Journals / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2020 / Cilt: 22 - Sayı: 66

Comparative Investigation of Mechanical Properties of Similar and Dissimilar Low Density Polyethylene (LDPE) Welds Joined with Hot Plate Welding Method

Sıcak Plaka Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmiş Benzer ve Benzer Olmayan Alçak Yoğunluklu Polietilen (AYPE) Bağlantıların Mekanik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak Araştırılması

Pages
861–874
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Additionally, it has been reported that the impact energy significantly increases in dissimilar welds in comparison to the similar welds.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Industrial demands of utilizing polymers and therefore, the search for more reliable joining techniques is gradually increasing.
📊
Key Findings & Data:The use of Hot Plate Welding (HPW), which is one of the simplest and most economical methods of joining thermoplastics, is known to manufacture strong joints.
💡
Conclusion & Impact:Additionally, it has been reported that the impact energy significantly increases in dissimilar welds in comparison to the similar welds.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Sıcak plaka kaynağı · Düşük yoğunluklu polietilen · Yüksek yoğunluklu polietilen

Abstract

Industrial demands of utilizing polymers and therefore, the search for more reliable joining techniques is gradually increasing. The use of Hot Plate Welding (HPW), which is one of the simplest and most economical methods of joining thermoplastics, is known to manufacture strong joints. This study reveals that it is possible to join LDPE and HDPE snugly using HPW method with appropriate parameters. In the research, similar and dissimilar polyethylene classes are joined with each other and mechanical properties of the joints are examined in terms of the tensile strength and impact behaviors. Obtained results are compared considering the base materials themselves and between the joints. After the tensile tests, fracture surfaces of the joints are also scrutinized. Accordingly, LDPE are joined with HDPE, resulting in superior tensile strength and deformation behavior compared to the welding process of LDPE materials among themselves. Additionally, it has been reported that the impact energy significantly increases in dissimilar welds in comparison to the similar welds.

Özet

Polimerlerin kullanımıyla ilgili endüstriyel talepler ve dolayısıyla daha güvenilir birleştirme teknikleri arayışı giderek artmaktadır. Termoplastikleri birleştirmek için en basit ve ekonomik yöntemlerden biri olan Sıcak Plaka Kaynağı (SPK) kullanımının güçlü bağlantılar ürettiği bilinmektedir. Bu çalışma, Alçak Yoğunluklu Polietilen (AYPE) malzeme ile Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) malzemenin uygun parametreler eşliğinde SPK yöntemi kullanılarak, güvenilir biçimde birleştirilmesinin mümkün olduğunu ortaya koymaktadır. Araştırmada, benzer ve farklı polietilen sınıfları birbirleri ile birleştirilerek, bağlantıların mekanik özellikleri, çekme dayanımı ve çarpma davranışları açısından incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar ana malzemeler ve bağlantıların kendi arasında karşılaştırılmıştır. Çekme deneyleri sonrası bağlantıların kırılma yüzeyleri de irdelenmiştir. Buna göre, AYPE malzemeler YYPE malzemeler ile birleştirilerek, AYPE malzemelerin kendi aralarındaki kaynak işlemine göre daha üstün çekme dayanımı ve şekil değiştirme davranışı elde edilmiştir. İlaveten, benzer olmayan kaynak bağlantılarında benzer bağlantılara göre çarpma enerjisinin büyük ölçüde arttığı belirlenmiştir.

🔖

Cite This Article

ÖZTOPRAK, N. (2020). Comparative Investigation of Mechanical Properties of Similar and Dissimilar Low Density Polyethylene (LDPE) Welds Joined with Hot Plate Welding Method. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 66, 861–874. https://ajindex.com/articles/153417

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. Kiszka, A., Lomozik, M. 2013. Vibration welding of high density polyethylene HDPE – purpose, application, welding technology and quality of joints, Kovove Materialy, Cilt. 51, s. 63-70. DOI: 10.4149/km_2013_1_63 [2] Amanat, N., James, N.L., McKenzie, D.R. 2010. Welding methods for joining thermoplastic polymers for the hermeticenclosure of medical devices, Medical Engineering & Physics, Cilt. 32, s. 690-699. DOI: 10.1016/j.medengphy.2010.04.011 [3] Mubarak, Y.A., Abdulsamad, R.T. 2019. Thermal properties and degradability of low density polyethylene microcrystalline cellulose composites, Journal of Thermoplastic Composite Materials, Cilt. 32, s. 487-500. DOI: 10.1177/0892705718766387 [4] Moreno, M.M., ve ark. 2018. Mechanical and thermal properties of friction-stir welded joints of high density polyethylene using a non-rotational shoulder tool, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Cilt. 97, s. 2489–2499. DOI: 10.1007/s00170-018-2102-y [5] Rojas, K., ve ark. 2019. Effective antimicrobial materials based on low-density polyethylene (LDPE) with zinc oxide (ZnO) nanoparticles, Composites Part B, Cilt. 172, s. 173-178. DOI: 10.1016/j.compositesb.2019.05.054 [6] Charitos, I., Georgousis, G., Kontou, E. 2019. Preparation and Thermomechanical Characterization of Metallocene Linear Low-Density Polyethylene/Carbon Nanotube Nanocomposites, Polymer Composites, Cilt. 40, s. E1263-E1273. DOI: 10.1002/pc.24961 [7] Liang, J-Z. 2019. Melt spinning flow behaviour of high-density polyethylene blended with low-density polyethylene, Plastics, Rubber and Composites, Cilt. 48, s. 256-262. DOI: 10.1080/14658011.2019.1603026 [8] Siddique, S., ve ark. 2019. Structural and thermal degradation behaviour of reclaimed clay nano-reinforced low-density polyethylene nanocomposites, Journal of Polymer Research, Cilt. 26, s. 1-14. DOI: 10.1007/s10965-019-1802-9 [9] Zia, J., Paul, U.C., Heredia-Guerrero, J.A., Athanassiou, A., Fragouli, D. 2019. Low-density polyethylene/curcumin melt extruded composites with enhanced water vapor barrier and antioxidant properties for active food packaging, Polymer, Cilt. 175, s. 137-145. DOI: 10.1016/j.polymer.2019.05.012 [10] Chavan, S., Gumtapure, V., Peruma, D.A. 2019. Characterization of linear low-density polyethylene with graphene as thermal energy storage material, Materials Research Express, Cilt. 6, 065511. DOI: 10.1088/2053-1591/ab0e36 [11] Azizi, S., Ouellet-Plamondon, C.M., Nguyen-Tri, P., Fréchette, M., David, E. 2