مطالعه تجربی جوشکاری لیزری نانوکامپوزیت پلی پروپیلن - اتیلن پروپیلن دی ان مونومر- خاک رس

در سال های اخیر یکی از پیشرفت های صورت گرفته در صنعت پلاستیک ها و کامپوزیت ها توسعه و تجاری سازی نانو کامپوزیت های پایه پلیمری می باشد. نانوکامپوزیت ها موادی هستند که به دلیل داشتن خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی مناسب نسبت به پلیمرهای معمولی، فلزات و سرامیک ها در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از صنایع از جمله خودرو سازی، کشتی سازی و هوافضا قرار گرفته اند. فرایند جوشکاری لیزر به دلیل مزایای بسیار مانند سرعت زیاد، چگالی توان بالا، قابلیت اتوماسیون، غیر تماسی بودن و عدم آلودگی و همچنین حرارت ورودی کم به قطعه کار که باعث کاهش منطقه متاثر از حرارت می- شود باعث شده است که این فرایند در صنایع بسیار مورد استفاده قرار گیرد. لیزر 2co برای دامنه وسیعی از پلیمرها و کامپوزیت های پایه پلیمری استفاده می شود. در این تحقیق تاثیر پارامترهای فرایند جوشکاری لیزر 2co یعنی: توان لیزر، سرعت جوشکاری، فاصله کانونی و همچنین تاثیر درصد نانو ذرات خاک رس و فاز الاستومر بر مقاومت کششی و استحکام ضربه ی جوش لب به لب نانو کامپوزیت پلی پروپیلن- اتیلن پروپیلن دی ان مونومر- خاک رس با استفاده از روش طراحی آزمایشات مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا محدوده پارامترها جهت جوشکاری این ماده مشخص گردیده و پس از انجام آزمایشات، با استفاده از روش طراحی آزمایشات با روش رویه پاسخ مدل های ریاضی جهت پیش بینی مقاومت کششی و ضربه ی جوش لب به لب به دست آمد که با استفاده از جدول آنالیز واریانس و آزمایشهای انجام شده صحت مدل بررسی گردید. طبق نتایج بدست آمده، برای متغیر استحکام جوش، درصد خاک رس، توان لیزر، سرعت جوشکاری و فاصله کانونی به ترتیب مهمترین پارامتر می باشند. در هنگام جوشکاری افزایش خاک رس تاثیر منفی دارد و باعث کاهش مقاومت کششی جوش و کاهش استحکام ضربه جوش می شود. با افزایش توان لیزر استحکام کشش و ضربه ی جوش ابتدا تا یک مقدار معین افزایش و سپس کاهش می یابد. با افزایش سرعت لیزر استحکام جوش ابتدا افزایش یافته وسپس کاهش می یابد ولی افزایش سرعت روی استحکام ضربه ی جوش تاثیر منفی دارد. با افزایش فاصله کانونی، استحکام کشش جوش کاهش می یابد ولی استحکام ضربه ی جوش افزایش پیدا می کند .