اثر فرآيند ماشينكاري ليزري دي اكسيد كربن به روش برنامه نويسي كنترل عددي بر روي رسانايي الكتريكي نانوكامپوزيت PE/MWCNT فرآوري شده

Effect of CO2 laser machining on electrical resistance of HDPE/MWCNT composite via CNC programming

در اين پژوهش، از ماشينكاري ليزر دي اكسيد كربن به روش برنامه نويسي كنترل عددي، به منظور بهبود هدايت الكتريكي نمونه‌هاي نانوكامپوزيت پلي اتيلني سنگين كه به روش قالب‌گيري تزريقي، توليد شدند، استفاده شد. متغيرهاي ورودي اين آزمايش، غلظت نانولوله‌ي كربني در سه سطح 0.5، 1، و 1.5 و سرعت پيشروي در سه سطح 35، 45، و 55 ميليمتر بر دقيقه و زاويه¬ي بين خطوط ليزر و جهت جريان مذاب در سه سطح 0، 45، و 90 درجه بودند. نتايج نشان داد كه افزودن 0.5% وزني نانولوله كربني به پليمر، تاثيري بر روي مقاومت الكتريكي نمونه نانوكامپوزيتي نداشته و نمونه، عايق باقي مي‌ماند؛ ولي با افزايش درصد نانولوله كربني تماس بين آن‌ها افزايش و هم‌ترازي نانو لوله‌ها بطور قابل توجهي كاهش مي‌يابد كه در نتيجه سبب كاهش مقاومت الكتريكي مي‌گردد. طبق نتايج به دست آمده از نسبت سيگنال به نويز، بيشترين رسانايي در غلظت 1.5% نانولوله اتفاق مي‌افتد و سطح بهينه‌ي سرعت پيشروي mm/min 55 مي‌باشد. همچنين بيشترين رسانايي در زاويه‌ي 90 درجه از خطوط ليزر نسبت به جهت جريان مذاب اتفاق مي‌افتد.

In this study, the use of carbon dioxide laser machining to increase electrical conductivity of the nanocomposite samples produced via HDPE injection molding method via CNC programing method was investigated. Then samples were laser-machined with combinations of input parameters such as feed rate (35, 45, and 55 mm/min), feed angle with respect to injection flow direction (0°, 45°, and 90° degree), and MWCNT content (0.5, 1, and 1.5 wt%). According to ANOVA results, Maximum conductivity was obtained with laser machining the sample containing carbon nanotubes at 1.5 wt.%. Maximum conductivity was seen when the angle between laser feed and melt flow direction was set to 90°. Maximum conductivity was seen at progress rate of 55 mm/min. The results show that adding of 0.5 wt% MWCNT particles had not significant effect on electrical resistance of HDPE/MWCNT nano-composite and the obtained nano-composites remained insulator. But, by increasing the MWCNT content, contact between them was increased and the alignment significantly decreased which results in decreasing of electrical resistance. According to the obtained results of signal-to-noise ratio, the maximum conductivity occurs at a 1.5 wt. % MWCNT and optimum level of 55mm/min was assigned for feed.