Abstract
This work aims to join AA6061 to Copper sheets using friction spot joining technique without formation of intermetallic compounds (IMCs). Aluminium (Al)sheet was arranged with a lap joint configuration over a pre-holed copper sheet. A snap die was used under the copper specimen. A rotating tool was utilized to carry out the joining technique by friction at the common surface between the tool shoulder and Al surface. Three process parameters were selected to study its influence on the joint quality: rotating speed, pre-heating time, and plunging depth of the tool. Two materials were joined by extruding the Al metal through the copper hole, and forming a rivet head. The results indicated the two materials joined by mechanical interlock at an interface line of a micro-scale, without forming IMCs or presence of defects like cracks, voids or gaps. The extruded aluminium through the rivet head die prevented pull-outing the joint. The plunging depth of the tool exhibited the highest influence on the joint’s shear force which recorded a maximum value of 1800N.
Keywords
Friction spot joining; Copper; AA6061; Rivet Head Die
Abstract
يهدف هذا البحث إلى ربط سبائك الالمنيوم AA6061 إلى صفائح النحاس باستخدام تقنية ربط الاحتكاك النقطي دون تكوين مركبات بين المعادن (IMCs). تم ترتيب صفائح الألمنيوم (Al) لتكوين مفصل على لوح نحاسي مثقوب مسبقًا. تم استخدام قالب تحت عينة النحاس. تم استخدام أداة دوارة لتنفيذ تقنية الربط عن طريق الاحتكاك على السطح المشترك بين كتف الأداة وسطح الالمنيوم Al. تم اختيار ثلاث متغيرات العملية لدراسة تأثيرها على جودة المفصل: سرعة الدوران ، وقت التسخين المسبق ، وعمق تغلغل الأداة. تم ربط المادتين ببثق معدن الالمنيوم Al من خلال الفتحة النحاسية ، وتشكيل رأس برشام. أشارت النتائج إلى أن المادتين متصلتين بواسطة التعشيق الميكانيكي على خط واجهة بمقياس صغير ، دون تكوين مركبات بين المعادن أو وجود عيوب مثل الشقوق أو الفراغات أو الفجوات. منع الألمنيوم المبثوق من خلال قالب رأس البرشام سحب المفصل. أظهر عمق تغلغل للأداة التأثير الأكبر على قوة قص المفصل والتي سجلت قيمة قصوى تبلغ 1800 نيوتن.
Keywords
الالمنيوم
النحاس
تشكيل رأس برشام
لحام الاحتكاك النقطي