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Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 3-4/2024

11.12.2023 | ORIGINAL ARTICLE

Thermal analysis of revolution pitch effects on friction stir welding of polypropylene

verfasst von: Hamed Aghajani Derazkola, Andrzej Kubit

Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology | Ausgabe 3-4/2024

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Abstract

This study explores the relationship between revolution pitch, heat generation, and flow properties in polypropylene friction stir welding joints. Utilizing a modified computational fluid dynamics method, simulations of polypropylene friction stir welding are conducted to elucidate material flow and thermal history in relation to revolution pitch. The study investigates the impact of revolution pitch on internal defects, hardness, and tensile strength of the polypropylene joint. Simulation results reveal that revolution pitch influences polypropylene strain rate and viscosity, leading to variations in internal voids within the stir zone. A higher revolution pitch results in vertical mixing, while a lower revolution pitch causes horizontal lamellar mixing in the stir zone. Controlling revolution pitch is crucial for producing robust joints, as a very low revolution pitch increases the risk of over-stirring and air tapping, while a very high revolution pitch hinders proper joint formation. The optimal heat range for robust joint formation is identified between ~175 (revolution pitch = 0.0410) and ~210 °C. (at revolution pitch = 0.0107). The study demonstrates that consistent polypropylene joint properties can be achieved with similar revolution pitch, even at different friction stir welding tool velocities.

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Literatur
28.
Zurück zum Zitat Bagheri B, Sharifi F, Abbasi M, Abdollahzadeh A (2021) On the role of input welding parameters on the microstructure and mechanical properties of Al6061-T6 alloy during the friction stir welding: experimental and numerical investigation. Proc Inst Mech Eng Part L J Mater Des Appl 236:299–318. https://doi.org/10.1177/14644207211044407CrossRef Bagheri B, Sharifi F, Abbasi M, Abdollahzadeh A (2021) On the role of input welding parameters on the microstructure and mechanical properties of Al6061-T6 alloy during the friction stir welding: experimental and numerical investigation. Proc Inst Mech Eng Part L J Mater Des Appl 236:299–318. https://​doi.​org/​10.​1177/​1464420721104440​7CrossRef
Metadaten
Titel
Thermal analysis of revolution pitch effects on friction stir welding of polypropylene
verfasst von
Hamed Aghajani Derazkola
Andrzej Kubit
Publikationsdatum
11.12.2023
Verlag
Springer London
Erschienen in
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology / Ausgabe 3-4/2024
Print ISSN: 0268-3768
Elektronische ISSN: 1433-3015
DOI
https://doi.org/10.1007/s00170-023-12831-x

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