اتصال الومینیوم

اتصال آلومینیوم. آلومینیوم پرکاربردترین فلز غیر آهنی است. [ ۱] تولید جهانی آلومینیوم در سال ۲۰۱۶، ۵۸٫۸ میلیون تن بوده است. آلومینیوم اغلب به صورت آلیاژ مورد استفاده قرار می گیرد، که این آلیاژسازی موجب افزایش خواص مکانیکی این فلز می شود. آلیاژهای آلومینیوم در بسیاری از زمینه ها همانند صنعت حمل و نقل، صنعت ساختمان و ساخت و ساز، صنعت برق و صنایع وابسته، صنایع ماشینی وتجهیزات و … مورد استفاده قرار می گیرد. [ ۲] به دلیل این کاربرد فراوان، نیاز است تا قطعات آلومینیومی با روش های متعدد به هم متصل شوند. به همین دلیل تحقیقات بسیاری در سراسر دنیا به هدف ایجاد اتصال مناسب و بهینه بین قطعات آلومینیومی به یکدیگر، از گذشته تا به امروز در حال انجام است. آلیاژهای آلومینیوم اغلب به دلیل نسبت استحکام به وزن مناسب، مقاومت به خوردگی خوب، قیمت ارزان و رسانایی حرارتی و رسانایی الکتریکی بالا مورد استفاده قرار می گیرند. روش های متعددی برای اتصال قطعات آلومینیومی به هم موجود است از جمله روش های مکانیکی، جوشکاری، اتصال چسبی و لحیم کاری و… می باشند. روش های متعدد بر مبنای هزینه و کیفیت اتصال استفاده شده اند. بعلاوه استفاده از چند روش اتصال برای برطرف کردن محدودیت های یک فرایند مورد استفاده قرار می گیرد.
یک روش ارزان و ساده برای اتصال قطعات آلومینیومی به یکدیگر استفاده از اتصال دهنده های مکانیکی همانند پیچ و مهره است. به طور معمول یک سوراخ در فلز پایه ایجاد شده و پیچ درون آن قرار می گیرد. این نوع از اتصال نیاز به همپوشانی دو فلز پایه بر روی یکدیگر دارد. در این نوع از اتصالات می توان از پرچ یا پیچ و مهره های آلومینیومی هم استفاده کرد، اگرچه در کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا می باشد، استفاده از پیچ و پرچ های فولادی الزامی است. این نوع از اتصال در فلزاتی که پتانسیل الکتروشیمیایی متفاوت با یکدیگر دارند، می تواند موجب خوردگی گالوانیک شود. این نوع خوردگی ذکر شده می تواند موجب ضعیف شدن اتصال در گذر زمان و در نهایت منجر به شکست شود. علاوه بر این، اتصال مکانیکی مواد مختلف، به دلیل تفاوت در ضریب انبساط حرارتی مواد، می تواند موجب ایجاد ترک حاصل از خستگی حرارتی شود. در اثر تنش های حرارتی و سرد و گرم شدن های پیوسته، سوراخ مورد استفاده برای اتصال ممکن است از اندازه ابتدایی مورد تأیید خارج شود. یکی از پرکاربردترین محل های استفاده از اتصالات مکانیکی، اتصال صفحات بدنه هواپیما به یکدیگر است که تماماً با استفاده از پرچ انجام می گیرد. [ ۳]