I. V. Vindokurov, M. A. Tashkinov, V. A. Mubassarova, I. A. Panteleev, O. A. Plekhov, A. Yu. Iziumova, A. N. Vshivkov

STUDYING THE STRUCTURE AND MECHANICAL BEHAVIOR OF ACRYLONITRILE-BUTADIENE-STYRENE SAMPLES AFTER LASER HARDENING

Improving the fatigue and strength properties of structural materials involves various surface processing methods. Laser shock peening (LSP), typically applied to the surfaces of metal components and structures, is one of the widely used approaches. This study explores the potential application of LSP to non-metallic composite materials produced via fused deposition modeling. The research examines the physical mechanisms and fundamental principles of LSP, along with its effects on the microstructure and mechanical properties of composite products. The structure of the composite samples before and after LSP was analyzed by X-ray computed microtomography. Tensile tests were conducted on samples treated with LSP, and different absorbing layers were compared, namely aluminum foil, PVC tape, and gold coating. The results have shown that the mechanical properties of the LSP-treated samples, regardless of the absorbing layer used, differ only slightly from each other and from the untreated samples.

Acknowledgement: The production of the samples and the determination of their mechanical properties were carried out at Perm National Research Polytechnic University with a support from the Russian Sci-ence Foundation, project No. 22-79-10350. Laser shock processing of the composite materials, as well as the algorithms for reconstructing X-ray images and analyzing the material structure, was developed under the government assignment, theme registration number 124020700047-3.

И. В. Виндокуров, М. А. Ташкинов, В. А. Мубассарова, И. А. Пантелеев, О. А. Плехов, А. Ю. Изюмова, А. Н. Вшивков

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ АКРИЛОНИТРИЛБУТАДИЕНСТИРОЛА ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ

Улучшение усталостных и прочностных характеристик конструкционных материалов включает в себя различные методы обработки поверхности. Одним из широко используемых подходов является лазерное ударное упрочнение (ЛУУ), обычно применяемое для обработки поверхностей металлических деталей и конструкций. В данном исследовании рассматривается возможность применения метода ЛУУ к неметаллическим композитным материалам, изготовленным с помощью моделирования методом наплавленного осаждения. В ходе исследования изучаются физические механизмы и фундаментальные принципы ЛУУ, а также его влияние на микроструктуру и механические свойства композитных изделий. Структура композитных образцов до и после ЛУУ была проанализирована с помощью рентгеновской компьютерной микротомографии. Были проведены испытания на растяжение образцов, обработанных лазерным ударом, и сравнение различных защитных покрытий: алюминиевой фольги, ПВХ-ленты и золотого покрытия. Результаты показали, что механические свойства образцов после ЛУУ независимо от исследованных материалов защитного покрытия незначительно отличались друг от друга и от необработанных образцов.

Благодарность: Изготовление и определение механических свойств образцов проводилось в Пермском национальном исследовательском политехническом университете при поддержке Россий-ского научного фонда (проект № 22-79-10350). Лазерная ударная обработка композицион-ных материалов, алгоритмы реконструкции рентгеновских изображений и анализа струк-туры материала были разработаны в рамках государственного задания (регистрационный номер темы 124020700047-3).

     

Библиографическая ссылка на статью

Studying the Structure and Mechanical Behavior of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Samples after Laser Hardening / I. V. Vindokurov, M. A. Tashkinov, V. A. Mubassarova, I. A. Panteleev, O. A. Plekhov, A. Yu. Iziumova, A. N. Vshivkov // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2024. - Iss. 6. - P. 184-202. -
DOI: 10.17804/2410-9908.2024.6.184-202. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2024-6/2024-6_497.html
(accessed: 02.01.2025).