MOSKVA, Rusko / EuroWire.IO / – Nový přístup k ultrazvukovému svařování , vytvořený ve spolupráci ruských a čínských vědců, může 1,9krát zvýšit odolnost kovových součástí. Podle Jihouralské státní univerzity tato metoda také zdvojnásobuje pevnost svarových spojů. Univerzita se sídlem v Čeljabinsku vyvinula tento proces společně s kolegy z Číny. O zjištěních informovala 19. října televize TV BRICS s odvoláním na univerzitu. Tato technika je přizpůsobena pro kovy s různými vlastnostmi.
Typickým příkladem takového kovového páru je ocel a hliník. Svařování těchto kovů často vede k tvorbě křehkých vrstev ve spoji, které mohou způsobit lomy vlivem vibrací a opakovaného namáhání. Nová metoda tento problém zmírňuje zlepšením struktury svaru během bodového svařování. Univerzita uvedla, že výzkum se objevil v časopise Engineering Fracture Mechanics, ale neuvedla jednotlivé zapojené výzkumníky.
Během procesu se při vytváření bodového svaru aplikují ultrazvukové vlny o výkonu přibližně 1 200 wattů. Rossijskaja gazeta uvedla, že tyto vlny se přenášejí přes topné elektrody. Vibrace narušují krystalovou strukturu kovu, což podle univerzity způsobuje téměř pětinásobné zmenšení velikosti krystalů ve svaru. Křehké vrstvy ve spoji se navíc ztenčují o polovinu. Tyto strukturální úpravy vedou k rovnoměrnějšímu svaru, který je méně náchylný k praskání.
Hustší svary účinněji odolávají vibracím
Ultrazvukové vlny také odstraňují zachycené vzduchové bubliny v kovu, čímž vytvářejí hustší svar. Testování ukázalo, že tyto spoje jsou dvakrát pevnější a životnost součásti se prodlužuje o 90 %. Výzkumníci zdůraznili, že tyto díly vydrží déle neustálé vibrace a mechanické namáhání, aniž by se u nich tvořily trhliny. Tato schopnost je obzvláště důležitá pro vozidla, letadla a infrastrukturu vystavenou opakovanému zatížení, protože únavové praskání ve svarech je častou příčinou selhání.
Oznámení univerzity zdůrazňuje relativní zlepšení, ale neposkytuje absolutní měření pevnosti, specifikace slitin ani počet testovaných vzorků. Ruské univerzity letos oznámily několik výzkumných iniciativ souvisejících s materiály, včetně projektů zaměřených na povlaky pro výzkum materiálů titanových implantátů. Jihouralská státní univerzita také vyvinula sýr obohacený berberinem, jehož cílem je posílit imunitu. Univerzita neposkytla žádný časový harmonogram komerčního využití.
Potenciální využití v dopravě a stavebnictví
Vědci předvídají uplatnění v automobilovém, leteckém a stavebním průmyslu. Například výrobci automobilů by mohli integrovat ocelové kabiny pro cestující s hliníkovými dveřmi, kapotou a křídly do jedné hybridní karoserie, což by vedlo k lehčímu vozidlu schopnému ujet na jedno nabití více. Podobně by výrobci letadel mohli navrhovat lehčí dopravní letadla se zvýšenou kapacitou pro cestující nebo náklad, což by také vedlo k nižší spotřebě paliva na let.
Ve stavebnictví by se tato metoda svařování mohla použít u mostů a výškových budov, přičemž svařované spoje by potenciálně mohly překonat pevnost monolitického betonu. Mezi další aplikace patří připevňování ocelových sloupů k hliníkovým panelům nebo svařování ocelových podélníků k hliníkovým pomocným rámům. Tento projekt byl společným úsilím Ruska a Číny. Univerzita uvedla, že tato technika dláždí cestu k vytváření lehčích a pevnějších konstrukcí v různých odvětvích.
Příspěvek z 19. října: Nová technika ultrazvukového svařování prodlužuje životnost kovových součástí 1,9krát, se poprvé objevil na North Briton .