Pintakäsittelyn vaikutus alumiinin ja hartsin liitoksessa

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin eri pintakäsittelyjen vaikutusta alumiinin ja hartsin väliseen liitokseen. Tutkitut pintakäsittelyt olivat anodisointi, eri asteiset hionnat, sekä alumiinin käsittely kiinnitysaineella. Työssä käytetyt kiinnitysaineet olivat silaanipohjaisia. Vertailukohtana työssä oli käsittelemätön alumiinipinta ja käytettynä hartsina kaikissa tapauksissa sama polyesterihartsi. Tavoitteena oli tutkia toimeksiantajan tuotannossa käytettävällä esikäsittelyllä saatava liitoslujuus, sekä tutkia mahdollisia vaihtoehtoisia käsittelyjä, joilla päästäisiin samaan lujuuteen vähemmällä työmäärällä.

Työssä saatiin selvitettyä käytössä olevalla menetelmällä, joka on karhennus hiontalaikalla, saavutettava lujuusaste, sekä pinnankarheuden Ra-arvo, jonka yläpuolella karhennus ei enää merkittävästi lisää liitoksen lujuutta. Tämä arvo on suoritettujen mittausten perusteella noin 1,5 μm. Työssä tutkitut menetelmät tuskin antavat toimeksiantajalle suuria tuotannollisia hyötyjä verrattuna käytettävään pintakäsittelyyn. Testeissä kevyemmällä hionnalla kuitenkin päästiin lujuudellisesti lähes samalle tasolle kuin hiontalaikalla karhentamisella.

The purpose of the bachelor thesis was to examine how different kind of surface treatments would effect to the bond strength of aluminium and polyester resin. Methods that were tested in this work were different grades of roughening the surface, anodizing and coupling agent treatment. For coupling agent, two different silanes were used. Roughening was done with grinding papers P40 and P120 and also with abrasive wheel. Anodized samples were left without closing treatment at the end of the anodizing process.

Roughening gave considerable improvement to the bond strength as did one of the silanes. With the roughened surfaces an Ra value of approximately 1,5 μm was found to be the point above which further roughening did improve the bond strength very little in relation to the increase of the Ra value. With anodizing and the other silane only little improvement in bond strength was observed.

One of the goals of this thesis was to improve the manufacturing process currently used in River Plast company, by finding less labour intensive pretreatment for aluminium without decrease in bond strength of the product. Although some of the tested methods gave approximately the same strength as the abrasive wheel treatment which is in use currently. None of them gave notable reduction in labour intensity.