Pe malzemenin sürtünme karıştırma nokta kaynağı
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Düzce Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Plastik malzemelerin birleştirme ve kaynak teknolojilerindeki gelişmeler, hem sanayi uygulamaları hem de akademik araştırmalar açısından büyük önem taşımaktadır. Özellikle Sürtünme Karıştırma Kaynağı (SKK) ve ondan türetilen Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı (SKNK) yöntemleri, harici ısıtıcı veya yapıştırıcı gerektirmeden, tüketilmeyen döner takımlar aracılığıyla kaynak yapma olanağı sunmalarıyla öne çıkmaktadır. Hafif yapıların ön plana çıktığı günümüz endüstrisinde, metal yerine polimer kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte, polietilen (PE) gibi termoplastik malzemeler SKNK yöntemiyle başarılı şekilde birleştirilebilmektedir. Bu tez çalışmasında, 4 mm kalınlığında PE levhalar üzerinde farklı takım geometrileri ve işlem parametreleri ile deneyler gerçekleştirilmiş; optimum karıştırma süresi belirlenmiştir. Çekme testleri sonucunda, birinci kaynak takımıyla elde edilen 2412 N'lik çekme kuvveti, asıl numunenin 2650 N'lik değeriyle karşılaştırıldığında %91 oranına ulaşmıştır. İkinci kaynak takımı 2176 N ile %82,12, üçüncü takım ise 2356 N ile %88,9 oranında başarı sağlamıştır. Bu veriler, takım geometrisi, dönme hızı, dalma derinliği ve karıştırma süresi gibi parametrelerin kaynak performansı üzerindeki etkisini net biçimde ortaya koymaktadır. Ayrıca, çeşitli araştırmalar da bu parametrelerin bağlantı kalitesine doğrudan etki ettiğini göstermekte; optimum kombinasyonun seçimiyle güçlü ve homojen kaynak bağlantılarının elde edilebildiği belirtilmektedir. Çalışmada kırılma yüzeyleri, kopma bölgeleri ve enine kesitler optik mikroskop ile incelenerek kaynak yapısının detaylı analizi yapılmıştır. Sonuç olarak, SKNK yönteminin polimer malzemelerde güvenilir ve yüksek performanslı kaynaklar üretmede etkin bir yöntem olduğu bir kez daha kanıtlanmıştır.
Developments in the joining and welding technologies of plastic materials hold great significance for both industrial applications and academic research. In particular, Friction Stir Welding (FSW) and its derivative method, Friction Stir Spot Welding (FSSW), have come to the forefront due to their ability to perform welding without the need for external heating or adhesives, using non-consumable rotating tools. In today's industry, where lightweight structures are increasingly prioritized, the use of polymers instead of metals has become widespread, and thermoplastic materials such as polyethylene (PE) can be successfully joined using the FSSW method. In this thesis study, experiments were conducted on 4 mm thick PE sheets using various tool geometries and process parameters, and the optimum stirring time was determined. According to the results of the tensile tests, the first tool achieved a maximum tensile strength of 2412 N, corresponding to 91% of the reference specimen's 2650 N value. The second tool achieved 2176 N (82.12%), while the third reached 2356 N (88.9%). These findings clearly demonstrate the influence of tool geometry, rotational speed, plunge depth, and stirring time on weld performance. Furthermore, previous studies have also shown that these parameters directly affect joint quality, and that selecting the optimum combination allows for the formation of strong and homogeneous welds. In this study, fracture surfaces, failure zones, and cross-sections were examined in detail using an optical microscope, providing an in-depth analysis of the weld structure. As a result, it has once again been confirmed that the FSSW method is an effective, reliable, and high-performance technique for joining polymer materials.
Developments in the joining and welding technologies of plastic materials hold great significance for both industrial applications and academic research. In particular, Friction Stir Welding (FSW) and its derivative method, Friction Stir Spot Welding (FSSW), have come to the forefront due to their ability to perform welding without the need for external heating or adhesives, using non-consumable rotating tools. In today's industry, where lightweight structures are increasingly prioritized, the use of polymers instead of metals has become widespread, and thermoplastic materials such as polyethylene (PE) can be successfully joined using the FSSW method. In this thesis study, experiments were conducted on 4 mm thick PE sheets using various tool geometries and process parameters, and the optimum stirring time was determined. According to the results of the tensile tests, the first tool achieved a maximum tensile strength of 2412 N, corresponding to 91% of the reference specimen's 2650 N value. The second tool achieved 2176 N (82.12%), while the third reached 2356 N (88.9%). These findings clearly demonstrate the influence of tool geometry, rotational speed, plunge depth, and stirring time on weld performance. Furthermore, previous studies have also shown that these parameters directly affect joint quality, and that selecting the optimum combination allows for the formation of strong and homogeneous welds. In this study, fracture surfaces, failure zones, and cross-sections were examined in detail using an optical microscope, providing an in-depth analysis of the weld structure. As a result, it has once again been confirmed that the FSSW method is an effective, reliable, and high-performance technique for joining polymer materials.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences, Çekme Testi, Parametre, Polietilen, Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı, Takım., Tensile Test, Parameter, Polyethylene, Friction Stir Spot Welding, Tool.
