Abstract
The idea of “hybrid joints” arises from the need of joining together materials, producing a tough, stiff and lightweight joint. The core concept is: use two different joining techniques, with the aim to increase the strength and gather the advantages of each technique, reducing the drawbacks. In this work hybrid joints consist in joints produced with two different kinds of joining techniques: one of them being adhesive bonding and the other being one among Resistance Spot Welding, Pop Riveting, Clinching, Self Piercing Riveting. The performance of hybrid joints are compared with those of traditional joints for the single lap joint geometry, for different geometric (plates thickness, pitch of the mechanical fastening) and environmental condition (temperature and ageing). The experimental tests are planned and therefore their results analyzed by means of Design of Experiment techniques. Results show that hybrid joints allow a significant performances enhancement with respect to simple joints when the two simple joining techniques give similar performances, while the performance of hybrid joints are only equal or lower than the those of the strongest joint when the performances of the two joining techniques are significantly different.
Highlights
L e giunzioni ibride sono nate con l’idea di ottenere un giunto in grado di unire le qualità positive di differenti tecnologie di giunzione: il loro primo utilizzo risale agli anni 60 in Antonov russi, nei quali la saldatura a punti era accoppiata con l’incollaggio strutturale
In questo caso non si hanno le problematiche relative al processo produttivo illustrate in precedenza, in quanto tutte queste tecnologie ben si prestano ad essere messe in opera utilizzando lamiere con interposto uno strato di adesivo non ancora polimerizzato
A l fine di fare una ricerca mirata e che potesse essere di interesse a livello industriale, le tipologie di giunzione, i materiali e le condizioni di esercizio a cui testare i giunti sono state scelte in base ad una serie di interviste svolte presso svariate aziende di livello nazionale ed internazionale operanti nel settore automotive, navale e delle costruzione di veicoli ferroviari e per il trasporto pubblico in genere
Summary
A l fine di fare una ricerca mirata e che potesse essere di interesse a livello industriale, le tipologie di giunzione, i materiali e le condizioni di esercizio a cui testare i giunti sono state scelte in base ad una serie di interviste svolte presso svariate aziende di livello nazionale ed internazionale operanti nel settore automotive, navale e delle costruzione di veicoli ferroviari e per il trasporto pubblico in genere. Le tecnologie di giunzioni tradizionali che sono state prese in considerazione (in quanto accoppiabili con l’incollaggio strutturale e allo stesso tempo di interesse per le aziende) sono state la saldatura a resistenza per punti (RSW), la clinciatura (C), la rivettatura autoperforante (SPR) e la rivettatura a strappo (R). I fattori che si sono valutati sono lo spessore ed il materiale dei lembi da unire, il passo tra i punti di fissaggio meccanico, la temperatura di esercizio e la presenza di invecchiamento. Al fine di avere una analisi più dettagliata e nella quale non fossero mischiati differenti effetti legati a differenti tipologie di giunzione, l’analisi globale è stata suddivisa in due sottogruppi: vista l’impraticabilità di saldare a resistenza materiali differenti, si è scelto di adottare questa tecnologia di giunzione solamente per giunti omogenei (in cui entrambi gli aderendi sono dello stesso materiale), mentre le altre tecnologie sono state adottate per unire materiali differenti (giunti eterogenei).
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