Poliamid 6 Malzemenin Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı

Yıl 2020, Cilt: 3 Sayı: 1, 23 - 34, 30.06.2020

Şenol Mert , Aydın Üçüncü , Sevda Mert

Öz

Bu deneysel çalışmada, sürtünme karıştırma nokta kaynağı (SKNK), Poliamid 6 (PA6) malzemenin birleştirilmesi için uygulanmıştır. Sürtünme karıştırma nokta kaynağı yöntemi, sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) yönteminden türetilmiş ve son zamanlarda sadece otomobil sektöründe değil aynı zamanda diğer endüstri kollarında da oldukça dikkat çeken yeni bir kaynak yöntemdir. Yöntemin, SKK yönteminde kullanılan kaynak takımına benzer bir takımla, dalma, karıştırma ve geri çekilme olarak belirtilen üç kademeden oluşan bir uygulaması vardır. Çeşitli araştırmacıların çalışmaları, bu yöntem için takım geometrisinin, takım devir sayısının, takım dalma derinliğinin ve bekleme süresinin, bağlantının çekme kuvveti üzerine oldukça etkisi olduğunu göstermiştir. Bu deneysel çalışmada, 4 mm kalınlığındaki Poliamid 6 levhaların SKNK ile bindirme bağlantıları yapılmıştır. Oluşturulan kaynak numunelerine çekme testleri uygulanmıştır. Ayrıca kırılma yüzeyleri ve kopma bölgeleri optik mikroskop ile incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Poliamid 6, SKNK, Takım, Çekme Testi, Optik Mikroskop

