních prostředků jsou obecně kladeny ty nejvyšší nároky na bezpečnost. Pochybení nebo nesprávná funkce těchto systémů může mít fatální následky nejen na samotný dopravní prostředek, ale také na lidské životy. Cílem disertační práce je podrobné studium, zda mohou vybrané parametry integrity povrchu ovlivnit následný lepený spoj. Velikost parametrů integrity povrchu, konkrétně plošná drsnost a zbytková napětí, mohou být ovlivněna nevhodným výběrem řezným podmínek při obrábění, což může mít velký význam na životnost lepeného spoje. To bude také experimentálně ověřeno a zhodnoceno. Obráběný materiál bude zvolena slitina hliníku, jelikož se jedná o významného zástupce materiálu v oblasti výroby dopravních prostředků z důvodu neustále zvyšujících se požadavků na snížení hmotnosti finálních výrobků. Tyto vzorky budou obráběny různými řeznými podmínkami a následně budou na vzorcích měřeny parametry plošné drsnosti a velikost zbytkových napětí v povrchu materiálu. Po vyhodnocení budou vzorky slepeny vysoce pevnostním lepidlem, které se běžně využívá v oblasti výroby dopravních prostředků. Takto slepené vzorky budou odeslány na zrychlené zkoušky stárnutí a následně se bude zjišťovat a vyhodnocovat, zda různým způsobem obrábění, který má vliv na parametry integrity povrchu, došlo po zalepení k poklesu pevnosti v závislosti na stárnutí. Výsledky experimentálních prací této studie budou vyhodnoceny v interních laboratořích VŠB-TUO a v externích zkušebnách.

Abstract:

Machining technology and special materials joining processes have a significant place in industrial practice as the dominant factor in engineering production. Generally, the highest safety requirements are imposed on the production of transport equipment. The mistakes or malfunctions of these systems can have fatal consequences not only on the means of transport itself, but also on human lives. The aim of the dissertation is a detailed study of whether the selected parameters of surface integrity can influence the subsequent glued connection. Surface integrity parameters, in particular surface roughness and residual stresses, may be affected by inappropriate selection of cutting conditions during machining, which may be of great importance for the life of the glued joint. This will also be experimentally verified and evaluated. The machined material will be an aluminum alloy as it is a significant representative of the material in the field of production of transport means due to the ever-increasing requirements for reducing the weight of the final products. These samples will be machined by different cutting conditions and then the surface roughness parameters and the residual stresses in the material surface will be measured on the samples. After the evaluation, the samples will be glued together with the high-strength adhesive, which is commonly used in the production of transport means. Such glued samples will be sent for accelerated aging tests, and then it will be determined and evaluated whether different machining that affects the surface integrity parameters has occurred after gluing to a decrease in strength as a function of aging. The results of the experimental work of this study will be evaluated in the internal laboratories of VŠB-TUO and in the external testing laboratories.

Keywords

Lepení, kvalita povrchu, obrábění

Keywords

Bonding, surface quality, machine cutting

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 8. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 9. 11. 2018
• Supervisor: Robert Čep
• Reader: Jozef Pilc, Peter Demeč, Dana Stančeková

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie