بررسي تجربي اثر پارامترهاي جوشكاري صفحه داغ بر چقرمگي شكست و استحكام كششي درز جوش قطعات ترمو پلاستيكي

An Experimental Study on Effects of Hot Plate Welding Parameters on Toughness Energy and Tensile Strength in Weld Line of Thermoplastic Parts

هدف اين تحقيق، بررسي استحكام كششي و چقرمگي شكست قطعاتي از جنس پلي‌اتيلن چگالي بالا است كه در دما، فشار و زمان ‌هاي مختلف و با روش جوشكاري صفحه داغ به يكديگر جوشكاري شده‌اند. نمونه‌هاي استاندارد طبق استاندارد به كمك دستگاه برش ليزر از نمونه‌هاي جوش داده شده جدا شده‌اند و نمودار تنش- كرنش توسط دستگاه كشش تهيه شده است. حداكثر استحكام كششي و چقرمگي شكست از نمودارهاي حاصل استخراج شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهد كه استحكام كششي قطعات جوشكاري‌ شده كمتر و چقرمگي شكست آنها بيشتر از قطعات جوشكاري نشده است. همچنين با افزايش زمان و دماي نگهداري، استحكام كششي و چقرمگي شكست بيشتر شده است ولي افزايش فشار باعث خروج ماده ذوب ‌شده پركننده بين درزجوش دو قطعه و ريزش ماده نرم شده در لبه‌هاي قطعه شده است كه موجب كاهش استحكام كششي و چقرمگي شكست درز جوش مي‌شود.

Integral production of the thermoplastic parts with complicated geometric shapes by the processes such as injection molding and extrusion is not economical. It is better to divide the final shape into more simple parts and after production join them by an appropriate welding process. This research aims to study the tensile strength and toughness energy of high- density polyethylene parts which have been welded in different temperatures, pressures and times using hot plate method. The standard samples are separated from the welded samples by using the laser cutting device according to the tension standard ASTM D638-1 and then tested by the tension device. The results show that the tensile strength of welded parts is less than, and the toughness energy is more than not welded parts. Also, the tensile strength and the toughness energy increase with increasing the time and maintenance temperature. However, increasing the pressure causes the molten material between the two parts come out and overflow into the part edges. This results in decreasing the tensile strength and the toughness energy of the weld line.