بررسی استحکام اتصال جوش فراصوتی کامپوزیت الیاف ممتد شیشه پلی آمید 6

کامپوزیت‌های الیاف ممتد نسبت به کامپوزیت‌های الیاف کوتاه عملکرد مکانیکی بالاتری دارند به همین سبب به طور قابل توجهی در صنایع هوایی استفاده می‌شوند. یکی از روش‌های نوین اتصال کامپوزیت‌ها جوش فراصوتی (التراسونیک) می‌باشد. در این فرآیند با اعمال ارتعاشات توان بالا (100 الی 2000 وات) و فرکانس بالا (15 تا 100 کیلوهرتز) به محل اتصال دو قطعه، حرارت در محل اتصال ایجاد و باعث چسبیدن دو قطعه به هم می‌شود. در این تحقیق به بررسی پارامترهای اتصال جوش فراصوتی کامپوزیت شیشه پلی آمید 6، تاثیر فیلم لایه واسط و جهت الیاف در استحکام اتصال پرداخته شده است و در انتها اتصال جوش فراصوتی با اتصال چسبی مقایسه شده است. در بررسی اتصال به صورت اتصال لبه روی هم، نمونه‌ها با توجه به استاندارد astm d5868 برش خوردند و پس از جوشکاری فراصوتی تحت آزمون کشش-برش قرار گرفتند. با در نظر گرفتن پارامترهای ورودی متوسط برای زمان، فشار و توان مشاهده شد استفاده از یک لایه فیلم پلیمر خالص به عنوان فیلم لایه واسط استحکام جوش را افزایش می‌دهد. با تغییر جهت الیاف تمامی لایه‌ها به اندازه 90 درجه، استحکام جوش مقداری کاهش و مقدار بیرون زدگی پلیمر و الیاف بیشتر شد و کیفیت ظاهری کاهش یافت. در مقایسه اتصال جوش با اتصال چسب، مقدار استحکام جوش بالاتر از استحکام اتصال چسب بود و همچنین زمان صرف شده در اتصال جوش بسیار کمتر از زمان صرف شده در اتصال چسبی بوده است.

investigating the strength of the ultrasonic welding of the polyamide 6 continuous fiber glass composite

composites of continuous fibers have higher mechanical performance than short fibers, which is why they are produced and used significantly in the aviation industry. one of the new methods of joining composites is ultrasonic welding. in this process, by applying high power (100 to 2000 watts) and high frequency (15 to 100 khz) vibrations to the joint of two parts, heat is generated in the joint and causes the two parts to stick together. in this research, the parameters of the ultrasonic welding of polyamide 6 glass composite, the effect of the interlayer film, and the direction of the fibers on the strength of the connection have been investigated. ultimately, the ultrasonic welding connection has been compared with the adhesive bond. in examining the connection as an edge-to-edge connection, the samples were cut according to astm d5868 standard and subjected to a tensile-shear test after ultrasonic welding. considering the average input parameters for time, pressure, and power, it was observed that using a pure polymer film layer as the interlayer film increases the welding strength. by changing the direction of the fibers of all layers by 90 degrees, the welding strength decreased a little. the amount of polymer and fiber protrusion increased, and the appearance quality decreased. in comparing the welding connection with the adhesive bond, the value of the welding strength was higher than the strength of the adhesive connection. also, the time spent on the welding connection was much less than on the adhesive bonding.