اتصال لیزری آلومینیوم و فیبرکربن

کامپوزیت‌های الیاف کربن یکی از بهترین موادی هستند که در دهه‌های اخیر به دلیل خواص شگفت آور خود کاربرد گسترده‌ای به ویژه در صنعت خودرو پیدا کرده‌اند.
اتصال کامپوزیت‌های الیاف کربن و آلومینیوم که دو مورد از پرکاربردترین مواد مورد استفاده در صنعت خودروسازی جدید هستند همواره با مشکلاتی روبه‌رو بوده است. برای نمونه یکی از لازمه‌های دستیابی به اتصال مطلوب تمیز بودن کامل هر دو سطح است تا فر‌آیند اتصال به خوبی اتفاق بیافتد. دستیابی به چنین ویژگی به دلیل آلودگی‌هایی که معمولا طی تولید این اجزا وجود دارد، فرآیند اتصال این دو ماده را قدری با دشواری رو‌به‌رو می‌کند، چراکه سطح آلومینیوم به دلیل فرآیندهای شکل دهی معمولی که آن را طی می‌کند همواره دارای مقادیری از روغن است در حالی که سطح کامپوزیت‌های الیاف کربن به دلیل استفاده از عوامل جداساز از قالب همواره دارای درصدی از این مواد بر روی خود هستند. روغن و عامل جدا کننده سطحی! دو عاملی که چسبیدن مناسب را عملا غیر ممکن می‌کنند!در حال حاضر روند اتصال این سطوح به این صورت است که ابتدا طی فرآیندی دستی و به وسیله‌ی حلال‌ها و یک سطح خورنده دو سطح از آلودگی پاک می‌شوند تا اتصال بهتر صورت گیرد. روشن است که بهره‌گیری از چنین روشی علاوه بر نیاز به کارگر ماهر، هزینه و همچنین مضرات زیادی برای محیط زیست -به دلیل استفاده از حلال‌های شیمیایی- در پی خواهد داشت. گروه پژوهشگران ارنل راه‌حلی ارائه داده‌اند که با استفاده از لیزر و می‌توان لایه‌ای از مواد روی سطوح را پاک کرده در نتیجه نیازی به حلال‌ها یا نیروی انسانی نخواهد بود.
در این روش، لیزر به درون خارجی‌ترین لایه‌ی ماده نفوذ کرده و سطحی از آلومینیوم دست نخورده و تمیز را در معرض تماس با کامپوزیت الیاف کربن قرار می‌دهد که منجر به اتصال مستحکم و خالی از نقص دو قطعه به هم خواهد شد. این روش همچنین گام مهمی در جهت خودکارسازی و ماشینی کردن فرآیند تولید به ویژه در تولید انبوه خواهد بود.
آزمون‌های انجام شده تا به حال نشان داده‌اند که این روش می‌تواند استحکام برشی اتصال بین دو قطعه را تا ۱۵ درصد و استحکام کششی آن را تا ۱۶ درصد بهبود دهد که این در کنار بهبود ۲۰۰ درصدی توان جذب انرژی به ایمنی بالاتر قطعات در طی تصادف یا ضربات طی فرآیندهای صنعتی می‌انجامد.