مطالعه تجربی تاثیر فوم کردن بر روی رفتار خستگی نانو کامپوزیت های پلیمری تولید شده به روش قالبگیری تزریقی

فوم ترموپلاستیکی، کامپوزیت تشکیل شده از حباب های گاز در ماتریس پلیمری می باشد. فوم ترموپلاستیکی به دلیل ویژگی های خاص شامل چگالی کم، نسبت استحکام به وزن بالا، کاهش زمان فرآیند و ... از اهمیت بسزایی در صنایع خودروسازی، بسته بندی، هوا فضا و حمل و نقل برخوردار می باشد. خصوصیات مکانیکی قطعات فوم تزریقی متأثر از ساختار فوم بوده و ساختار فوم نیز تحت تأثیر پارامترهای فرآیندی و موادی می باشد. در این پژوهش نانوکامپوزیت پلیمری آکریلونیتریل بوتادین استایرن (abs)-نانورس اصلاح شد? cloisite 30b با استفاده از سازگارکنند? پلی متیل متاکریلات (pmma) به روش ذوبی در دستگاه اکسترودر دوپیچ? ناهمسوگرد در درصدهای وزنی 2% و 4% از نانورس ترکیب شد. سپس به منظور مطالع? تاثیر پارامترهای درصد وزنی نانورس، فشار تزریق و فشار نگهداری بر روی خواص ساختاری و مکانیکی و نیز رفتار خستگی فوم های نانوکامپوزیت، طراحی آزمایش تاگوچی بر مبنای آرای? متعامد l9 برای هر یک از پارامترها در سه سطح مختلف صورت پذیرفت. پس از آن نمونه هایی مطابق با استاندارد astm d638-type i در شرایط مختلف فرآیندی در دستگاه تزریق پلاستیک به روش شیمیایی و با افزودن در حدود یک درصد وزنی عامل فوم ساز آزودی کربنامید، فوم شد. توزیع نانورس در ماتریس پلیمری و نیز ساختار فوم های تولید شده به وسیله آزمایش xrd و نیز عکس برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر هر یک از پارامترهای مورد مطالعه، بر روی استحکام کششی و سختی نمونه ها به عنوان خواص مکانیکی مهمِ توده ای و سطحی و نیز عُمر خستگی نمونه ها به روش تاگوچی مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی نتایج آزمایشات xrd و sem حاکی از این بود که ذرات نانورس با حضور پلیمر pmma به عنوان سازگارکننده، در ماتریس زمینه به خوبی پخش و پَرپَر شده است. نتایج حاصل از تست کشش نشان داد افزودن در حدود 2 درصد وزنی نانورس و اعمال شرایط فرآیندی مناسب، موجب افزایش قابل ملاحظه ای در استحکام کششی و سختی نمونه های فوم شده می-گردد. همچنین نمونه های خالص رفتار خستگی بهتری از خود نشان دادند. بهترین نتایج نیز در نمونه هایی مشاهده شد که در آن ها نانورس از توزیع مناسب تری در زمینه پلیمری برخوردار بود.