مطالعه تجربی خواص مکانیکی و ساختاری در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ترموپلاستیکها

با توسعه روز افزون پلاستیکهای مهندسی، تقاضا برای روشهای جوشکاری سریع، قابل اتکا و دارای قابلیت تولید بالا، افزایش یافته است. هم زمان، به منظور دستیابی به خصوصیات بهتر، توسعه تکنیکهای اتصال جدید غیر قابل اجتناب گردیده است. در این پژوهش، ورقهای abs، به کمک یک روش ابداعی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به هم متصل شدند. این فرآیند به ابزار بسیار ساده ای احتیاج دارد و به شدت ایمن می باشد. در این روش از قوس الکتریکی، دود و یا سایر عوامل خارجی خبری نیست. در این روش، یک کفشک حرارتی ثابت به نام "کفشک داغ"، تحت دمایی ثابت بر روی یک دستگاه فرز سوار گردید. این کفشک، منطقه جوش را به منظور اجتناب از بیرون ریختن ماده از ناحیه جوش، تحت فشار قرار می دهد. علاوه بر آن، منطقه جوشکاری بوسیله این کفشک تحت گرما قرار می گیرد. در ابتدا جهت ساخت کفشک از پلیت مسی استفاده گردید؛ اما پس از تعدادی آزمایش، زمان سرد شدن طولانی کفشک داغ ما را به جایگزین کردن فولاد معمولی به جای مس ترغیب نمود. از درون این کفشک یک پین چرخان، ماده مذاب را برهم می زند. سرعت چرخش پین، سرعت پیشروی آن و نیز دمای کفشک به عنوان پارامترهای قابل تغییر، به منظور مطالعه اثرشان بر روی خصوصیات مکانیکی و ساختاری قطعات جوشکاری شده در نظر گرفته شدند. از تست کشش استاندارد astm-d638 و مشاهده بوسیله تست sem به این منظور استفاده گردید. نتایج به دست آمده یک رابطه قابل توجه را بین خصوصیات در نظر گرفته شده و پارامترهای فرآیند نشان دادند. با افزایش سرعت چرخش و دمای کفشک در کفشک مسی، استحکام کششی و کیفیت جوش افزایش یافت. همچنین، سرعت پایین تر پیشروی و افزایش سرعت چرخشی و دمای کفشک، استحکام کششی بالاتر و خصوصیات ساختاری مطلوب تری را در جوشکاری با کفشک فولادی نتیجه داد. به طور کلی، هر عاملی که سبب افزایش دمای ناحیه جوش، اختلاط بهتر ماده و نگهداری آن در این شرایط به مدت بیشتر شود، موجب افزایش استحکام کششی و بهبود خواص ظاهری و ساختاری نمونه می گردد.