Hodnocení adheze ve svařovaných spojích kov-plast

Abstract

Cílem práce bylo navrhnout a experimentálně ověřit metodu pro hodnocení adheze ve svařovaných spojích kov-plast, která bude zahrnuta do výzkumu povrchových úprav pro zlepšení adheze mezi kovy a plasty. Hlavní požadavky na metodu jsou (i) odstranění nedostatků běžně používaných metod; (ii) zohlednit možný technologický postup při reálné aplikaci takových spojů; (iii) umožnit porovnání svařovaných spojů s lepenými spoji. Pro tento účel byla modifikována norma ČSN EN 15337. Pro praktické ověření byly jako modelové materiály zvoleny polyethylen (PE) a chromovaná, povrchově kalená ocel C35. Z příčných řezů vzorky byly vyhotoveny výbrusy pro pozorování rozhraní kov-plast na běžném světelném a konfokálním mikroskopu. Dále byla provedeny zkoušky na pevnost ve smyku a krutu a plastové části vzorků podélně rozříznuty pro vizuální hodnocení porušení spojů. Pevnostní zkoušky a následné vizuální hodnocení porušení spoje se ukázaly jako vhodné pro hodnocení adheze ve svařovaných spojích kov-plast.

The aim of this work is to propose and experimentally verify a new method for evaluation of adhesion in metal-plastic direct joints, which will be implemented in research of surface treatment for enhancement of adhesion between metals and plastics. The main requirements on this method are to (i) eliminate the shortcomings of currently used methods; (ii) consider a possible technological process for a real application of such joints; (iii) allow comparison of direct and adhesive bonded joints. The standard EN 15337 was modified for this purpose. For experimental verification, polyethylene (PE) and chrome-plated, hardened steel C35 were chosen as model materials. Sample cross sections were polished for observation of the metal-polymer interphase with a light optical and confocal laser scanning microscope. Shear and torque tests were performed and the plastic parts of samples were than longitudinally cut for visual evaluation of the metal-plastic joint failure. The strength tests and subsequent visual evaluation of the joint failure proved to be suitable for evaluation of adhesion in direct metal plastic joints.