نانوذرات به کمک جوشکاری آلیاژ آلومینیوم می‌آیند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، یکی از آلیاژ‌های آلومینیوم که در دهه ۱۹۴۰ میلادی ساخته شده، پتانسیل بالایی برای استفاده در صنعت خودروسازی دارد، این ماده استحکام فولاد را داشته و یک سوم وزن آن را دارد. با این حال استفاده از آن با مشکلی بزرگ روبرو است. جوش دادن این آلیاژ با استفاده از روش‌های رایج به بدن خودرو غیرممکن است. دلیل این امر، گرمادهی به آلیاژ و تغییر ساختار مولکولی آن و در نهایت جریان یکنواخت از عناصر آلومینیم، روی، منیزیم و مس است که موجب ترک‌هایی در جوش می‌شود.

اخیراً محققان دانشگاه کالیفرنیا روشی برای جوش این آلیاژ موسوم به AA۷۰۷۵ ارائه کردند. در این روش از نانوذرات کاربید تیتانیوم برای جوش کاری استفاده کردند که این نانوذرات می‌توانند فضای میان بخش‌های مختلف آلیاژ را پر کنند. 

با استفاده از این راهبرد جدید، محققان موفق شدند تا بخش‌های مختلف این آلیاژ را با استحکام کششی ۳۹۲ مگاپاسکال به هم متصل کنند، این در حالی است که در آلیاژ AA۶۰۶۱ اتصال اجزاء با استحکام کششی ۱۸۶ مگاپاسکال انجام می‌شود. محققان معتقدند که این روش جوش‌دهی می‌تواند استحکام آلیاژ‌های AA۷۰۷۵ را به بیش از ۵۵۱ مگاپاسکال برساند که قابل مقایسه با فولاد است.

آلیاژ AA۷۰۷۵ به دلیل سبک‌بودن می‌تواند کارایی مصرف سوخت و باتری را در خودرو‌ها بهبود دهد. از این آلیاژ برای ساخت کابین هواپیما و بال‌های آن استفاده می‌شود، جایی که معمولاً به جای جوش از پیچ و مهره برای اتصال استفاده می‌شود.

ژیائوچون لی از محققان دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: «این روش جدید بسیار ساده بوده و موجب می‌شود تا از آلیاژ آلومینیوم برای تولید خودرو و دوچرخه استفاده کرد. شرکت‌ها می‌توانند از همان فرآیند‌ها و تجهیزات رایج خود در این فناوری نیز استفاده کنند و در نهایت آلیاژ مستحکم آلومینیوم را در تولیدات خود استفاده کنند. این محصولات سبک‌تر خواهند بود و کارایی انرژی بالاتری خواهند داشت.»