Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser
Στο πλαίσιο της παρούσας Διπλωματικής Εργασία ερευνήθηκαν και αναπτύχθηκαν σύνδεσμοι επικάλυψης ανόμοιων υλικών και συγκεκριμένα γυαλιού-μετάλλου και πολυμερικών υλικών με τη χρήση αναπτυσσόμενων τεχνολογιών που βασίζονται αποκλειστικά σε συστήματα Laser. Η μελέτη μπορεί να διαχωριστεί σε δυο βασικά...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15899 |
| id |
nemertes-10889-15899 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Συγκόλληση laser Σύνδεσμοι υάλου-μετάλλου Σύνδεσμοι υάλου-πολυμερούς Laser welding Glass-metal joints Glass-polymer joints |
| spellingShingle |
Συγκόλληση laser Σύνδεσμοι υάλου-μετάλλου Σύνδεσμοι υάλου-πολυμερούς Laser welding Glass-metal joints Glass-polymer joints Τόλιας, Απόστολος Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| description |
Στο πλαίσιο της παρούσας Διπλωματικής Εργασία ερευνήθηκαν και αναπτύχθηκαν σύνδεσμοι επικάλυψης ανόμοιων υλικών και συγκεκριμένα γυαλιού-μετάλλου και πολυμερικών υλικών με τη χρήση αναπτυσσόμενων τεχνολογιών που βασίζονται αποκλειστικά σε συστήματα Laser. Η μελέτη μπορεί να διαχωριστεί σε δυο βασικά τμήματα, το πρώτο αποτελεί μια βιβλιογραφική ανασκόπηση πληροφοριών σχετικών με τους συνδέσμους ανόμοιων υλικών που μας ενδιαφέρουν και οι οποίες αξιοποιούνται στη πειραματική έρευνα που ακολουθεί στο δεύτερο τμήμα. Αρχικά, αναλύονται οι σύνδεσμοι δυο υλικών υπό την ευρεία έννοια του όρου ενώ ακολουθεί κατηγοριοποίηση αυτών σε μηχανικούς και συγκολλητούς. Στην συνέχεια, παρατίθενται κάποιες από τις βασικές μεθόδους συγκόλλησης πλαστικών με τη χρήση θερμικών διαδικασιών καθώς και με τη χρήση κόλλας. Έχοντας αναφέρει τις προηγούμενες μεθόδους έπεται μια γενική παράθεση πληροφοριών σχετικά με τα συστήματα laser και την αλληλεπίδραση της ύλης με τη δέσμη φωτός καθώς επίσης παρουσιάζονται οι πληροφορίες που ανέκυψαν από βιβλιογραφική ερευνά σε επιστημονικά άρθρα, δημοσιεύσεις, ιστοσελίδες και διδακτορικές διατριβές που αφορούν στο αντικείμενο της συγκόλλησης ανόμοιας φύσης υλικών όπως είναι τα πλαστικά (θερμοπλαστικά και θερμοσκληρυνόμενα), τα μέταλλα και τα γυαλιά. Με γνώμονα πλέον αυτές τις πληροφορίες ακολουθεί η πειραματική μέθοδος της ανάπτυξης των συνδέσμων. Οι ιδιαιτερότητες της φύσης των πειραμάτων επιβάλουν την κατασκευή ιδιοσυσκευών, τον συνδυασμό δυο μεθόδων συγκόλλησης (LTW και DLW) και την διερεύνηση μιας πληθώρας παραμέτρων για την επίτευξη ισχυρών συνδέσμων. Τέλος τα συγκριτικά αποτελέσματα φανερώνουν αύξηση της τάξεως των 500 % στην μηχανική αντοχή των συνδέσμων με Laser έναντι της συμβατικής μεθόδου συγκόλλησης ανόμοιων υλικών με κόλλα. |
| author2 |
Tolias, Apostolos |
| author_facet |
Tolias, Apostolos Τόλιας, Απόστολος |
| author |
Τόλιας, Απόστολος |
| author_sort |
Τόλιας, Απόστολος |
| title |
Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| title_short |
Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| title_full |
Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| title_fullStr |
Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| title_full_unstemmed |
Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| title_sort |
κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15899 |
| work_keys_str_mv |
AT toliasapostolos kataskeuēkaicharaktērismossyndesmōnyaloumetalloukaiyaloupolymerouspolymerikousynthetoumechrēsēnanopulsedlaser AT toliasapostolos laserassistedjoiningofglasstometalandglasstopolymercomposites |
| _version_ |
1799945005045907456 |
| spelling |
