Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar
Yıl: 2018 Cilt: 33 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 503 - 515 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.416359 İndeks Tarihi: 12-12-2018
Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar
Öz: Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynak tekniği (SKK) ile birleştirilmesi oldukça yenidir ve konu hakkındaliteratürde çok fazla çalışma yer almamaktadır. Bu çalışmada, 6 mm kalınlığındaki Polietilen (PE) ve Polipropilen(PP) levhalar CNC dik işleme merkezinde yüksek devirler kullanılarak başarılı bir şekilde birleştirilmiştir. PElevhaların birleştirilmesinde kaynak takım devir hızı ve kaynak başlangıcında dalma ve bekleme sürelerideğiştirilmiş, PP levhaların birleştirilmesinde ise takım omzu dalma derinliği değiştirilerek kaynak performansıüzerindeki etkileri incelenmiştir. Takım devir hızında meydana gelen artışın, kaynak bölgesinde oluşan sıcaklığabağlı olarak kaynak performansını arttırdığı, kaynak başlangıcında dalma ve bekleme süresinin kaynak için gerekliolan ısının elde edilmesinde ve bu ısının kaynak hattı boyunca taşınması üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir.Takım omzu dalma derinliğindeki artışın birleşme bölgesindeki fibril boyları ve sıcaklık üzerinde etkili olduğu,oluşan basıncın mikroyapıyı etkileyerek mekanik özellikleri düşürdüğü belirlenmiştir. Kaynak bölgesinde takımdönme devrindeki artışın kristallenme oranını arttırdığı, kaynak başlangıcında dalma ve bekleme süresi ile takımomzu dalma derinliğindeki artışın ise kristallenme oranını azalttığı gözlemlenmiştir. Taramalı ElektronMikroskobu (TEM) ile yapılan mikroyapı incelemelerinde kaynaklı bölgede dört farklı mikroyapı bulunmuştur.Bu yapılar; 1- Isıdan etkilenmeyen bölge, 2-Birleşme ara yüzeyi, 3- Termomekanik olarak etkilenen karışım bölgesive 4- Birleştirilmeyen kaynak takımı karıştırıcı uç kısmı altında kalan bölge, şeklinde sınıflandırılmıştır.
Anahtar Kelime: Microstructures occurring in the joined thermoplastics sheets with friction stir welding
Öz: Joining of thermoplastics with friction stir welding is a quite new subject, and there are not many studies on the subject in the literature. In this study, Polyethylene and Polypropylene plates 6 mm in thickness were successfully joined by using high-speed in the CNC vertical machining center. It was determined that the increase occurring in the tool translational speed increased the welding performance depending on the temperature in the weld zone. It was determined that the increase in the tool shoulder immersion depth was effective in the fibril lengths and temperature in the joining zone, the pressure arising decreased the mechanic features by affecting the microstructure. It was observed that the increase in tool rotational speed in the weld zone increased the crystallization rate, the increase in the immersion and waiting periods at the beginning of welding and the tool shoulder immersion depth decreased the crystallization rate. In the microstructure examinations performed with the scanning electron microscope, four different microstructures were found in the weld zone. These structures were classified as: 1-The area which is not affected by the heat, 2-Joining interface, 3-Stirring zone affected thermomechanically, and 4- The zone remaining under the unjoined welding tool stirring tip part.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Şekercioğlu T., Kaner S., Plastiklerin Yapıştırılmasında Yüzey Hazırlama Yöntemlerinin İncelenmesi, Mühendis ve Makine, 55 (648), 37-43, 2014.
- Durmuş A., Yalçınyuva T., Şekillendirme Sonrası Isıl Süreçlerin Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) Boruların Mekanik Özelliklerine Etkisi, 6. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, İzmir-Türkiye, 7-10 Eylül, 2004.
- Sobociński M., Estimation of UHMWPE crystallinity degree variation, Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics 13(4), 117-122, 2014.
- Katmer Ş., Karataş Ç., Effects of injection molding conditions on residual stress in HDPE and PP parts, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (3), 319-327, 2015.
- Savaşkan T., Malzeme Bilgisi Ve Muayenesi, Celepler Matbaacılık, Trabzon, Türkiye, 2007.
- Saçak M., Polimer Teknolojisi, Gazi Kitapevi, Ankara, Türkiye, 2012.
- Simona. Technical Data Sheet PE-HWST and PPDWST, 2009, www.simona.de, Erişim Tarihi 11, 2014.
- Murathan A., Murathan A., Karadavut S., Useability of high density polypropylene textile waste in composite material production, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (1), 9-14, 2014.
- Creative Mechanisms. Everything you need to know about polypropylene (PP) plastic. https://www.creative mechanisms.com/blog/all-about-polypropylene-ppplastic. Erişim tarihi Haziran 13, 2016.
- Prados J. Today in History Blog: Polyethylene is discovered. http://www.kgrayengineeringeducation.co m/blog/index.php/2010/03/27/engineering-education-to day-in-historyblogpolyethylene-is-discovered-3. Yayın tarihi Mart 27, 2010. Erişim tarihi Şubat 15, 2013.
- New World Encyclopedia. History of polyethylene. http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Polyethyl ene. Yayın tarihi Mayıs 11, 2015. Erişim tarihi Şubat 15, 2016.
- Ezdeşir A., Erbay E., Taşkıran İ., Yağcı M.A., Cöbek M., Bilgic T., Polimerler I, Pagyay Yayıncılık Turizm ve Ticaret Limited Şirketi, İstanbul, Türkiye, 1999.
