بررسی اثار مختلف عملیات حرارتی بر روی استحکام مکانیکی قطعات ترموپلاستیکی جوشکاری شده به روش هات پلیت

در کار صورت گرفته در این پایان نامه به چگونگی بهبود خواص پلاستیک ها به کمک عملیات حرارتی پرداخته شده است. ابتدا مختصری در مورد پلیمر ها، پلاستیک ها و زیر شاخه های آنها و عملیات حرارتی روی آنها صحبت شده و بعد از آن به بیان اثر عملیات حرارتی آنیلینگ بر روی ورقهایی از جنس پلی اتیلن سنگین میپردازیم که به روش هات پلیت جوشکاری شده اند. ابتدا ورق پلی اتیلنی که با ضخامت ۲/۳ میلی متر و به صورت رول تهیه شده بود، در ابعاد کوچکتر برش داده شده تا بتوان به وسیله دستگاه جوشکاری هات پلیت Elumatec® آنها را جوش داد. برای رسیدن به سرعت عمل بالاتر و اطمینان بیشتر از یکسان بودن شرایط جوش، از فیکسچرهای ساخته شده از فیبر چوبی استفاده می شود تا بتوان در هر مرحله چند نمونه را با هم جوش داد و علاوه بر آن ورقها اعوجاج پیدا نکنند. به این ترتیب تمام قطعه ها تحت یک شرایط جوشکاری می شوند و سپس تحت شرایط مختلف آنیل می شوند. قطعات ورق در فشار گیره bar ۷، دمای صفحه ۲۳۰درجه سانتی گراد و زمان نگهداری ۱۵ ثانیه جوش داده شده و سپس در شرایط مختلف از نظر دما، فشار، زمان نگهداری و نرخ سردشدن عملیات حرارتی آنیلینگ شده اند. برای اطمینان از نتایج، برای هر حالت آنیلینگ سه نمونه در نظر گرفته شده که نتیجه نهایی برای هر حالت، با میانگین گیری از این ۳ نمونه تعیین می شود. برای آنیلینگ قطعات نیز از اجاق خشک کن استفاده شده که فن موجود در آن باعث گردش یکسان هوای درون اجاق و در نتیجه انتقال حرارت یکسان می شود. بعد از آنیلینگ، نمونه ها طبق استاندارد ASTM برای تست ضربه برش داده آماده شده و تست انجام می گیرد. نمونه های لازم برای انجام آزمایش استحکام به ضربه ایزود شکاف دار طبق استاندارد ASTM D۲۵۶ برش داده شده و مقاومت به ضربه آنها توسط دستگاه تعیین مقاومت به ضربه دارای پاندول ۵ ژول اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهند که بعضی از نمونه های آنیل شده به طرز چشمگیری مقاومت به ضربه بالاتری نسبت به نمونه های عملیات حرارتی نشده دارند. برای مقایسه نتایج با حالت آنیل نشده، یک نمونه را نیزبدون آنیلینگ تست می کنیم. درنهایت نیز تاثیر پارامترهای مختلف آنیلینگ بر روی استحکام قطعات، شناسایی و استخراج شده اند.