nemertes-10889-158992022-09-06T05:14:09Z Κατασκευή και χαρακτηρισμός συνδέσμων υάλου - μετάλλου και υάλου - πολυμερούς/πολυμερικού συνθέτου με χρήση nano pulsed laser Laser assisted joining of glass to metal and glass to polymer composites Τόλιας, Απόστολος Tolias, Apostolos Συγκόλληση laser Σύνδεσμοι υάλου-μετάλλου Σύνδεσμοι υάλου-πολυμερούς Laser welding Glass-metal joints Glass-polymer joints Στο πλαίσιο της παρούσας Διπλωματικής Εργασία ερευνήθηκαν και αναπτύχθηκαν σύνδεσμοι επικάλυψης ανόμοιων υλικών και συγκεκριμένα γυαλιού-μετάλλου και πολυμερικών υλικών με τη χρήση αναπτυσσόμενων τεχνολογιών που βασίζονται αποκλειστικά σε συστήματα Laser. Η μελέτη μπορεί να διαχωριστεί σε δυο βασικά τμήματα, το πρώτο αποτελεί μια βιβλιογραφική ανασκόπηση πληροφοριών σχετικών με τους συνδέσμους ανόμοιων υλικών που μας ενδιαφέρουν και οι οποίες αξιοποιούνται στη πειραματική έρευνα που ακολουθεί στο δεύτερο τμήμα. Αρχικά, αναλύονται οι σύνδεσμοι δυο υλικών υπό την ευρεία έννοια του όρου ενώ ακολουθεί κατηγοριοποίηση αυτών σε μηχανικούς και συγκολλητούς. Στην συνέχεια, παρατίθενται κάποιες από τις βασικές μεθόδους συγκόλλησης πλαστικών με τη χρήση θερμικών διαδικασιών καθώς και με τη χρήση κόλλας. Έχοντας αναφέρει τις προηγούμενες μεθόδους έπεται μια γενική παράθεση πληροφοριών σχετικά με τα συστήματα laser και την αλληλεπίδραση της ύλης με τη δέσμη φωτός καθώς επίσης παρουσιάζονται οι πληροφορίες που ανέκυψαν από βιβλιογραφική ερευνά σε επιστημονικά άρθρα, δημοσιεύσεις, ιστοσελίδες και διδακτορικές διατριβές που αφορούν στο αντικείμενο της συγκόλλησης ανόμοιας φύσης υλικών όπως είναι τα πλαστικά (θερμοπλαστικά και θερμοσκληρυνόμενα), τα μέταλλα και τα γυαλιά. Με γνώμονα πλέον αυτές τις πληροφορίες ακολουθεί η πειραματική μέθοδος της ανάπτυξης των συνδέσμων. Οι ιδιαιτερότητες της φύσης των πειραμάτων επιβάλουν την κατασκευή ιδιοσυσκευών, τον συνδυασμό δυο μεθόδων συγκόλλησης (LTW και DLW) και την διερεύνηση μιας πληθώρας παραμέτρων για την επίτευξη ισχυρών συνδέσμων. Τέλος τα συγκριτικά αποτελέσματα φανερώνουν αύξηση της τάξεως των 500 % στην μηχανική αντοχή των συνδέσμων με Laser έναντι της συμβατικής μεθόδου συγκόλλησης ανόμοιων υλικών με κόλλα. In the present thesis, lap joints of dissimilar materials such as glass, metals and polymer matrix were investigated and developed using emerging technologies based on pulsed laser source systems. The study consists of a wide literature review on the joining of materials, the experimental set up investigation, the experiment procedure and the mechanical characterization of the joints. Firstly, the broad usage of the term “joining” two materials was defined, while in the second chapter a comparison between the two basic categories of joints (mechanical and welded) is taking place. Moreover, to have a better understanding of the available thermal bonding and adhesive bonding methods used by the industries to join polymer plastics to each other, a review of them was carried out, while all the available information obtained from literature research in several scientific articles, publications, websites and doctoral dissertation theses, related to the laser welding of different types of materials such as plastics (thermoplastics and thermosets), metals and glasses are presented. One method of interest is to join dissimilar materials using laser source. Laser joining has many advantages such as short processing time, small heat affected zone and effective usage on different types of materials. Two material combinations were used in the Laser welding experimental procedure, Extra Clear Glass to Aluminium and Extra Clear Glass to 3D printed PLA samples. Polylactic Acid (PLA) being one of the most common and promising biopolymers used with increasing consumption day by day, it is emerging as a substitute for petroleum-based polymers which are used as a matrix in the composite materials. The samples were joint via Laser Transmission Welding (LTW) and Laser Direct Welding (LDW) principals, furthermore laser related parameters were clearly determined in order to get a strong adhesion. Finally, the mechanical shear strength obtained by laser welding methodology can outreach by surpassingly high percentage, 400 – 500 %, the ultimate adhesive bond strength. 2022-03-02T12:32:01Z 2022-03-02T12:32:01Z 2022-03-01 http://hdl.handle.net/10889/15899 gr application/pdf |
