Med utvecklade metoder, för att utvärdera ett lims egenskaper, går det att få bättre kunskap om hur limmet uppför sig i olika situationer. Metoderna bidrar även till att minska tidsödande och kostsamma tester.
Svante Alfredsson, verksam vid Högskolan i Skövde, presenterar de nya metoderna i sin doktorsavhandling som han nyligen försvarade vid Chalmers tekniska högskola.
Svante Alfredsson
Det ställs allt högre krav på bilindustrin att tillverka bilar med låga avgasutsläpp samtidigt som krocksäkerheten ska bibehållas eller till och med förbättras. Detta tvingar industrin att bygga lättare bilar och därför behövs lätta material.
Undviker rostangrepp
De lätta konstruktionsmaterialen måste sammanfogas med hållfasta material och då kan limförband vara en lämplig sammanfogningsmetod. Metoden ger lätta och utrymmessnåla fogar, tillåter materialkombinationer som hade varit omöjliga att svetsa och ger konstruktionen en högre styvhet än fogning med punktsvetsning som är den vedertagna metoden på området. Med limförband går det också att isolera de sammanfogade materialen elektrolytiskt från varandra. Därmed går det att undvika rostangrepp, något som annars uppstår när olika material kommer i kontakt med varandra.
Bedöma styrkan
Avhandlingen är en del av ett pågående forskningsprojekt som syftar till att utveckla befintliga metoder.
– Det slutliga målet med projektet är att göra datorsimuleringar för att bedöma styrkan hos en uppbyggd konstruktion, till exempel en bil. På så sätt går det att minska behovet av tidsödande och kostsamma tester i full skala, säger Svante Alfredsson.
Det första steget i forskningsprojektet är att utveckla experimentella metoder för att noggrant bestämma ett limskikts beteende under deformation. I det andra steget utvecklas fysiska och matematiska modeller som beskriver limskiktets egenskaper. Det tredje steget går ut på att implementera dessa modeller i en datormiljö för att därefter göra simuleringar.
Utvärdera resultaten
I avhandlingen presenteras huvudsakligen hur de experimentella metoderna kan utvecklas till det bättre. Gemensamt för många traditionella experimentella metoder är att resultaten är svåra att utvärdera.
– Ofta tvingas man göra antaganden om limmets deformationstillstånd som är svåra att verifiera i praktiken. Dessutom har många traditionella metoder inbyggda instabilitetsproblem som gör det omöjligt att uppfatta hela deformationsförloppet. De metoder som presenteras i avhandlingen är utvecklade i syfte att undvika instabilitet under experimenten. Med metoderna går det också att utvärdera resultaten utan att behöva göra okontrollerbara antaganden, förklarar Svante Alfredsson.
Högre kvalitet
Genom att noggrant bestämma ett limskikts beteende under deformation kan man få en bättre förståelse för brottprocessen.
– De nya metoderna leder även till att simuleringarna blir av högre kvalitet då de matematiska modellerna som ligger till grund för dessa är mer exakta.
Doktorsavhandlingens titel: Constitutive behaviour and fracture of adhesive layers