MOSKVA, Russland / EuroWire.IO / – En ny ultralydsveisemetode , utviklet gjennom samarbeid mellom russiske og kinesiske forskere, har vist seg å forlenge levetiden til metalldeler med en faktor på 1,9. Metoden forbedrer også styrken til sveisede skjøter, ifølge South Ural State University. Universitetets forskere i Chelyabinsk samarbeidet med kolleger fra Kina for å utvikle denne prosessen. Funnene ble rapportert av TV BRICS 19. oktober, med henvisning til universitetet. Denne teknikken er skreddersydd for metaller med forskjellige egenskaper.
Vanlige stålpar som stål og aluminium støter ofte på problemer under sveising, ettersom sprø lag har en tendens til å dannes i skjøten. Disse lagene kan føre til brudd, spesielt når de utsettes for vibrasjoner eller repeterende belastning. Den nye prosessen reduserer dette problemet ved å forbedre sveisens indre struktur under punktsveising. Universitetet nevnte at forskningen ble publisert i tidsskriftet Engineering Fracture Mechanics, men spesifiserte ikke de individuelle forskerne som var involvert.
Under påføringen overføres ultralydbølger på omtrent 1200 watt mens punktsveisen dannes. Rossijskaya Gazeta bemerket at varmeelektroder forenkler bølgeoverføringen. Vibrasjonene forstyrrer metallets krystallstruktur, noe som fører til en reduksjon av krystallstørrelsen i sveisen med nesten fem ganger, ifølge universitetet. De sprø lagene i skjøten halveres også i tykkelse. Disse strukturelle endringene gir en mer jevn sveis som motstår sprekkdannelser mer effektivt.
Tettere sveiser motstår vibrasjonsskader
Ultralydapplikasjon eliminerer også luftlommer i metallet, noe som resulterer i en tettere sveis. Tester viste at disse skjøtene er dobbelt så sterke som tradisjonelle sveiser. Følgelig økte komponentenes levetid med 90 %. Forskerne fremhevet at disse delene tåler langvarig eksponering for vibrasjoner og mekaniske belastninger uten å utvikle sprekker. Denne forbedringen er spesielt relevant for kjøretøy, fly og infrastruktur som utsettes for gjentatte belastningssykluser. Utmattingssprekker ved sveiser forårsaker ofte komponentfeil, noe som gjør denne fremskritten svært betydelig.
Universitetet presenterte forbedringene i relative termer, uten å oppgi spesifikke absolutte styrkemålinger, legeringstyper eller antall testede prøver. Flere materialforskningsprosjekter har blitt rapportert av russiske universiteter i år, inkludert belegg for titanimplantater, som nevnt i materialforskning . I tillegg utviklet South Ural State University en berberinberiket ost som tar sikte på å styrke immuniteten. Ingen spesifikk tidslinje for kommersiell anvendelse ble oppgitt.
Potensielle bruksområder innen transport- og byggebransjen
Forskningsteamet ser for seg bruksområder innen bil-, luftfarts- og byggebransjen. For eksempel kan bilprodusenter kombinere en kupé i stål med dører, panser og vinger i aluminium til én hybridstruktur. Slike lette design kan gjøre det mulig for elektriske kjøretøy å reise lenger på én lading. Flyprodusenter kan lage lettere passasjerfly som er i stand til å frakte flere passasjerer eller frakt, noe som reduserer drivstofforbruket per flytur.
Innen konstruksjon kan denne sveisemetoden brukes til broer og skyskrapere. Universitetet hevdet at sveisede skjøter til og med kunne overgå monolittisk betong i styrke. Andre potensielle bruksområder inkluderer å feste en stålsøyle til et aluminiumspanel eller sveise en stållengde til en aluminiumsunderramme. Dette prosjektet var et samarbeid mellom Russland og Kina. Universitetet uttalte at denne tilnærmingen baner vei for å bygge lettere, men mer robuste konstruksjoner på tvers av flere bransjer.
Innlegget Forskere utvikler ultralydsveiseteknikk for å forlenge holdbarheten til metallkomponenter med 1,9 ganger dukket først opp på British Post .