Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2021 / Cilt: 26 - Sayı: 2

PMMA ve ABS MALZEMELERİN LAZER İLETİM KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMESİNDE PROSES PARAMETRE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Investigation of the Process Parameters on the Laser Transmission Welding of PMMA and ABS Materials

Sayfa
481–492
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Diğer tüm parametrelerin sabit tutulduğu durumda mekanik dayanım üzerindeki en etkili parametrenin lazer gücü olduğu görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Otomotiv endüstrisindeki araç aydınlatma sistemlerinde kullanılan termoplastik malzemelerin birleştirilmesinde lazer iletim kaynağı üstün özellikleri nedeni ile öne çıkmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Ancak, proses parametreleri kaynak kalitesini doğrudan etkilediği için etkilerinin tespit edilmesi oldukça önemlidir.
💡
Sonuç & Katkı:Diğer tüm parametrelerin sabit tutulduğu durumda mekanik dayanım üzerindeki en etkili parametrenin lazer gücü olduğu görülmüştür.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Lazer İletim Kaynağı · Mekanik Özellikler · ABS

Özet

Otomotiv endüstrisindeki araç aydınlatma sistemlerinde kullanılan termoplastik malzemelerin birleştirilmesinde lazer iletim kaynağı üstün özellikleri nedeni ile öne çıkmaktadır. Ancak, proses parametreleri kaynak kalitesini doğrudan etkilediği için etkilerinin tespit edilmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada 2,7 mm kalınlığındaki Akrilonitril bütadien stiren (ABS) ve şeffaf Polimetil metakrilat (PMMA) malzemeler LPKF Twinweld 3D 6000 lazer cihazı ile birleştirilmiştir. Lazer iletim kaynağındaki önemli parametreler olan lazer gücü, baskı kuvveti ve ilerleme hızının etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmada lazer gücü 20-50 W aralığında, ilerleme hızı 30-150 mm/s aralığında ve baskı kuvveti 55-85 N aralığına çalışılmıştır. Farklı parametre kombinasyonlarında birleştirilen numuneler çekme testlerine tabi tutularak mekanik dayanımları incelenmiş ve parametreler ile ilişkilendirilmiştir. Yapılan testler sonucunda en yüksek ortalama mekanik dayanım ve ortalama kopma uzaması 30 W, 70 mm/s ve 70 N parametre kombinasyonunda elde edilmiştir. Diğer tüm parametrelerin sabit tutulduğu durumda mekanik dayanım üzerindeki en etkili parametrenin lazer gücü olduğu görülmüştür.

Abstract

In the automotive industry, the use of thermoplastic and laser transmission source in vehicle lighting systems stands out because of the superior properties, and it is widely used in production and joining processes. However, as the process parameters directly affect the welding quality, it is very important to determine their effects. In this study, 2,7 mm thick Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and transparent Polymethyl methacrylate (PMMA) materials are combined with LPKF Twinweld 3D 6000 laser device. The effects of laser power, pressure force and feed rate, which are important parameters in laser transmission welding, are investigated. Lab-joint welding is performed with ABS and PMMA materials at 20-50 W laser power, 30-150 mm /s laser speed and 55-85 N pressure force. Samples combined in different parameter combinations are subjected to tensile tests, their mechanical strengths are examined and correlate with the parameters. As a result of the tests, the highest average mechanical strength and average elongation at break are obtained in the combination of 30 W, 70 mm/s and 70 N parameters. When all other parameters are kept constant, it is seen that the most effective parameter on mechanical strength is laser power.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KÜÇÜKOĞLU, A., YÜCE, C., KARPAT, F., OKAR, H., SÖZER, İ. E., KURT, N. (2021). PMMA ve ABS MALZEMELERİN LAZER İLETİM KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMESİNDE PROSES PARAMETRE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 2, 481–492. https://ajindex.com/articles/329684

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (4)

  1. Acherjee, B., Misra, D., Bose, D. ve Venkadeshwaran, K. (2009) Prediction of weld strength and seam width for laser transmission welding of thermoplastic using response surface methodolog, Optic&Laser Technology, 41, 956-967. doi:10.1016/j.optlastec.2009.04.007 Acherjee, B., Mondal, S., Tudu, B. ve Misra, D. (2011) Application of artificial neural network for predicting weld quality in laser transmission welding of thermoplastics, Applied Soft Computing, 11, 2548–2555. doi:10.1016/j.asoc.2010.10.005 Acherjee, B. (2017) Selection of optimal parameters for laser transmission welding of polycarbonate using desirability function analysis, Materialstoday:Proceedings, 4(8), 7161-7170. doi:10.1016/j.matpr.2017.07.042 Barma, J. D., Bandyopadhyay, A. ve Pal, P. K. (2013) Parametric optimization of transmission laser welding process applying taguchi method, Advanced Materials Research, 622/623, 294-298. doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.622-623.294 BASF. (2013). Laser Welding of Engineering Plastics – Technical Information. Erişim Adresi: http://www.plasticsportal.net (Erişim Tarihi: 03.10.2020)
  2. BASF. (2003) Laser transmission welding of semi-crystalline thermoplastics - part 1: optical characterization of nylon-based plastics, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 21(12), 1101-1122. doi:10.1106/073168402024286 Bhattacharya, R., Kumar, N., Kumar, N. ve Bandyopadhyay, A. (2018) A study on the effect of process parameters on weld width and heat affected zone of pulsed laser welding of dissimilar transparent thermoplastics without filler materials ın lap joint configuration, Materialstoday: Proceedings, 4, 3674-3681. doi:10.1016/j.matpr.2017.11.618 Chang, W.S.C. (2005)
  3. Principles of Lasers and Optics, Cambridge University Press, Cambridge UK. ISBN-13 978-0-511-08061-6
  4. Chen, Z., Huang, Y., Han, F. ve Tang, D. (2018) Numerical and experimental investigation on laser transmissionwelding of fiberglass-doped PP and ABS, Journal of Manufacturing Processes, 31, 1–8. doi: 10.1016/j.jmapro.2017.10.013 Hubeatir, K.A. (2020) Laser transmission welding of PMMA using IR semiconductor laser complemented by the Taguchi method and grey relational analysis, Materialstoday: Proceedings, 20(4), 466-473. doi:10.1016/j.matpr.2019.09.167 Kumar, N., Rudrapati, R. ve Pal, P.K. (2014) Multi-objective optimization in through laser transmission welding of thermoplastics using grey-based taguchi method, Procedia Materials Science, 5, 2178–2187. doi:10.1016/j.mspro.2014.07.423 Püskülcü,