|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۷، شماره ۶، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
اثر طراحی پین بر رفتار مکانیکی اتصال پلیپروپیلن- پلیپروپیلن با روش جوشکاری اصطکاکی هم‌زدنی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فرضیه: امروزه جوشکاری اصطکاکی هم‌زدنی روشی مطمئن برای اتصال بین دو قطعه به‌ویژه پلیمرهای گرمانرم شناخته می‌شود. یکی از مهم‌ترین پارامترهای اثرگذار، طراحی پین برای ایجاد اتصال است. در پژوهش حاضر، اثر شکل پین بر جوشکاری اصطکاکی هم‌زدنی پلیپروپیلن-پلیپروپیلن بررسی شد.
روش‌ها: بدین منظور پین با شکل‌های مخروطی، استوانه‌ای و مخروطی رزوه‌دار طراحی شدند. پس از جوشکاری صفحه‌های پلیپروپیلن-پلیپروپیلن با پین‌های طراحی‌شده، از آزمون‌های کشش، خمش ضربه و سختی به‌منظور بررسی رفتار مکانیکی اتصالات ایجاد شده، استفاده شد. همچنین از میکروسکوپی الکترونی پویشی برای مطالعه ریزساختاری استفاده شد.
یافته‌ها: استحکام کششی نمونه متصل‌شده با پین استوانه‌ای رزوه‌دار معادل 18.6MPaبود که با تقریبا 82 % بازده استحکام کششی جوش، بیشترین بازده را نسبت به سایر نمونه‌ها داشت. همچنین چقرمگی شکست جوش در این نمونه در آزمون کشش معادل 1862.6mJ/mm3بود که بازدهی آن تقریبا 51% بود. مقادیر بازدهی استحکام خمشی و چقرمگی شکست در آزمون خمش نمونه استوانه‌ای رزوه‌دار به‌ترتیب 75 و 60 % بودند. نمونه جوش‌خورده با پین استوانه‌ای رزوه‌دار با انرژی جذب‌شده 533kJ/m3 بیشترین مقدار انرژی جذب‌شده را داشت که این مقدار حدود 39% نسبت به نمونه پین مخروطی (383kJ/m3) و 25 % نسبت به نمونه پین مخروطی رزوه‌دار (425kJ/m3) بیشتر بود. بررسی ریزساختاری جوش‌های ایجادشده نشان داد، در نمونه جوش‌خورده با پین مخروطی، رشته‌های پلیمری در فصل مشترک پلیپروپیلن-پلیپروپیلن ایجاد شده است، در حالی که نمونه‌های جوش‌خورده با پین‌های استوانه‌ای رزوه‌دار و مخروطی رزوه‌دار ساختار متراکمی داشتند. نتایج نشان داد، پین استوانه‌ای رزوه‌دار مناسب‌ترین پین برای ایجاد اتصال بین دو صفحه پلیپروپیلن با استفاده از جوشکاری اصطکاکی هم‌زدنی است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
پلیپروپیلن،
اتصال،
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی،
طراحی پین،
خواص مکانیکی، |
|
| عنوان انگلیسی |
The Effect of Pin Design on the Mechanical Behavior of Polypropylene-Polypropylene Joining through Friction Stir Welding |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Hypothesis: Today, the friction stir welding (FSW) is known as a safe method for joining two parts especially thermoplastic polymers. One of the most effective parameters is designing the pin for creation of joint. In this research, the effect of pin shape was investigated on the FSW of polypropylene (PP)polypropylene
Methods: To do so, the pins were designed with different geometries: conical threaded cylinder, and threaded. After welding the PP-PP plates by designed pins the tensile, flexural, impact and hardness tests were performed to investigate the mechanical behavior of created joints. Also, scanning electron microscopy was used for microstructure study
Findings: The tensile strength of the sample joined with the threaded cylindrical pin was 18.6 MPa, which had the highest tensile strength efficiency of weld (approximately 82%) as compared with other samples. Also, the weld fracture toughness of this sample under tensile test was 1862.6 mJ/mm3, which was an efficiency of approximately 51%. The values of flexural strength and fracture toughness in bending test of threaded sample were 75 and 60%, respectively. The welded sample with the threaded cylinder had the highest absorbed energy (533 kJ/m3), which was about 39% and 25% higher than values of the conical (383 kJ/m3) and threaded conical (425 kJ/m3) samples respectively. The microstructure investigations of the created welds showed that in the sample welded with the conical pin, the polymeric fibers were created in the interface of PP-PP. However, the samples welded with threaded cylinder and threaded conical pins had dense structures. The results showed that the threaded cylinder pin is the most appropriate pin for creating joint between two PP plates with the FSW method. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
پلیپروپیلن,
اتصال,
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی,
طراحی پین,
خواص مکانیکی |
|
| نویسندگان مقاله |
امیر عباسی |
زنجان، دانشگاه زنجان، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، کد پستی 45371-38791
علی اکبر قادی |
زنجان، دانشگاه زنجان، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، کد پستی 45371-38791
حسین ابراهیم‌نژاد خالجیری |
زنجان، دانشگاه زنجان، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، کد پستی 45371-38791
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_2111_5e1f1f5f00ca165b3e69d2d90fde9f9f.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|