Analysis of welding and sealing joining methods of single-polymer composite materials in a hot air stream

• Autorzy: Ewelina Kostecka

Identyfikatory

DOI

10.17402/452

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents joining methods (welding and sealing) of single-polymer composite materials in a hot air stream. The research material was created using the film-stacking method, which involves pressing successive fractions of polyethylene terephthalate-modified with glycol (PET-G) at defined technological conditions, such as pressure, temperature, and time. Joining method analysis was carried out based on the tensile test results. Analysis of the obtained results showed that the properties of the overlapped weld joint were the best because they were closest to the original materials. In contrast, PET-G welded joint properties were the worst because the PET-G welded joint does not contain fibers, which enhanced the weld; therefore, the fastest breakage of the material was observed at the welding location. For the overlapped weld, the weld itself is more resistant because the joint surface is influenced by friction forces between joined materials.

Słowa kluczowe

EN

single-polymer composites; thermoplastics; PET-G; welding; sealing; film-stacking

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 64 (136)
• Strony: 45--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ewelina Kostecka

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering 2 Willowa St., 71-650 Szczecin, Poland

Bibliografia

• 1. Boczkowska, A. & Krzesiński, G. 2016) Kompozyty i techniki ich wytwarzania. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• 2. Bryll, K. (2017) Manufacturing aspects of thermoplastic single polyester composites by film-stacking method. Composites Theory and Practice 17, 3, pp. 149–155.
• 3. Bryll, K., Piesowicz, E., Gawdzińska, K., Irska, I. & Kwiecińska, B. (2015) Analiza wad jednopolimerowych kompozytów poliestrowych. Inżynieria Materiałowa 6 (208), pp. 344–347.
• 4. Bryll, K., Piesowicz, E., Szymański, P., Ślączka, W. & Pijanowski, M. (2018) Polymer Composite Manufacturing by FDM 3D Printing Technology. MATEC Web of Conferences 237(3):02006. DOI: 10.1051/matecconf/201823702006.
• 5. Czarnecka-Komorowska, D., Sterzyński, T. & Andrzejewski, J. (2013) Evaluation of structure and thermomechanical properties of polyoxymethylene modified with polyhedral oligomericsilsesquioxanes (POSS). Przemysł Chemiczny 92(11), pp. 2129–2132 (in Polish).
• 6. Czarnecka-Komorowska, D., Sterzyński, T. & Dudkiewicz, M. (2016) Polyoxymethylene/polyhedral oligomeric silsesquioxane composites: processing, crystallization, morphology and thermomechanical behavior. International Polymer Processing 31(5), pp. 598–606.
• 7. Czarnecka-Komorowska, D., Wiszumirska, K. & Garbacz, T. (2018) Films LDPE/LLDPE made from post–consumer plastics: processing, structure, mechanical properties. Advances in Science and Technology Research Journal 12(3), pp. 134–142.
• 8. Gawdzińska, K., Gądek-Moszczak, A., Bryll, K., Irska, I. & Paszkiewicz, S. (2018) Influence of water absorption on chosen strength properties of single-polymer polyester composites. Polimery 63 (4), pp. 264–269.
• 9. Gawdzińska, K., Nabialek, M., Bryll, K., Szymanski, P. & Sandu, A.V. (2017) Flexural strength of single polymer polyester composites as a measure of material degradation. Materiale Plastice 54 (3), pp. 539–542.
• 10. Gucma, M., Bryll, K., Gawdzińska, K., Przetakiewicz, W. & Piesowicz E. (2015) Technology of single polymer polyester composites and proposals for their recycling. Scientific Journals of the Maritime University of Szczecin, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie 44 (116), pp. 14–18.
• 11. Heisslufttechnik (2020) Leistere TAPEMAT 50 mm. [Online] Available from: https://heisslufttechnik.pl/produkt/ leister-tapemat/ [Accessed: October 20, 2020].
• 12. Józefczyk, J. (2018) Łączenie jednopolimerowych materiałów kompozytowych za pomocą strumienia gorącego powietrza. Praca dyplomowa inżynierska, Wydział Mechaniczny, Akademia Morska w Szczecinie.
• 13. Karger-Kocsis, J. & Bárány, T. (2014) Single-polymer composites (SPCs): Status and future trends. Composites Science and Technology 92, pp. 77–94.
• 14. Karger-Kocsis, J. & Siengchin, S. (2014) Single-Polymer Composites: Concepts, Realization and Outlook: Review. KMUTNB: IJAST, 7, 1, pp. 1–9.
• 15. Klimpel, A. (2000) Spawanie i zgrzewanie tworzyw termoplastycznych. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• 16. Krawiec, P., Różański, L., Czarnecka-Komorowska, D. & Warguła, Ł. (2020) Evaluation of the Thermal Stability and Surface Characteristics of Thermoplastic Polyurethane V-Belt. Materials 13(7):1502. DOI: 10.3390/ma13071502.
• 17. Lepro (2020) Wszystko do klejenia i spawania plastiku. [Online] Available from: http://www.sklep.lepro.com.pl/ [Accessed: October 20, 2020].
• 18. Piesowicz, E., Irska, I., Bryll, K., Gawdzińska, K. & Bratychak, M. (2016) Poly(butylene terephthalate)/carbon nanotubes nanocomposites Part II. Structure and properties. Polimery 61(1), pp. 24–30.
• 19. PN-EN ISO 527-1:2000-01 – Plastics – Determination of tensile properties – Part 1: General principles.
• 20. Sikora, R. (1993) Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych. Warszawa: Wydawnictwo Edukacyjne Zofii Dobkowskiej.
• 21. Zhang, J.M., Reynolds, C.T. & Peijs, T. (2009) All-poly(ethylene terephthalate) composites by film stacking of oriented tapes. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 40 (11), pp. 1747–1755.
• 22. Żenkiewicz, M., Moraczewski, K., Rytlewski, P., Stepczyńska, M. & Żuk, T. (2014) Sposoby wytwarzania kompozytów jednopolimerowych. Polimery 59 (11–12), pp. 769–775.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).