الصناعات السيارات والطيران من أجل توفير التكاليف في كثير من الأحيان تحتاج إلى تصميم مواد خفيفه الوزن ، ومواد خفيفه الوزن غالبا ما تحتاج إلى الجمع بين أنواع مختلفه من المواد ، والتي سوف تزيد كثيرا من تكاليف التصنيع. وقد أظهرت الاعمال الاخيره ان استخدام تكنولوجيا الليزر يزيد من قوه السندات من المعادن والخلائط البلاستيكية ، المهندسين المستعبدين البلاستيك مع ألمنيوم باستخدام ليزر الاشعه تحت الحمراء لعمليه ما قبل المعالجة لوحه ألومنيوم التكنولوجيا . وقد أسهبوا في عملهم في مجلة تطبيقات الليزر.
هذه هي الصور الممسوحة ضوئيا اثنين ، (ا) رقاقه ألمنيوم علي حافه هيكل الليزر موجه مستمرة ، و (ب) ألومنيوم المتبقية في الأخاديد من سطح البوليمر مصبوب بعد اختبار القص الشد. كما المطورين من الصناعات السيارات والطيران لا تزال تدفع تصنيع المركبات أكثر كفاءه ، والناس ملتزمون الآن لتصميم آلات الوعرة وخفيفه الوزن. لكن تصميم المواد خفيفه الوزن يتطلب مزيجا من أنواع مختلفه من المواد مثل المعادن والبوليمرات ، وهذه الخطوات الاضافيه زيادة تكاليف التصنيع .
وقد أظهرت الاعمال الاخيره ان استخدام تكنولوجيا الليزر يزيد من قوه السندات من المعدن ويمزج البلاستيك. اخترع فريق ألماني من المهندسين مؤخرا التكنولوجيا التي تستخدم ليزر الاشعه تحت الحمراء لمعالجه ألمنيوم قبل العملية إلى البلاستيك السندات إلى ألمنيوم. . وقد نشرت نتائجها في مجلة "مجلة تطبيقات الليزر".
ووجد الباحثون ان العلاج الخام من سطح ألمنيوم مع شعاع الليزر المستمر يخلق التعشيق الميكانيكية مع البولي اميد بالحرارة ، مما ادي إلى التصاق قويه كبيره. وقالت أحدي المؤلفات ، يانا غيباور: "في طرق الاتصال الأخرى ، من الضروري عموما ان يكون هناك جزء من البلاستيك نريد ان يصلح مع الجزء المعدني. في عمليه حقن صب ، ونحن إنشاء أجزاء من البلاستيك مباشره علي راس الأجزاء المعدنية في تجويف الجهاز. ولذلك ، نظرا للظروف الحرارية المحددة ، وهذا أمر صعب جدا بالمقارنة مع الساخنة الملحة أو غيرها من تكنولوجيا الاتصال.
' لحل هذه المشاكل ، gebauer وزملاءها استخدام أشعه الليزر المستمرة ونبض واحد لمده 20 picosecond في كل مره علي سطح لوحه ألمنيوم. ، مما يجعل سطح لوحه ألمنيوم أكثر لزجه بحيث يمكن مصبوب علي طبقه البولياميد.
ثم وضعوا ورقه في قالب حقن والمغلفة مع البولي اميد بالحرارة ، والبوليمر ذات الصلة النايلون التي يشيع استخدامها في المكونات الميكانيكية مثل العلب أداه السلطة ، ومسامير الميكانيكية ، والتروس. وأضاف "قمنا بعد ذلك بتحليل مورفولوجيا سطح لوحه ألمنيوم واختبارها ميكانيكيا سلوك الترابط لمعرفه المعلمات التي يمكن ان تحقق اقصي قدر من قوه السندات" ، وقال gebauer.
' نتائج الاختبار باستخدام المجهر البؤري ثلاثي الابعاد البصرية والمجهر الكتروني المسح الضوئي تظهر نمط خط أكثر سلاسة في أخدود ألومنيوم تعامل مع ليزر نابض بالمقارنة مع مورفولوجيا من الليزر المعالجة المستمرة الأخدود لوحه ألومنيوم. .
لوحات ألمنيوم التعامل مع الليزر بالاشعه تحت الحمراء كما يحمل التصاق اقوي ، ولكن هذه الخصائص تتحلل كما يزيد من محتوي المياه. علي الرغم من نجاح الفريق ، جيباور ان هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لفهم كيفيه تحسين المعالجة المسبقة للسطح المعدني لجعل عمليه التصنيع أكثر اقتصادا.
والآن ، هي وزملاءها يدرسون كيف يتقلص اللدائن الحرارية المصبوبة عندما يبرد. وقال gebauer: "انكماش الحرارة يسبب الإجهاد الميكانيكي ، الذي يفصل بين مكونين. التحدي الآن هو العثور علي هيكل يعوض عن الضغوط التي تنتج خلال عمليه الانكماش ، ويتطلب ان هيكل لا تليين ألمنيوم بسبب المعالجة بالليزر. . ونحن نامل الآن ان استخدام الليزر الفائقة القصيرة نابض يمكن ان تنتج الترابط موثوق بها للحد من الاضرار الحرارية للمكونات المعدنية.