- Ahmadi H., Arab N.B.M., Ghasemi F.A., Farsani R.E., Influence of Pin Profile on Quality of Friction Stir Lap Welds in Carbon Fiber Reinforced Polypropylene Composite, International Journal of Mechanics and Applications, 2 (3), 24-28, 2012.
- Bozkurt Y., The Optimization of Friction Stir Welding Process Parameters to Achieve Maximum Tensile Strength in Polyethylene Sheets, Material and Design, 35 (2012), 440-445, 2011.
- Czigány T., Kiss Z., Microscopic Analysis of The Morphology of Seams in Friction Stir Welded Polypropylene, eXPRESS Polymer Letters, 6 (1), 54-62, 2011.
- Bilici M.K., Yükler A.İ., Kurtulmuş M., Effects of friction stir spot welding parameters on the weld fracture load of high density polyethylene sheets, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (2), 439-445, 2012.
- Troughton M., Handbook of Plastics Joining A Practical Guide, 2nd Edition, Published William Andrew Inc., USA, 2008.
- Payganeh G.H., Arab M., Asl Y.D., Ghasemi F.A., Broujeni M.S., Effects of Friction Stir Welding Process Parameters on Appearance and Strength of Polypropylene Composite Welds, International Journal of The Physical Sciences, 6 (19), 4595-4601, 2011.
- Squeo E.A., Bruno G., Guglielmotti A., Qudrini F., Friction Stir Welding of Polyethylene Sheets, The Annals of Dunărea De Jos University of Galati, Fascicle V Technologies in Machine Building, 1221 (4566), 241- 246, 2009.
- Kiss Z., Czigány T., Applicability of Friction Stir Welding in Polymeric Materials, Mechanical Engineering, 51 (1), 15-18, 2007.
- Rezgui M.A., Ayadi M., Cherouat A., Hamrouni K., Zghal A., Bejaoui S., Application of Taguchi approach to Optimize Friction Stir Welding Parameters of Polyethylene, EPJ Web of Conferences 6, (07003), 2010.
- Arıcı A.A., Ertürk A.T., Sürtünme Karıştırma Kaynağı İle Birleştirilen Polietilen Levhalarda Kaynak Bölgesi Özelliklerinin Belirlenmesi, 8. Uluslararası Kırılma Konferansı, İstanbul-Türkiye, 490-494, 7-9 Kasım, 2007.
- Şelale S., Polietilen malzemenin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, 2006.
- Nelson W.T., Sorenson C.D., Johns C.J., Friction Stir Welding of Polymeric Materials, United States Patent US 6, 811, 632 B2, November 2, 2004.
- Scialpi A., Troughton S., Andrews S., Filippis L., VibladeTM : Friction Stir Welding For Plastic, Welding International, 23 (11), 846-855, 2009.
- Bozkurt Y., Sürtünme karıştırma kaynak tekniği ile birleştirilen AA2124/SiCp/25 kompozit levhaların mekanik özellikleri ve mikroyapı karakterizasyonu, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2008.
- Çam G., Sürtünme Karıştırma Kaynağı (SKK): AlAlaşımları İçin Geliştirilmiş Yeni Bir Kaynak Teknolojisi, Mühendis ve Makine Dergisi, 46 (541), 30- 39, 2005.
- Dawes C.J., Friction Stir Welding, TALAT Lecture 4140, TWI Training in Aluminium Application Technologies, Birmingham, UK, 1999.
- Kaluç E. ve Taban E., Sürtünen Eleman İle Kaynak (FSW) Yöntemi, Makine Mühendisleri Odası, Ankara, Türkiye, 2007.
- Bozkurt Y., Uzun H., Salman S., Effect of tool wear on mechanical properties of friction stir welded AA2124/SiCp/25 composite plates, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26 (1), 139-149, 2011.
- Mishra R.S., Ma Z.Y., Friction stir welding an processing, Mater. Sci. Eng., R 50 (50), 1-78, 2005.
- Emre H.E., Kaçar R., Fatigue behaviours of friction welded drill pipes, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28 (2), 417-426, 2013.
- Strand S.R., Effects of friction stir welding on polymer microstructure, Master of Science, Brigham Young University Department of Mechanical Engineering Utah, USA, 2004.
- Karagöz İ., Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynak özellikleri, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2014.
| APA | KARAGÖZ İ, ÖKSÜZ M (2018). Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. , 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| Chicago | KARAGÖZ İdris,ÖKSÜZ Mustafa Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. (2018): 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| MLA | KARAGÖZ İdris,ÖKSÜZ Mustafa Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. , 2018, ss.503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| AMA | KARAGÖZ İ,ÖKSÜZ M Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. . 2018; 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| Vancouver | KARAGÖZ İ,ÖKSÜZ M Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. . 2018; 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| IEEE | KARAGÖZ İ,ÖKSÜZ M "Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar." , ss.503 - 515, 2018. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| ISNAD | KARAGÖZ, İdris - ÖKSÜZ, Mustafa. "Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar". (2018), 503-515. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416359 |
| APA | KARAGÖZ İ, ÖKSÜZ M (2018). Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(2), 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| Chicago | KARAGÖZ İdris,ÖKSÜZ Mustafa Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33, no.2 (2018): 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| MLA | KARAGÖZ İdris,ÖKSÜZ Mustafa Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.33, no.2, 2018, ss.503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| AMA | KARAGÖZ İ,ÖKSÜZ M Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(2): 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| Vancouver | KARAGÖZ İ,ÖKSÜZ M Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(2): 503 - 515. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| IEEE | KARAGÖZ İ,ÖKSÜZ M "Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33, ss.503 - 515, 2018. 10.17341/gazimmfd.416359 |
| ISNAD | KARAGÖZ, İdris - ÖKSÜZ, Mustafa. "Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/2 (2018), 503-515. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416359 |
