Vplyv množstva recyklátu na pevnosť zvarových spojov polyetylénuTab. 3 Pevnosť teliesok z materiálu HDPE13 zváraných parametrami udávanými firmou Sabic (dodávateľom zváraného materiálu)Tab. 3 Strength of samples of HDPE13 welded by parametres determined by supplier of welded material (Sabic Company)Číslo vzorkySample numberF max(N) A 1(mm) B 1(mm) R 1(MPa) A 2(mm) B 2(mm) R 2(MPa)0 478,19 4 5 23,91 – – –1 440,94 4 5 22,05 5,85 6,25 12,062 442,51 4 5 22,13 5,20 6,40 13,33 450,09 4 5 22,51 5,65 6,55 12,164 443,83 4 5 22,19 5,20 6,10 13,995 444,16 4 5 22,21 5,55 6,65 12,036 456,03 4 5 22,80 5,90 7,00 11,047 431,25 4 5 21,56 5,50 6,10 8,098 436,16 4 5 21,81 5,65 6,50 11,889 450,75 4 5 22,54 5,50 6,35 12,9110 447,87 4 5 22,39 5,25 6,45 13,23Priemerná hodnotaMean value22,22 12,07Tab. 4 Pevnosť vzoriek HDPE13 zváraných parametrami získanými z [3]Tab. 4 Strength of samples of HDPE13 welded by parameters obtained from [3]Číslo vzorkySample numberF max(N) A 1(mm) B 1(mm) R 1(MPa) A 2(mm) B 2(mm) R 2(MPa)0 465,750 4 5 23,29 – – –1 446,775 4 5 22,34 6,00 6,55 13,912 447,945 4 5 22,40 6,00 6,85 10,93 443,330 4 5 22,17 6,00 7,00 10,564 435,335 4 5 21,77 5,45 6,65 12,015 453,140 4 5 22,66 6,05 7,10 10,556 454,620 4 5 22,73 6,00 6,85 11,067 448,525 4 5 22,42 4,55 6,45 15,288 424,375 4 5 21,22 5,30 6,40 12,519 457,175 4 5 22,86 6,05 7,35 10,2810 456,350 4 5 22,82 6,05 6,90 11,02Priemerná hodnotaMean value22,34 11,81boli zaznamenané ojedinele (vzorkač. 7 v tab. 3 a vzorka č. 7 v tab. 4).Vzhľadom na to, že podobne sasprávali hodnoty pevností aj ostatnýchexperimentálnych <strong>materiálov</strong>,v práci sú z dôvodov prehľadnostiuvedené všetky hodnoty pre zmespôvodného materiálu s 30 %-nýmpodielom regranulátu.Malé rozdiely medzi hodnotami pevnostispojov zvarených rôznymi parametramiumožňujú hodnotiť pevnosťspojov z dôvodu prehľadnostiiba pri parametroch podľa obr. 3. Porovnaniepriemerných hodnôt pevnostispojov zvarených <strong>materiálov</strong> s pôvodnýmprierezom (R 1), s prierezoms výronkom (R 2) a nezvarených <strong>materiálov</strong>(R) znázorňuje obr. 5.Z grafu vyplýva, že nosnosť zvarenéhomateriálu bez uvažovaniavýronku je veľmi blízka pevnostinezvareného materiálu. Najväčšírozdiel je viditeľný pri materiálioznačovanom ako HDPE5, ktorýreprezentuje 100 % HDPE VestolenA 6060R. Materiál HDPE8, t. j.100 %-ný slovenský regranulát, má,naopak, takmer rovnaké hodnotypevnosti zvareného a nezvarenéhomateriálu. Prejavilo sa to aj namiestach porušenia vzoriek, keďdošlo v niektorých prípadoch k roztrhnutiuvo zvaroch a v iných prípadochmimo zvarového spoja. Trebasi však uvedomiť, že tieto hodnotyplatia pre „nosnosť“ zvarovéhospoja. Skutočná pevnosť prepočítanáaj na plochu výronku je nižšia(obr. 5). Podobné závery boli zistenéaj pri zváraní <strong>materiálov</strong> LDPE(nízkohustotný polyetylén) [4] a PP(polypropylén) [5].Priemerné hodnoty pevnosti zvarovýchspojov bez uvažovania plochy174 ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ | 6-7/2008
ODBORNÉ ČLÁNKY AKCIETab. 5 Priemerné hodnoty pevností zvarových spojov a pevnosti nezvareného materiáluTab. 