研究目的
本研究的目的是确定铝与聚乙烯连接工艺的参数范围（以转速和进给速率为变量），并探究衍生变量（如温度）作为闭环控制器输入参数的适用性。第二步则评估了采用激光辐射的不同表面预处理策略的影响。
研究成果
研究表明，摩擦压接工艺中的温度可通过"转速"和"进给速度"这两个工艺参数进行控制。采用脉冲激光工艺在金属表面产生的准混沌纳米结构，使PE-HD与铝合金实现了高强度结合。边界层被确认为显著决定抗拉强度的关键层。未来研究将聚焦于连接区温度的数学描述及力控制系统的开发。
研究不足
该研究聚焦于铝与聚乙烯的连接，其结果可能无法直接适用于其他材料组合。轴向力对工艺过程的影响尚未充分探究，需进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用全因子实验法分析摩擦压接过程中的温度分布，通过改变"转速"和"进给速度"两个工艺参数，探究其对摩擦面温度及接合区温度的影响。
2：样本选择与数据来源：
选用铝加工合金EN AW-6082-T6与高密度聚乙烯(PE-HD)作为接合材料，使用热电偶测量复合材料各点温度。
3：实验设备与材料清单：
实验在Heller MCH250数控铣床上进行，刀具采用淬火C45钢制成。表面预处理使用两种激光系统：Rofin-Sinar GmbH的脉冲光纤激光系统PowerlineF20和IPG Photonics Corporation的单模光纤激光器YLR-3000-SM。
4：实验流程与操作步骤：
接合过程分为五个阶段：预处理、触接阶段、保压阶段、焊接阶段和回退阶段。测量接合区与铝材的温度，并评估接头的拉伸剪切强度。
5：数据分析方法：
分析摩擦面温度与接合区温度的差异，使用拉力试验机测量接头的拉伸剪切强度。
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Single-mode fiber laser
YLR-3000-SM
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