Joining Analysis of Polypropylene Parts in Rotary Friction Welding Process and Developing of Joints Profile

Authors : Hakan Maden, Kerim Çetinkaya

Pages : 1263-1273

Doi:10.2339/politeknik.824615

View : 26 | Download : 8

Publication Date : 2021-09-01

Article Type : Research

Abstract :Plastik parçaların sökülemeyen birleştirmelerinde sürtünme kaynak, sürtünme-karıştırma kaynak, ultrasonik kaynak, kimyasal birleştirme, sıcak plaka kaynak gibi yöntemler kullanılmaktadır. Su arıtma cihazlarının filtre parçaların birleştirilmesinde çoğunlukla sürtünme kaynak yöntemlerinden döner sürtünme kaynağı kullanılmaktadır. Filtre parçalarının döner sürtünme kaynak sonrası iç kısımlarda yarı ergimiş yığılmalar oluşmaktadır. Bazı hassas filtrelerde iç kısımda oluşan yarı ergimiş yığılmalarda kopmalar sonucunda filtrelerin tıkanmasına sebep olmaktadır. Bu çalışmada filtre parçalarının iç kısımda oluşan yarı ergimiş yığılmayı hapsetmek için kaynak ağız tasarımının geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla mevcut filtre parçalarının yarı ergimiş yığılma durumu ABAQUS programında (Lagrangian ve CEL (Coupled Eulerian Labrangian) yöntem) analiz/simülasyonlar yaparak yarı ergimiş yığılma durumu, termal analiz, stress, enerji verileri değerlendirilmiştir. Yarı ergimiş yığılma hapsedecek kaynak yapı tasarımı geliştirilerek, analizler tekrarlanmıştır. Elde edilen analizlerde; maksimum sıcaklığın 166,2 °C, kaynak sonrası ürün boyunda 1,98 mm kısalma olduğu ve 150 °C sıcaklığa 13,1 salisede ulaştığı bulunmuştur. Önerilen farklı kaynak ağızları çalışmalarından, N3 kaynak ağızının yarı ergiyik durumdaki hammaddeyi hapsetmesini daha iyi başarım sergilediği tespit edilmiştir.
Keywords : Döner sürtünme kaynak, ABAQUS, CEL Analiz, yarı ergimiş yıgılma analizi, kaynak ağız profil tasarımı