مرور عوامل ‌موثر‌ بر فرآیند ‌جوش ‌لب‌به‌لب در ‌لوله‌های پلیمری

بسپار/ ایران پلیمر جوش لب‌به‌لب یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین روش‌های اتصال لوله‌های بسپار به یکدیگر است. این روش شامل گرم‌کردن انتهای لوله‌ها به وسیله صفحه گرم‌کن تا دمای مشخص و سپس جوش دادن آ‌ن­ها به یکدیگر از طریق اِعمال فشار و در پایان مرحله سرمایش تحت فشار به مدت معین است. کیفیت این نوع جوش بستگی به دمای گرم­کن، زمان گرمایش و فشار اعمالی دارد. هم­چنین زمان تحولات و شرایط محیطی نیز در آن موثر هستند. در این مقاله شرایط بهینه انجام جوشکاری مرور شده است. علاوه­بر آن، آزمون­های اصلی مکانیکی هم­چون کشش برای بررسی کیفیت جوش معرفی شده است. بررسی از دیدگاه عددی و نرم­افزاری و تحلیل نقایصی هم­چون ترک نیز در ادامه آمده است. خصوصیات گرمایی و مکانیکی در فرایند جوش لب‌به‌لب و مدل‌های تهیه شده بر پایه این خصوصیات با در نظر گرفتن پلی­اتیلن به عنوان اصلی‌ترین بسپار مورد استفاده در لوله و اتصالات بسپاری جوش داده شده به این روش، مورد بررسی قرار گرفتند. تحلیل جریان سیال و انتقال گرما وجود دو مرحله غوطه‌وری گرمایی و مرحله بندکشی در دو لوله گرم شده را نشان داد. تاثیر مثبت افزایش دمای فرایند، زمان بیشتر، ذوب شدن بیشتر لبه‌ها و نفوذ بهتر قطعات که افزایش استحکام را فراهم می‌کند، مشخص گردید.

 

مقدمه

سوابق مطالعه بر جوش لب‌به­لب لوله‌های بسپار در قالب موضوعات و زمینه‌های مختلفی موجود می‌باشد. در این­جا این موضوعات و زمینه‌ها با عناوین آزمون­های تعیین‌کننده کیفیت جوش، شرایط مطلوب اتصال‌دهی، رفتار مکانیکی، خصوصیات گرمایی و شارش مذاب بسپار در نواحی اتصال، تحلیل نقایصی هم­چون ترک، تاثیر ضربه و تنش‌های محیطی و مدل‌سازی روابط جاری مرور و بررسی گردیده­اند. نمای یک دستگاه جوش لب‌به­‌لب در شکل 1 آمده است.

[EasyDNNGallery|12450|Width|600|Height|600|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل1: دستگاه جوش لب‌به‌لب.

 

آزمون‌های کیفی برای تعیین شرایط بهینه و کیفیت جوش لب‌به‌لب

De Courcy و  Atkinsonکاربرد آزمون‌های کشش برای تعیین شرایط بهینه جوش لب‌به‌لب لوله‌های پلی ­اتیلن با شاخص شارش مذاب متفاوت را بررسی کردند [1]. آن­ها اتصال‌دهی به روش جوش لب‌به‌لب برای چهار نوع لوله پلی ­اتیلن مختلف را مطالعه و امکان‌سنجی ایجاد جوش‌های خوب بین لوله‌ها با شاخص شارش مذاب متفاوت را آزمایش کردند. کیفیت جوش ایجاد شده بر مبنای آزمون‌های کشش و مطالعات ریزساختاری ارزیابی شد. عوامل موثر و تاثیرگذار بر ریزساختار، اثر دما و فشار و به­ویژه شارش مذاب بسپار در جوش‌ها توضیح داده شد (شکل2).

در خاتمه نشان داده شد که با استفاده از شرایط صحیح امکان دستیابی به جوش‌هایی بین لوله‌های پلی­ اتیلن با شاخص شارش مذاب بسیار متفاوت، حداقل در زمان کوتاه‌مدت و با استحکام معادل ضعیف‌ترین جز وجود دارد. اگر چه نیاز به انجام آزمون‌های دراز مدت می‌باشد.

 

برگردان: مهندس پدرام ملائکه

 

(ادامه دارد…)

 

متن کامل این مقاله را که در شماره 195ام بسپار که در نیمه آذرماه منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه ی اصلی همین سایت وجود دارد.