Polymers welding methods including biodegradable materials

• Autorzy: Fabijański Mariusz , Han Guofeng

Identyfikatory

DOI

10.26628/wtr.v92i2.1097

Warianty tytułu

PL

Metody zgrzewania tworzyw sztucznych z uwzględnieniem materiałów biodegradowalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Welding is one of the most popular methods of joining elements not only from metal materials, but plastics also. Their great diversity, chemical structure and physical condition in which they are at the temperature of use has a significant impact on the quality of the joints made. Welding is a particularly useful method of joining, for example, during the welding of packaging, where biodegradable plastics that dominate in this technology, for example with aluminium foil, dominate. This article reviews the methods of welding plastics including biodegradable materials.

PL

Zgrzewnie to jedna z najpopularniejszych metod łączenia elementów nie tyko z materiałów metalowych, ale również tworzyw sztucznych. Duża ich różnorodność, budowa chemiczna oraz stan fizyczny w jakim się znajdują w temperaturze użytkowania ma znaczący wpływ na jakość wykonanego połączenia. Zgrzewanie jest szczególnie przydatną metodą łącznia na przykład podczas zgrzewania opakowań, gdzie zaczynają dominować tworzywa biodegradowalne, które należy łączyć, w tej technologii, na przykład z folią aluminiową. W niniejszym artykule dokonano, przeglądu metod zgrzewania tworzyw sztucznych z uwzględnieniem materiałów biodegradowalnych.

Słowa kluczowe

EN

polymer; welding; welding method; polylactide; PLA

PL

polimer; spawanie; metoda spawania; polilaktyd; PLA

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Welding Technology Review
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 92, nr 2
• Strony: 41--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., il.

