مطالعه امکان سنجی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی کامپوزیت چوب پلاستیک

پلاستیک ها یا رزین های تقویت شده با الیاف و به عبارت بهتر کامپوزیت های پلیمری، امروزه در صنعت از اهمیت خاصی برخوردار هستند و روزبه روز بر کاربردهای مختلف آنها افزوده می شود. با مصرف روزافزون این مواد، نیاز به اتصال آنها نیز افزایش می یابد. جوشکاری یکی از مهمترین فرآیندهای ساخت و تولید در صنعت می باشد و در صنایع مختلف نظیر خودروسازی، حمل ونقل، کشتی سازی، نیروگاهها و ..... کاربرد فراوانی دارد. در این پژوهش، ورقه های wpc به کمک تلفیق روش جوشکاری سنتی fsw با ابزاری به نام کفشک داغ به هم متصل شدند. در روش جوشکاری fsw از قوس الکتریکی، دود و سایر عوامل خارجی خبری نیست. در این روش از یک کفشک حرارتی ثابت به نام کفشک داغ استفاده گردید که با استفاده از یک فیکسچر طراحی شده برای آن روی دستگاه فرز جهت انجام فرآیند جوشکاری نصب گردید. استفاده از کفشک داغ جهت جلوگیری از بیرون ریختن ماده از ناحیه جوش، تحت فشار قرار دادن ماده در ناحیه جوش و همچنین کاهش سرعت سرد شدن ناحیه جوش صورت پذیرفت. در ابتدا با استفاده از طرح قبلی کفشک، نمونه هایی از جنس پلی اتیلن و کامپوزیت چوب پلاستیک، جوشکاری شد، اما این طرح کفشک، در حین فرآیند سبب خروج مواد اتصال از اطراف پین به سمت بالا می شد و ناحیه جوش را خالی و سبب کاهش استحکام اتصال می شد. بنابراین در طرح کفشک، تغییراتی جهت رفع ای نواقص اعمال شد. پارامترهای سرعت دوران، سرعت پیشروی و دمای کفشک بعنوان پارامترهای قابل تغییر، به منظور مطالعه اثرشان بر خواص مکانیکی در نظر گرفته شد. از تست کشش استاندارد astm-d638 برای این منظور استفاده گردید. نتایج بدست آمده، یک رابطه قابل توجه ای را بین خواص و پارامترهای فرآیند نشان داد. با افزایش سرعت دوران و دمای کفشک و کاهش سرعت پیشروی، استحکام کششی نمونه ها افزایش یافت. به طور کلی هر عاملی که سبب افزایش اختلاط مواد در ناحیه جوش و کاهش سرعت سرد شدن ناحیه جوش شود، موجب افزایش استحکام کششی نمونه ها می گردد.