تحلیل تجربی تاثیر پارامترهای فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر خواص مکانیکی جوش لب به لب نانو کامپوزیتهای پلی پروپیلن-خاک رس

نانوکامپوزیت ها از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. حضور ذرات و الیاف در ساختار نانوکامپوزیت ها معمولاً باعث ایجاد استحکام در ماده ی پایه می شود. با توزیع مواد پرکننده درون ماده پایه خصوصیاتی نظیر استحکام، سختی و تخلخل تغییر می کند. نانوکامپوزیت های پلیمری عموماً دارای استحکام بالا، وزن کم و پایداری حرارتی بالا هستند. با افزودن درصد کمی از نانوذرات به یک پلیمرخالص، استحکام کششی، استحکام تسلیم و مدول یانگ افزایش چشمگیری می یابد. یکی از روش های اتصال نانوکامپوزیت ها فرآیند جوشکاری می باشد. فرآیندهای جوشکاری که بر روی نانوکامپوزیت های پایه پلیمر تا کنون انجام شده است عبارتند از 1- جوشکاری لیزر 2- جوشکاری ارتعاشی 3- جوشکاری با صفحات داغ روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روشی است که انجام آن با یک دستگاه فرز معمولی نیز امکان پذیر می باشد و مزایای بسیاری مانند حالت جامد بودن این 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 با0%، 3% و 6% وزنی نانو خاک رس بودند. سپس تحت شرایط مختلف پارامتر های فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوشکاری به صورت لب به لب با چهار ابزارِ مختلف جوشکاری شدند 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/min 1000 و سرعت جوشکاری mm/min 8 برای 0%، 3% و 6% وزنی نانو خاک رس، استحکام کششی ماکزیمم و حالت بهینه به ترتیب 18.32، 10.27 و mpa 7.02 به دست می آید.