ارزيابي تجربي استحكام اتصال در كامپوزيت‌هاي تك جهته پلي‌پروپيلن-شيشه تحت بار كششي

كامپوزيت‌هاي گرمانرم به دليل خواص ذاتي در صنايع مختلف به طور وسيع استفاده مي شود. اتصال قطعات كامپوزيتي از پارامترهاي مهم در صنعت كامپوزيت است. در اين پژوهش استحكام اتصالات كامپوزيت‌هاي تك جهته گرمانرم به‌صورت تجربي بررسي ‌شده است. نمونههاي كامپوزيتي‌ از الياف كامينگلد، از جنس شيشه-پلي پروپيلن و با استفاده از فرآيند پالتروژن و به ‌صورت پروفيل‌هاي تسمه‌اي شكل توليد شده‌اند. براي اتصال نمونه‌ها از سه روش پيچي، جوش آلتراسونيك و گرمايي_فشاري استفاده‌ شده است. بر اساس نتايج تجربي، مكانيزم عملكرد و شكست مكانيكي اتصالات جوشي و پرسي با اتصال‌دهنده‌هاي مكانيكي مقايسه شد. نتايج نشان‌دهنده آن است كه نمونه‌هاي متصل شده به روش آلتراسونيك نسبت به روش پرس گرم و پيچي استحكام بهتري دارند. در جوش آلتراسونيك بهترين استحكام مربوط به بيش‌ترين زمان جوشكاري 1.8s است و براي اتصال پرس گرم مربوط به بيش‌ترين دما 200˚C و فشار 1.5bar است. بيشينه نيروي قابل‌تحمل براي اتصال پيچي، متعلق به نمونه با نسبت قطر به عرض تسمه 0.2 و نسبت فاصله سوراخ به عرض تسمه 1.25 است. همچنين نتايج آزمايش كشش نشان مي‌دهد كه استحكام اتصال با آلتراسونيك و پرس گرم به ترتيب تقريبا 4 و 1.5 برابر نسبت به اتصال پيچي افزايش يافته است.

Thermoplastic composites are widely used in various industries due to its inherent properties. One of the most important parameters in the composite industry is the junction of composite components. In this research, the strength of joints of thermoplastic composites has been investigated empirically. Composite specimens are made of Commingled fibers which consist of glass/polypropylene, using a pultrusion process and as rectangular cross section profiles. For junction of the samples three methods are used including, bolted joint, ultrasonic weld and hot press. Based on the experimental results, the mechanical performance and failure of the ultrasonic weld and hot press methods were compared with the mechanical couplers. The results show that the ultrasonic bonded samples are better than the hot press method. In ultrasonic welding, the best strength is obtained for highest welding time of 1.8s, and for hot pressing the best result related to the maximum temperature of 200 ° C and the maximum pressure of 1.5 bar. The maximum force for bolted joint belongs to the specimens with a diameter to width ratio of 0.2 and a hole to width ratio of 1.25. Also, the results of the tensile test show that the junction strength for ultrasonic and hot pressing methods compared to the bolted joint increased by approximately 4 and 1.5 times, respectively.