بررسی ویژگی های مکانیکی در مقیاس ماکروسکوپی فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی کامپوزیت پلی پروپیلن تقویت شده با 40 درصد الیاف شیشه

در این مقاله جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ورق های پلی پروپیلن1 با 40 درصد الیاف شیشه به روش تجربی، مورد مطالعه قرار گرفته است. همانند سایر روش های جوشکاری استحکام محل اتصال مهم ترین مشخصه در این فرآیند می باشد. پارامترهای زیادی از جمله هندسه ابزار، سرعت دورانی، سرعت خطی و زاویه کلگی به عنوان پارامترهای ورودی و با اهمیت در این نوع جوشکاری می باشد. بنابراین در تحقیق حاضر، تاثیر این پارامترها بر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ورق های پلی پروپیلن بررسی و استخراج گردیده است. آزمایشات بر اساس روش تاگوچی و آرایه متعامد که برای طرح های سه سطحی مناسب می باشد، طراحی شده است. مدل سازی و تحلیل آماری با استفاده از آنالیز واریانس و نسبت سیگنال به نویز انجام پذیرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده ابزار با پین استوانه ای -مخروطی پیچی کیفیت ظاهری بهتر و استحکام بالاتری را از خود نشان می دهد. از میان پارامترهای مورد بررسی، سرعت دورانی بیشترین و معنادارترین تاثیر را بر استحکام کششی برشی و شکل ظاهری جوش دارا می باشد. پارامترهای بهینه جوشکاری شامل سرعت دورانی 1000 دور بر دقیقه، سرعت خطی 20 میلیمتر بر دقیقه و زاویه کلگی 1 درجه به دست آمد.

Investigation of Mechanical Features at Macroscopic Scale for Friction StirWelding of Polypropylene Strengthened with 40% Glass Fiber

In this paper experimentally, the frictionstir welding of the polypropylene sheets with 40% glass fiber has been investigated. Comparison to other welding methods, the strength of the joint is the most important feature in this process. Many parameters such as tool geometry, rotational speed, linear velocity, and tilt angle are very important as input parameters in this type of welding. Therefore, in the present study, the effect of these parameters on the frictionstir welding of the polypropylene composite sheets have been extracted. Experiments are based on the Taguchi method and the orthogonal L9 array that are suitable for threelevel designs. Statistical analysis have been performed as variance (ANOVA) and signaltonoise ratio. Based on the results, the tool with a screw conecylindrical pin has a better apparent quality and higher tensileshear strength. Results analyze show the rotational speed has the most significant effect on the tensileshear strength and appearance of the weld. The joint with maximum tensile strength is obtained at rotational speed of 1000 rev/min, welding speed of 20 mm/min and tilt angle of 1 degree.