Abstract
Welding joints of materials that are difficult to weld with traditional methods, particularly polymeric materials, require friction stir welding (FSW). In this research, two types of polymers have been used to study the effect of friction stir welding (FSW) parameters on the properties of dissimilar polymer joints. High density polyethylene (HDPE) and polyvinyl chloride (PVC) plates with dimension of (5x100x200 mm) were welded by using milling machine as friction stir welding machine. The welding tool was used with shoulder diameter of (18 mm) and pin diameter of (6 mm) with height of (4.8 mm). The rotation speed was applied in the range of (340 to 1660 rpm) with welding linear speed of (24 and 40 mm/sec). The result shows that the hardness was increased with increasing rotational speed until (850 rpm) then decreased when the welding speed equal to (24 mm/sec). However, its decreased with increasing welding linear speed when it became (40 mm/sec). In addition, the maximum hardness and tensile strength was found at rotational speed equal to (495 rpm) and welding linear speed equal to (24 mm/sec) which equal to hardness of (72 Shore D) and tensile strength of (39 MPa). Finally, the result displays that there is an opportunity to weld dissimilar polymers.
Keywords
Friction
Hardness
HDPE
Polymer
PVC
Stir
Welding
Abstract
تتطلب وصلات اللحام من المواد التي يصعب لحامها بالطرق التقليدية، وخاصة المواد البوليميرية، لحام الخلط الاحتكاكيFSW) ). في هذا البحث تم استخدام نوعين من البوليمرات لدراسة تأثير بعض عوامل اللحام الاحتكاك) على الخواص الميكانيكية لوصلات لحام البوليمرات الغير متشابهة. تم لحام ألواح البولي إيثيلين عالي الكثافة HDPE) ) والبولي فينيل كلورايد PVC) ) بأبعاد (5 × 100 × 200 مم) باستخدام تقنية الخلط الاحتكاكي (FSW). تم استخدام اداة اللحام بقطر الكتف (18 مم) وقطر المسمار (6 مم) بارتفاع (4.8 مم). تم استخدام السرع الدورانية (340, 495, 675, 850, 1660 دورة في الدقيقة) مع سرعتين خطية (24 , 40 مم / ثانية). أظهرت نتائج الاختبارات الميكانيكية زيادة الصلابة مع زيادة سرعة الدوران حتى (850 دورة في الدقيقة) ثم انخفضت عند سرعة اللحام الخطية (24 مم / ثانية). وكذلك انخفضت قيمة الصلابة عند السرعة الخطية (40 مم / ثانية). بالإضافة إلى ذلك تم الحصول على أقصى صلادة ومقاومة شد عند السرعة الدورانية والخطية (495 دورة في الدقيقة)، (24 مم / ثانية) على التوالي، حيث كانت اقصى صلابة (72 شور د) ومقاومة شد (39 ميجا باسكال). أخيرًا، أظهرت النتائج بنجاح هذه التقنية من اللحام في لحام المواد البوليميرية الغير متشابهة
Keywords
الاحتكاك، الخلط، اللحام، البولي إيثيلين عالي الكثافة، البولي فينيل كلورايد، البوليمير، الصلابة.