تاثیر پارامترهای فرایند جوشکاری لیزری بر استحکام کششی جوش نانوکامپوزیت پلی‌پروپیلن/ اتیلن‌پروپیلن‌دی‌ان‌مونومر/ خاک رس با استفاده از روش پاسخ ‌سطح

نانوکامپوزیت پلی‌پروپیلن/ اتیلن-پروپیلن- دی ان مونومر/ خاک رس به دلیل تعادل در خواص مکانیکی استحکام کشش و ضربه، به‌طور گسترده در صنعت مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین مطالعه جوش‌پذیری آنها ضروری است. جوشکاری لیزری به‌عنوان یک روش اتصال، برای جوشکاری لب به لب این نانوکامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. در این مطالعه تاثیر متغیرهای ورودی مثل مقدار نانوذرات خاک رس، توان لیزر، سرعت جوشکاری و فاصله کانونی برای دستیابی به بهترین پاسخ‌ها (بهترین استحکام کششی جوش ها) در چند سطح بررسی شد. روش پاسخ سطح برای بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر استحکام کششی جوش‌ها به‌کار گرفته شده است. نتایج نشان داد که افزایش مقدار نانوذره رس از مقدار 0 تا 6 درصد وزنی و افزایش فاصله کانونی از 5 تا 8 میلی‌متر به‌ترتیب باعث کاهش استحکام کششی از 9.6 به 6.1 و 9.19 به 8.36 مگاپاسکال می‌شود. مدل‌ها نشان داد که در توان 100 وات و محدوده سرعتی 400 تا 750 میلی‌متر بر دقیقه و فاصله کانونی 5 تا 6.5 میلی‌متر جوش‌هایی با استحکام 8 تا 9.9 مگاپاسکال به‌دست می‌آید.

effect of process parameters of laser welding on tensile strength of pp/epdm/clay nanocomposite welds using response surface methodology

polypropylene/ ethylene–propylene-diene monomer/ nanoclay (pp/epdm/ nanoclay) nanocomposite with different loadings of clay content is used in many industries because of balance on the tensile and impact strengths. laser welding, as a fabrication method, is applied to the butt-welding of these nanocomposites. the input parameters (clay content, laser power, scan velocity, and stand-off-distance) were varied to achieve the best responses (tensile strength of welds). response surface methodology (rsm) was utilized to relate the input parameters and the response. the effects of all input parameters on the responses were investigated. results demonstrated that increasing the clay content from 0 to 6 wt% and increasing stand-off-distance from 5 to 8 mm decreased the tensile strength from 9.6 mpa to 6.1 mpa and 9.19 mpa to 8.36 mpa, respectively. the models showed that laser power of 100 w, traverse speed of 400–750 mm min21, and stand-off-distance of 5 – 6.5 mm, led to weld strength from 8 to 9.9 mpa.