Моделирование термомеханических процессов при сварке закладным элементом высокотехнологичных пластмасс

Abstract

Термостойкие полимеры находят все большее применение в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности. Для процесса сварки термопластов важно изучение распределения температуры внутри нахлесточного сварного соединения. В работе выполнено моделирование термических и деформационных процессов при сварке закладным элементом листовых образцов из высокотехнологичного термостойкого полимера ZEDEX ZX-410 на основе полиэфиримида. Критерием для оптимизации параметров процесса служили температура плавления и температура деструкции полимерного материала. Показана хорошая корреляция результатов моделирования и экспериментальных данных, полученных в результате как тепловых исследований процесса формирования сварных соединений, так и механических испытаний уже самих сформированных сварных соединений.

Термостійкі полімери знаходять все більше застосування в аерокосмічній, автомобільній та інших галузях промисловості. Для процесу зварювання термопластів важливим є вивчення розподілу температури усередині напусткового зварного з’єднання. В роботі виконано моделювання термічних і деформаційних процесів під час зварювання заставним елементом листових зразків з високотехнологічного термостійкого полімеру ZEDEX ZX-410 на основі поліефірімідов. Критерієм для оптимізації параметрів процесу є температура плавлення та температура деструкції полімерного матеріалу. Показана кореляція результатів моделювання і експериментальних даних, отриманих в результаті як теплових досліджень процесу формування зварних з’єднань, так і механічних випробувань вже самих сформованих зварних з’єднань.

Heat-resistant polymers are ever wider applied in aerospace, automotive and other industries. For the process of thermopastis welding it is important to study temperature distribution inside the overlap welded joint. In this work thermal and deformation processes in welding with embedded element of sheet samples from high-tech heat-resistant polymer ZEDEX ZX-410 based on polyetherimide, were modeled. Melting temperature and polymer material destruction temperature were the criteria for optimization of process parameters. Good correlation is shown for modeling results and experimental data obtained both from thermal studies of the process of welded joints formation, and mechanical testing of the formed welded joints.