اثر پارامترها بر استحکام اتصال در جوش پیوسته فراصوتی پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف بافته شده شیشه

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 فارغ‌التحصیل دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.493895.2039
چکیده

اتصال‌دهی کامپوزیت‌های گرمانرم بوسیله جوشکاری پیوسته فراصوتی منجر به ایجاد اتصال‌دهی سریع با قابلیت تحمل بار بالا می‌شود. این روش در دسته جوشکاری ذوبی قرار می‌گیرد. رفتار ویسکوالاستیک در مواد پلیمری، بصورت رفتار غالب، در دمای بالاتر از دمای گذار شیشه‌ای آن‌ها مشاهده می‌شود. در این شرایط اعمال ارتعاشات فراصوتی، منجر به ایجاد تلفات ویسکوالاستیک درون ماده می‌شود و حرارت کافی برای ذوب زمینه پلیمری کامپوزیت را فراهم می‌آورد. در این پژوهش، جوشکاری پیوسته فراصوتی کامپوزیت‌ پایه پلیمری پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف بافته شده شیشه بصورت تجربی بررسی شده است، ابتدا صفحات کامپوزیتی ساخته و به صفحاتی به ابعاد 101.6´140 میلیمتر برش داده شدند، سپس با استفاده از روش جوشکاری پیوسته فراصوتی و با درنظر گرفتن پارامترهای جوشکاری نظیر توان، سرعت و فشار جوش، حالت‌های مختلف جوشکاری بر روی صفحات کامپوزیت بصورت لبه بر روی لبه انجام شد. در ادامه با محاسبه استحکام برشی اتصالات حاصل، براساس استاندارد موجود و بررسی سطح شکست اتصالات در طول خط جوش، اثر حالت‌های مختلف جوشکاری بر یکنواختی و استحکام برشی جوش، به منظور رسیدن به جوشی مناسب بررسی شد. درنهایت با تنظیم صحیح پارامترهای فرآیند بر روی مقادیر توان 100 درصد، سرعت 30 میلیمتر بر ثانیه و فشار 0.83 مگاپاسکال جوشی یکنواخت با استحکام 4 مگاپاسکال حاصل شد.