Kaynakça

• [1] Ş. Mert, “Polipropilen malzemenin sürtünme karıştırma nokta kaynağı ile birleştirilmesi,” Doktora Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, 2010.
• [2] Z. Parlar, “Poliamid malzemelerin sürtünme ve aşınma karakteristiğine sıcaklığın etkisinin deneysel olarak incelenmesi,” Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002.
• [3] S. Akkurt, Plastik Malzeme Bilimi Teknolojisi ve Kalıp Tasarımı. İstanbul: Birsen Yayınevi, 2007.
• [4] İ. M. Palabıyık, “Poliamid 6 (PA6) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) düzenleyici katkılı ve katkısız karışımlarının mekanik ve tribolojik özelliklerinin deneysel incelenmesi,” Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000.
• [5] F. Kaya, Ana Hatları ile Yapıştırıcılar. İstanbul: Birsen Yayınevi, 2004.
• [6] F. Kaya, Ana Hatlarıyla Plastikler ve Katkı Maddeleri. İstanbul: Birsen Yayınevi, 2005.
• [7] B. Beşergil, Hampetrolden Petrokimyasallara. İzmir: Tükelmat A.Ş., 2007.
• [8] H. Ünal ve S. H. Yetgin, “Poliamid 6 polimeri ile poliamid 6/Vaks karışımının kendi üzerlerinde çalışması durumundaki tribolojik davranışlarının incelenmesi,” Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31(2), pp. 457-463, 2016.
• [9] Z. Feng, S. Diamond, M. L. Santella, T. Y. Pan, and N. Li, “High Strength Weight Reduction Materials - Friction Stir Welding and Processing of Advanced Materials,” Oak Ridge National Laboratory Report, DE-AC05-00OR22725, 101-108, 2004.
• [10] Z. Feng, M. L. Santella, S. A. David, R. J. Steel, S. M. Packer, T. Pan, M. Kuo, and R. S. Bhatnagar, “Friction Stir Spot Welding of Advanced High-Strength Steels-A Feasibility Study,” SAE World Congress, Detroit, Michigan, USA, 2005.
• [11] D. Mitlin, V. Radmilovic, T. Pan, J. Chean, Z. Feng, and M. L. Santella, “Structure properties relations in spot friction welded (also known as friction stir spot welded) 6111 aluminum,” Materials Science and Engineering, vol. 441, pp. 79-96, 2006.
• [12] A. A. Arıcı, ve Ş. Mert, “Polipropilen malzemenin sürtünme karıştırma nokta kaynağı ile birleştirilmesi,” PAGEV Plastik Dergisi, 95, pp. 152-162, 2007.
• [13] P. C. Lin, J. Pan, and T. Pan, “Failure modes and fatigue life estimations of spot friction welds in lap-shear specimens of 6111-T4 sheets. Part 1: welds made by a concave tool,” International Journal of Fatigue, vol. 30, pp. 74-89, 2008.
• [14] P. C. Lin, J. Pan, and T. Pan, “Failure modes and fatigue life estimations of spot friction welds in lap-shear specimens of 6111-T4 sheets. Part 2: welds made by a flat tool,” International Journal of Fatigue, vol. 30, pp. 90-105, 2008.
• [15] Ş. Mert, ve A. A. Arıcı, “Friction Stir Spot Welding Method Using in Polypropylene Sheet Materials Joining,” 12th International Materials Symposium, 2008, Pamukkale University, Denizli, Turkey, pp. 1150-1156.
• [16] V. X. Tran, J. Pan, and T. Pan, “Fatigue behavior of aluminum 5754-O and 6111-T4 spot friction welds in lap-shear specimens,” International Journal of Fatigue, vol. 30, pp. 2175-2190, 2008.
• [17] V. X. Tran, J. Pan, and T. Pan, “Effects of processing time on strengths and failure modes of dissimilar spot friction welds between aluminum 5754-O and 7075-T6 sheets,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 209, pp. 3724-3739, 2009.
• [18] Ş. Mert, ve S. Mert, “Sürtünme karıştırma nokta kaynak yönteminin incelenmesi,” İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi (Journal of Advanced Technology Sciences), cilt 2, sayı 1, pp. 26-35, 2013.
• [19] Ş. Mert, ve S. Mert, “Sürtünme karıştırma nokta kaynağı yönteminde kullanılan makina ve ekipmanların incelenmesi,” İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi (Journal of Advanced Technology Sciences), cilt 2, sayı 3, pp. 121-129, 2013.
• [20] Ş. Mert, ve S. Mert, “Sürtünme karıştırma nokta kaynak yönteminin otomotiv sektöründeki yeri,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 3, pp. 432-438, 2015.
• [21] M. Fujimoto, S. Koga, N. Abe, Y. S Sato, and H. Kokawa, “Microstructural analysis of stir zone of Al alloy produced by friction stir spot welding,” Science and Technology of Welding and Joining, vol. 13, no. 7, pp. 663-670, 2008.
• [22] Y. H. Yin, N. Sun, T. H. North, and S. S. Hu, “Hook formation and mechanical properties in AZ31 friction stir spot welds,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 210 (14), pp. 2062-2070, 2010.
• [23] M. I. Khan, M. L. Kuntz, P. Su, A. Gerlich, T. North, and Y. Zhou, “Resistance and friction stir spot welding of DP600: a comparative study,” Science and Technology of Welding and Joining, vol. 12 (2), pp. 175-182, 2007.
• [24] A. A. Arıcı, and Ş. Mert, “Friction stir spot welding of polypropylene,” Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 27 (18), pp. 2001-2004, 2008.
