Schvaľovanie postupov zvárania kovových materiálov WPQR

ODBORNÉ ČLÁNKYVplyv množstva recyklátu na pevnosťzvarových spojov polyetylénuInfluence of recyclate amount on strenght of HDPE welded jointsERNEST GONDÁR – KATARÍNA TOMANOVÁ – VLASTIMIL MALÝDoc. Ing. E. Gondár, CSc., Strojnícka fakulta, STU Bratislava (Faculty of Mechanical Engineering, Slovak Technical University)Bc. K. Tomanová, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, STU Bratislava (Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak Technical University)Ing. V. Malý, Mechanizačná fakulta, SPU v Nitre (Faculty of Engineering, Slovak University of Agriculture in Nitra), Slovensko, ernest.gondar@stuba.skCieľ práce – stanovenie vplyvu množstva recyklátu na pevnosť zvarových spojov vysokohustotnéhopolyetylénu Experimentálne materiály: pôvodný Vestolen A 6060R, regranulát a zmesi pôvodnéhomateriálu s podielom recyklátu 10, 20 a 30 % Spoje zhotovené zváraním rôznou prítlačnou silou pomocouhorúceho telesa (zrkadla) Malý vplyv množstva recyklátu na pevnosť zvarových spojov Potvrdeniekvality zvarových spojov všetkých experimentálnych materiálov aj spôsobom a miestom porušeniaThe aim of the work was to estimate the influence of recycled amount on the strength of welded joints of highdensity polyethylene. The experimental materials were virgin Vestolen A 6060R, regranulate and blendmaterials of original material with 10, 20 a 30 % ratio of recycles. The joints were fabricated by heated tool(mirror) welding employing different pressure forces. The amount of recycle exhibited only a little effect on thestrength of welded joints. The quality of welded joints of all experimental materials was confirmed both bymode and the point of failure.Hlavným dôvodom širokého>uplatnenia polyetylénu v technickejpraxi je rozmanitosť jehopoužitia pri jednoduchom a hospodárnomspracovaní. Jednou z najdôležitejšíchaplikácií sú potrubnésystémy, pri ktorých je nevyhnutnériešiť problematiku spájania. Polyetylénpatrí do skupiny termoplastov,ktoré sú taviteľné aj zvariteľné.Cieľom práce bolo sledovanie pevnostispojov vysokohustotného polyetylénu(HDPE) Vestolen A 6060R,regranulátu a zmesí pôvodného materiáluVestolen A 6060R s odstupňovanýmmnožstvom regranulátu.Pevnosť zváraných spojov zhotovenýchpomocou zváracieho telesa(zrkadla) bola porovnávaná s pevnosťounezvareného materiálu.CHARAKTERISTIKAEXPERIMENTÁLNYCHMATERIÁLOVExperimentálnym materiálom bolpolyetylén Vestolen A 6060R, ktoréhovlastnosti sú uvedené v tab. 1 [1].Zloženie zmesi Vestolenu A 6060Rs odstupňovaným množstvom regranulátu,ktorý bol získaný granulácioutechnologického odpadua označenie experimentálnych materiálovje v tab. 2.Vybrané vlastnosti Vestolenu A 6060RTab. 1 Vlastnosti HDPE Vestolen A 6060R (pôvodný)Tab. 1 Properties of HDPE Vestolen A 6060R (virgin)VlastnostiPropertiesVlastnosti polyméru / Polymer propertiesFarba / ColourIndex toku taveniny pri 190 °C; 2,16 kg (g/10 min)Melt flow index at 190 °C; 2.16 kg (g/10 min)Index toku taveniny pri 190 °C; 5 kg (g/10 min)Melt flow index at 190 °C; 5 kg (g/10 min)boli stanovené v práci [2], pričom bolazaregistrovaná dobrá zhoda s hodnotamiuvedenými v tab. 1.OPIS EXPERIMENTOVHodnotaValuečierna / blackObsah sadzí (%) / Black content (%) 2,25Hustota (kg/m 3 ) / Density (kg/m 3 ) 959Mechanické vlastnosti / Mechanical propertiesPevnosť (MPa) / Strength (MPa) 24E-modul (MPa) / E/modulus (MPa) 1050Tvrdosť Shore D / Hardnes Shore D 59Tepelné vlastnosti / Thermal propertiesTeplota tavenia (°C) / Fusion temperatute (°C) 124 – 128Teplota mäknutia podľa Vicata pri 50 N (°C)Softening temperature according to Vicato at 50 N (°C)710,10,3Geometria skúšobného telieska určenéhona zváranie horúcim telesomje znázornená na obr. 1, skúšobnádĺžka je v rozmedzí bodov 1a 2. Vzorky boli prerezané v strede(rez A) a polovice následne zvarenépomocou zváracieho zariadeniatypu POLYS P-4a s plynulo nastaviteľnouteplotou od 180 °C do280 °C. Rozrezané skúšobné telieskourčené na zváranie je zobrazenéna obr. 2. Zváracie zariadeniebolo doplnené silomerom s rozsahomdo 5 000 N (na meranie síl prizváraní). Z každého materiálu bolozvarených 10 teliesok. Zváralo sapri teplote 200 °C.Vhodnosť parametrov bola posudzovanána základe výsledkov skúškypevnosti v ťahu. Jedna časť skúšob-172 ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ | 6-7/2008