بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر خواص مکانیکی جوش لب به لب نانو کامپوزیت های پایه پروپیلن- خاک رس

نانوکامپوزیتها از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. حضور ذرات و الیاف در ساختار نانوکامپوزیتها معمولاً باعث ایجاد استحکام در مادهی پایه میشود. در واقع هنگامی که ذرات و یا الیاف درون یک مادهی پایه توزیع شوند، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت به طور یکنواختی به ذرات یا الیاف منتقل می شود. با توزیع مواد پرکننده درون ماده پایه خصوصیاتی نظیر استحکام، سختی و تخلخل تغییر می کند. نانوکامپوزیتهای پلیمری عموماً دارای استحکام بالا، وزن کم، پایداری حرارتی بالا، رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت شیمیایی بالایی هستند. با افزودن درصد کمی از نانوذرات به یک پلیمرخالص، استحکام کششی، استحکام تسلیم و مدول یانگ افزایش چشمگیری می یابد. یکی از روشهای اتصال نانوکامپوزیتها فرآیند جوشکاری می باشد. اما روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روشی است که انجام آن با یک دستگاه فرز معمولی نیز امکانپذیر میباشد و مزایای بسیاری مانند حالت جامد بودن فرآیند ، نداشتن تخلخل و اعوجاج در جوش ، نیاز نداشتن به گاز محافظ و فلز پرکننده ، نیاز نداشتن به جوشکار ماهر و .... ، را دارد. در این تحقیق ابتدا صفحات نانوکامپوزیت پلیمر- خاک رس با ضخامت 5 میلی متر ساخته شده که این صفحات شامل پلی پروپیلن با 0%، 3% و 6% وزنی نانوخاک رس بودند، سپس تحت شرایط مختلف پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوشکاری به صورت لب به لب با چهار ابزار مختلف جوشکاری شدند. که در نهایت بهترین ابزار از بین چهار ابزار ساخته شده انتخاب گردید. در مرحله بعد با استفاده از تکنیک طراحی آزمایشات و روش پاسخ سطح تأثیر پارامترهای سرعت دورانی، سرعت پیشروی و درصد وزنی نانو خاک رس بر استحکام کششی اتصال جوش داده شده بررسی شد. نتایج نشان داد که با سرعت دورانی rev/min1000، سرعت جوشکاری 8mm/min برای 0%، 3% و 6% وزنی نانو خاک رس، استحکام کششی ماکزیمم به ترتیب 18/32، 10/27 و 7/02MPa بدست آمد.