• [25] Kawasaki Heavy Industries Ltd., “A New Method For Light Alloy Joining - Friction Spot Joining - Kawasaki Robot, Japan,” www.kawasakirobot.com, [Accessed: 18 March 2006 and 28 March 2013].
• [26] J. Hinrichs, “Friction Stir Spot Welding,” Friction Stir Link Inc., www.frictionstirlink.com, [Accessed: 21 March 2006].
• [27] Ş. Mert, and A. A. Arıcı, “Design of optimal joining for friction stir spot welding of polypropylene sheets,” Science and Technology of Welding and Joining, vol. 16(6), pp. 522-527, 2011.
• [28] F. Yusof, Y. Miyashita, N. Seo, Y. Mutoh, and R. Moshwan, “Utilising friction spot joining for dissimilar joint between aluminium alloy (A5052) and polyethylene terephthalate,” Science and Technology of Weldingand Joining, vol. 17, pp. 544-549, 2012.
• [29] M. K. Bilici, and A. I. Yukler, “Effects of welding parameters on friction stir spot welding of high density polyethylene sheets,” Materials and Design, vol. 33, pp. 545-550, 2012.
• [30] M. K. Bilici, and A. I. Yukler, “Influence of tool geometry and process parameters on macrostructure and static strength in friction stir spot welded polyethylene sheets,” Materials and Design, vol. 33, pp. 145-152, 2012.
• [31] A. Mostafapour and F. T. Asad, “Investigations on joining of nylon 6 plates via novel method of heat assisted friction stir welding to find the optimum process parameters,” Science and Technology of Weldingand Joining, vol. 21 (8), pp. 660-669, 2016.
• [32] Y. Yan, Y. Shen, W. Zhang, and W. Guan, “Effects of friction stir spot welding parameters on morphology and mechanical property of modified cast nylon 6 joints produced by double-pin tool,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 92, pp. 2511-2523, 2017.
• [33] G. Çakır, Ş. Mert, ve S. Mert, “CNC Tezgahta Polipropilen Malzemeye Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağının Uygulanması ve Optimum Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi,” ISMSIT 2017, 1st International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, 2017, Tokat, Turkey, pp. 36-41.
• [34] G. Çakır, Ş. Mert, ve S. Mert, “Polipropilen Malzemeye Uygulanan Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağında Takım Geometrisinin Bağlantı Dayanımına Etkisinin İncelenmesi,” ISMSIT 2017, 1st International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, 2017, Tokat, Turkey, pp. 207-213
• [35] R. Z. Xu, D. R. Ni, Q. Yang, B. L. Xiao, C. Z. Liu, and Z. Y. Ma, “Influencing mechanism of Al-containing Zn coating on interfacial microstructure and mechanical properties of friction stir spot welded Mg-steel joint,” Materials Characterization, 140, 197-206, 2018.
• [36] M. K. Bilici, B. Bakır, Y. Bozkurt, ve İ. Çalış, “Sürtünme karıştırma nokta kaynak tekniği ile birleştirilen farklı alüminyum levhaların taguchi analizi,” Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(1), pp. 17-23, 2016.
• [37] G. Buffa, P. Fanelli, L. Fratini, and F. Vivio, “Influence of joint geometry on micro and macromechanical properties of friction stir spot welded joints,” 11th International Conference on Technology of Plasticity, Procedia Engineering, 81, pp. 2086 - 2091, 2014.
• [38] S. Venukumar, S. Yalagı, and S. Muthukumaran, “Comparison of microstructure and mechanical properties of conventional and refilled friction stir spot welds in AA 6061-T6 using filler plate,” Transactions Nonferrous Metals Society China, 23, pp. 2833-2842, 2013.
• [39] A. M. S Malafaia, M. T. Milan, M. F. Oliveira, and D. Spinelli, “Evaluation of dynamic defect detection in fssw welded joints underfatiguetests,” Procedia Engineering, 2, pp. 1823-1828, 2010.
• [40] T. Rosendo, J. Mazzaferro, C. Mazzaferro, M. Tier, F. Ramos, A. Reguly, T. Strohaecker, and J. dos Santos, “Friction Spot Processes - FSSW and FSpW,” http://www.hzg.de/imperia/md/content/gkss/ institut_fuer_werkstoffforschung/wmp/poster-apresentacao-gkss2.pdf, [Accessed: 28 March 2013].
• [41] C. B. Smith, J. F. Hinrichs, and P. C. Ruehl, “Friction Stir and Friction Stir Spot Welding,” Friction Stir Link Inc, www.frictionstirlink.com, [Accessed: 21 March 2006].
• [42] A. Gerlich, P. Su, T. H. North, and G. J. Bendzsak, “Friction stir spot welding of aluminum and magnesium alloys,” Materials Forum, 29, pp. 290-294, 2005.
• [43] M. Awang, V. H. Mucino, Z. Feng, and S. A. “David, Thermo-Mechanical Modeling of Friction Stir Spot Welding (FSSW) Process: Use of an Explicit Adaptive Meshing Scheme,” SAE International, 2005-01-1251, 2005.
• [44] S. Lathabai, M. J. Painter, G. M. D. Cantin, and V. K. Tyagi, “Friction spot joining of an extruded Al-Mg-Si alloy,” Scripta Materialia, 55, pp. 899-902, 2006.
• [45] Kawasaki, “Kawasaki Robot - Friction Spot Joining - A New Method For Light Alloy Joining,” 2017. [Online]. Available: https://robotics.kawasaki.com. [Accessed: 06-Dec-2017].