بررسی تجربی اثر ارتعاش آلتراسونیک بر خواص مکانیکی ورقهای ABS جوش داده شده با فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

مقدارهای استحکام کششی و سختی منطقه های مختلف اتصال جوش شده از اهمیت بالایی برخودار است. در این پژوهش از یک روش ترکیبی شامل فرآیندهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوشکاری آلتراسونیک برای اتصال لب به لب ورق های پلاستیکی از نوع ABS استفاده شده است. بدین منظور ارتعاشات آلتراسونیک عرضی به ابزار در حال چرخش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اعمال می گردد و سپس اثر متغیرهایی مانند ارتعاشات آلتراسونیک، سرعت چرخش ابزار، سرعت پیشروی و قطر شانه ابزار بر استحکام کششی و سختی نمونه های جوش داده شده مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به تعداد پارامترها و سطوح مربوط به هریک، از روش طراحی آزمایش تاگوچی برای انجام آزمایشات استفاده شده و آرایه L18 انتخاب گردید. همچنین اثر پارامترها، به صورت اثر مستقل و متقابل مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که اعمال ارتعاشات آلتراسونیک بطور قابل توجهی استحکام کششی و سختی خط جوش را بهبود می بخشد. پس از ارتعاشات آلتراسونیک، سرعت چرخش ابزار، قطر شانه ابزار و سرعت پیشروی به ترتیب تاثیرگذارترین پارامترها بر استحکام کششی و سختی بودند. پس از بررسی اثر پارامترها بر خواص مکانیکی، از روش گری برای بهینه سازی و یافتن بهترین ترکیب پارامترها جهت دستیابی به بیشترین استحکام کششی و سختی استفاده شد. نتایج به دست آمده از بهینه سازی نشان داد که جوشکاری با اعمال ارتعاش آلتراسونیک، سرعت چرخشی 1200 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 60 میلی متر بر دقیقه و قطر شانه ابزار 22 میلی متر سبب رسیدن به بیشترین سختی و استحکام کششی اتصال بطور همزمان خواهد شد.