اختلاف التمدد الحراري في الوصلات الملتصقة: التحديات والحلول من أجل وصلات مترابطة موثوقة

لكل مادة خاصية مميزة مميزة لمعامل التمدد الحراري (α)والذي يصف التغير في الطول كدالة لدرجة الحرارة. ويختلف نطاق هذه القيم اختلافًا كبيرًا بين المواد المستخدمة في وصلات البناء المختلطة: تبلغ قيم الفولاذ α ≈ 11.5-13.1 × 10-⁶ كلفن ¹، بينما تبلغ معاملات التمدد للألومنيوم معاملات تمدد أعلى بكثير من α ≈ 22-25 × 10-⁶ كلفن ¹. أما المواد اللاصقة المصنوعة من راتنجات الإيبوكسي فتتراوح معاملاتها بين 45-200 × × 10- × 10-⁶ كلفن¹، وتُظهر مركبات البلاستيك المقوى بألياف الكربون خصائص تمدد متباينة الخواص بشدة بقيم تتراوح بين -1.0 و1.5 في اتجاه الألياف وحتى 65 × 10- × 10-⁶ كلفن¹ عرضيًا في اتجاه الألياف.

الألياف (ديتريش 2018).
إن الإزاحات والإجهادات النسبية الناتجة التي تحدث أثناء دورات درجة الحرارة – على سبيل المثال أثناء عمليات الإنتاج أو أثناء التشغيل في نطاق درجة الحرارة من -40 درجة مئوية إلى +200 درجة مئوية – تضع ضغطًا كبيرًا على الوصلة الملتصقة. تعتبر المناطق القريبة من درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg) حرجة بشكل خاص، حيث تتغير المواد اللاصقة من اللزوجة المرنة إلى الخصائص المرنة أو اللدائن، والتي يمكن أن يكون لها تأثير كبير على قوة الوصلة وعمر الخدمة (DFR Solutions n.d.).