Twórcy

autor

Fabijański Mariusz

• Warsaw University of Technology, Poland

autor

Han Guofeng

• National Key Labortary for Remanufacturing, Beijing, China

Bibliografia

• [1] Jasiulek P., Joining of polymers by welding and adhesive bonding. "KaBe" Publishing House, Poland 2006.
• [2] Wilczyński K. (editor.), Garbarski J., Nastaj A., Lewandowski A., Fabijański M., Wilczyński K.J., Buziak K., Narowski P., Zawistowski H., Processing of polymer materials, Publishing House of Warsaw University of Technology, 2018.
• [3] Skowrońska B., Chmielewski T., Pachla W., Kulczyk M., Skiba J., Pres W., Friction Weldability of UFG 316L Stainless Steel. Archives of Metallurgy and Materials, 2019, Vol. 64(3), 1051-1058. http://dx.doi.org/10.24425/amm.2019.129494
• [4] Przewodowski D., Golański D., The effect of technological parameters of PMMA thermoplastic welding in the hot air stream on the quality of the joints. Welding Technology Review, Vol. 91(8), 13-24. https://doi.org/10.26628/wtr.v91i8.995
• [5] Fabijański M., Mechanical properties of polylactide wood composites. Przem. Chem., 2019, Vol. 98(8), 1246-1248. http://dx.doi.org/10.15199/62.2019.8.6
• [6] Fabijański M., Mechanical strenght and flammability of polyactide. Przem. Chem., 2019, Vol. 98(4), 556-558. http://dx.doi.org/10.15199/62.2019.4.8
• [7] Fabijański M., Garbarski J., The effect of multiple processing on the strength of polylactide/polypropylene mixture. Przem. Chem., 2017, Vol. 96(3), 567-570. http://dx.doi.org/10.15199/62.2017.3.16
• [8] Fabijański M., Effect of calcium carbonate addition on mechanical properties of polylactide. Przem. Chem., 2017, Vol. 96(4), 894-896. http://dx.doi.org/10.15199/62.2017.4.33
• [9] Fabijański M., Study on mechanical properties of phosphogypsum-filled polylactide. Przem. Chem.,2016, Vol. 95(11), 2227-2229. http://dx.doi.org/10.15199/62.2016.11.15
• [10] Fabijański M., Multiple processing of polylactide. Przem. Chem., 2016, Vol. 95(4), 874-876. http://dx.doi.org/10.15199/62.2016.4.33
• [11] Kowieski S., Mikno Z., Pietras A., Resistance welding of modern high-strength steels. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 2012, Vol. 56(3), 46-51.
• [12] Mikno Z., Kowieski S., Bartnik Z., Derlukiewicz W., Projection welding in the finite element calculation. Welding Technology Review, 2013, Vol. 85(11), 64-70. https://doi.org/10.26628/ps.v85i11.184
• [13] Zubrzak B., et al., The use of electromagnetic energy in industrial devices for welding plastics. Przegląd Elektrotechniczny, 2017, Vol. 93(1), 245-248.
• [14] Nakonieczny L., Wieczorek G., Technology of ultrasonic welding of plastics. Spajanie Metali i Tworzyw w Praktyce, 2004, 24-26.
• [15] Dziuba S., Welding methods for thermoplastics used in the construction of gas pipelines and defects in butt-welded joints. Instal, 2001, Vol. 12, 6-8.
• [16] Jasiulek P., Welding thermoplastic film using the hot wedge method. Spajanie Metali i Tworzyw w Praktyce, 2003, 1-2, 14-17.
• [17] Rydzkowski T., Michalska-Pożoga I., Development of Techniques of materials joining – welding of plastics. Welding Technology Review, 2015, Vol. 87(11), 18-21. https://doi.org/10.26628/ps.v87i11.523
• [18] Wałęsa K., Malujda I., Talaśka K., Zgrzewanie termoplastycznych pasów cięgnowych metodą gorącej płyty, Przegląd Mechaniczny, 2018, 6, 23-27. https://doi.org/10.15199/148.2018.6.2
• [19] Węglowska A., Pietras A., Impact of preheating on the quality of vibration welded joints made of polyamide PA66 glass fiber reinforced. Przetwórstwo Tworzyw, 2013, 154, 410-413.
• [20] Salacinski T., Chmielewski T., Winiarski M., Cacko R., Świercz R., Roughness of Metal Surface After Finishing Using Ceramic Brush Tools. Advances in Materials Science, Vol. 18(1), 2018, 20-27. https://doi.org/10.1515/adms-2017-0024
• [21] Chmielewski T., Golański D., The role of welding in the remanufacturing process. Welding International, 2015, Vol. 29(11), 861-864. https://doi.org/10.1080/09507116.2014.937604
• [22] Kudła K., Wojsyk K., Selected Possibilities of the FSW and FSSW Methods in the Removal of Material Defects and Welding Imperfections. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 2017, Vol. 61(5), 117-122.
• [23] Mingareev I., Weirauch F., Olowinsky A., Shah L., Kadwani P., Richardson M., Welding of polymers using a 2 μm thulium fiber laser. Optics & Laser Technology, 2012, Vol. 44(7), 2095-2099. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2012.03.020
• [24] Scott P. F., Smith W., Key parameters of high frequency welding. Tube International, 1996, 15,147-152.
• [25] Baake E., Nikanorov A., Ebel W., Numerical Modeling of Double High-Frequency Longitudinal Welding of Cladded Pipes. In:2019 XXI International Conference Complex Systems: Control and Modeling Problems (CSCMP). IEEE, 2019. p. 199-202.
• [26] Chen Y. J., Yue T. M., Guo Z. N., Fatigue behavior of titanium/PET joints formed by ultrasound-aided laser welding. Journal of Manufacturing Processes, 2018, Vol. 31, 356-363. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2017.11.027
• [27] Vendan S. Arungalai, et al., Ultrasonic Welding of Polymers. In: Confluence of Multidisciplinary Sciences for Polymer Joining. Springer, Singapore, 2019, 73-101.
• [28] Volkov S. S., Nerovnyi V. M., Kobernik N. V., Ultrasonic Cutting of Polymers. Russian Engineering Research, 2018, Vol. 38(6), 446-449. https://doi.org/10.3103/S1068798X18060187
• [29] Rahmi M., Abbasi M., Friction stir vibration welding process: modified version of friction stir welding process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, Vol. 90(1-4), 141-151. https://doi.org/10.1007/s00170-016-9383-9
• [30] Pal K., et al., An investigation on vibration welding of amorphous and semicrystalline polymers. Materials and Manufacturing Processes, 2016, Vol. 31(3), 372-378. https://doi.org/10.1080/10426914.2015.1019111
• [31] Raza S.F., Khan S.A. Mughal M.P., Optimizing the weld factors affecting ultrasonic welding of thermoplastics. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2019, Vol. 103(5-8), 2053-2067. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03681-7
• [32] Golański D., Chmielewski T., Skowrońska B., Rochalski D., Advanced Applications of Microplasma Welding. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 2018, Vol. 62(5), 53-63. https://doi.org/10.17729/ebis.2018.5/5
• [33] Becker F., Potente H., A step towards understanding the heating phase of laser transmission welding in polymers. Polymer Engineering & Science, 2002, Vol. 42(2), 365-374. https://doi.org/10.1002/pen.10954
• [34] Bachmann F. G., Russek U. A., Laser welding of polymers using high-power diode lasers. In: Photon processing in Microelectronics and Photonics. International Society for Optics and Photonics, 2002, 505-518. https://doi.org/10.1117/12.470660
• [35] Ilie M., et al., Through-transmission laser welding of polymers-temperature field modeling and infrared investigation. Infrared Physics & Technology, 2007, Vol. 51(1), 73-79. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2007.02.003
• [36] Ruśkowski P., Gadomska-Gajadhur A., Polilaktyd w zastosowaniach medycznych. Tworzywa sztuczne w przemyśle, 2, 2017, 32-35.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).