5 Mean strength values of welded joints and strength of unwelded materialOznačeniemateriáluMaterialdesignationPriemerná pevnosť R 1(pôvodný prierez) (MPa)Mean strength R 1(original cross-section) (MPa)Priemerná pevnosť R 2(prierez s výronkom) (MPa)Mean strength R 2(cross-section with veining) (MPa)Priemerná pevnosť Rnezvareného materiálu (MPa)Mean strength Rof unwelded material (MPa)RozdielR – R 1(%)DifferenceR – R 1(%)HDPE5 22,08 12,87 23,00 4,02HDPE8 22,99 12,07 23,10 0,50HDPE11 22,32 10,96 23,01 2,98HDPE12 23,64 11,17 23,73 0,41HDPE13 23,45 11,46 23,54 0,37výronku R 1a pevnosti stanovenejpre plochu s výronkom R 2sú zhrnutéaj v tab. 5. Pevnosť pôvodnéhomateriálu Vestolen A 6060R jev dobrej zhode s pevnosťou udávanouvýrobcom (tab. 1) a pevnosťouexperimentálne stanovenou v inejpráci [2]. Tabuľka uvádza aj percentuálnevyjadrenie rozdielu pevnostizvarov nezvareného materiálua pevnosti zvarov bez plochy výronku.Hodnota najväčšieho rozdieluzaznamenaného pri Vestolene jenízka (4,02 %); najnižší rozdiel zistenýpri zmesi pôvodného materiálus 30 %-ným podielom regranulátuje zanedbateľný.ZÁVERZ výsledkov získaných zo zvarovvyhotovených riadením síl F 1, F 2pevnos (MPa) / strength (MPa)2520pevnosť R 2 stanovenápre plochu s výronkomR 2 – strength for cross-sectionwith veininga F 3pomocou silomeru je zrejmé,že najlepšiu pevnosť prepočítanúna prierez bez plochy výronkumajú zvary zhotovené na skúšobnýchtelieskach zo zmesí <strong>materiálov</strong>(20 a 30 % regranulátu); tátopevnosť je pritom prakticky zhodnás pevnosťou základného materiáluVestolen A 6060R. Najväčší rozdielmedzi pevnosťou zvarového spojaa základného materiálu bol zaznamenanýpri Vestolene A 6060R,predstavoval však len 4 %. Kvalitasa prejavila pri porušení pri skúškevzoriek ťahom. Väčšina vzoriek sapretrhla v oblasti zvarového spoja,iba ojedinele sa vzorky roztrhliv zvarovom spoji. Pri všetkýchmateriáloch sa vyskytli aj vzorky,ktoré sa pretrhli mimo zvarovéhospoja. Pevnosť zvarových spojovneovplyvnil ani veľký rozdiel v parametrochprítlačných síl pri zváraníhorúcim telesom.CONCLUSIONSBased on the results achieved fromwelds fabricated with control of forcesF 1, F 2and F 3with use of dynamometerit is evident that the welds fabricatedon test samples from blended materials(20 – 30 % regranulated) exhibitthe best strength counted over thecross-section without veining area; thisstrength is practically identical with thevirgin material Vestolen A 6060R. Thehigh est difference between the strengthof welded joints and virgin materialwas registered by Vestolene A 6060R,however, it represented only 4 %. Thequality of welded joints was provedin failure of specimens during tensiletest. The majority of specimens toreup in welded joint zone, only rarelythey tore up in the welded joint. In allmaterials there were also specimenswhich failed outside the welded joint.The strength of welded joints was notaffected even by high difference in parametersof pressure forces in heatedtool welding.Literatúra15[1] www.polymers.sabic-europe.com[2] Gondár, E. – Grom, J. – Hodoň, J.:Vplyv množstva regranulátu na zmenupevnosť R 1 stanovenávlastností polyetylénov. In: Zborníkpre pôvodný prierezz konferencie Technológia 2007,10R 1 – strength for cross-sectionwithout veiningBratislava, SjF STU, 2007, s. 20 – 25[3] Loyda, M. – Šponer, V. – Ondráček, L.:pevnosť R nezvarenéhoSvařování termoplastů. ČNTL, Praha,materiá lu2001R – strength of unwelded[4] STN EN 12814: 2002 Skúšanie5materialzvarových spojov polotovarovz termoplastu. Časť 2: Skúška ťahom[5] Gondár, E.: Posúdenie možnostíspájania Bralénu RD 03-23 zváraníma lepením. Zváranie-Svařování, 2002,0HDPE5 HDPE8 HDPE11 HDPE12 HDPE 1351, č. 3-4, s. 67 – 70[6] Gondár, E. – Ulík, J.: Evaluation ofObr. 5 Porovnanie priemerných hodnôt pevnosti zvarených <strong>materiálov</strong> s pôvodným prierezom,joining of Tatren FD 152 by weldings výronkom a nezvarených <strong>materiálov</strong>and adhesive bonding. ActaFig.5 Comparison of mean strength values of welded materials with original cross-section, with the technologica agriculture (Nitra,veining and unwelded materials SPU), 2003, 6, č. 3, s. 57 – 61