Microscopic analysis of the morphology of seams in friction stir welded polypropylene

Abstract

Abstract. Supermolecular structure of welded seams prepared by friction stir welding (FSW) of polypropylene sheets has been studied by optical and electron microscopy. It has been shown that in the central parts of the seam spherulitic structures similar to that of the base material are formed, while at the borderline of the seam, a complex supermolecular structure could be identified. Lower welding rotation speed resulted in a border transition zone of more complex feature than the higher rotation speed during FSW. This was accompanied by reduced joint efficiency.

Induction heated tool assisted friction-stir welding (i-FSW): A novel hybrid process for joining of thermoplastics

“…Thus, spherulitic crystallization could take place in core section, while supermolecular structure is formed in the skin. Moreover, temperature generate due to pin rotation in FSW helps in crystallization because of longer molecular relaxation time [20]. As a result, narrow transition zone width is obtained at higher temperature.…”

Effect of tool geometry on friction stir spot welding of polypropylene sheets

“…Subsequently this welding process has been used for joining magnesium [2], titanium [3] and copper alloys [4], stainless steels [5], steels [6] and thermoplastics [7]. Friction stir spot welding (FSSW) is a version of the FSW process.…”

Soldabilidad de Polietileno de Alta Densidad Usando Soldadura por Fricción-agitación con una Herramienta de Hombro no Rotacional

“…Estos autores encontraron que, cuando la dirección de flujo difiere de la dirección de rotación de la herramienta (el flujo de material es confinado hacia abajo), las propiedades mecánicas aumentan. Kiss y Czigány [7] estudiaron la estructura molecular de uniones soldadas por SFA a través de microscopia óptica y electrónica de uniones soldadas por SFA, en la cuales, a diferencia de la soldadura en metales se utilizó una zapata estática hecha de politetrafluoroetileno, suavizada y sin calentamiento. Estos autores demostraron que, en la parte central de este tipo de juntas soldadas, las esferulitas formadas son similares a las del material base.…”

“…La diferencia de temperaturas y régimen de flujo del material en ambos lados de la zona agitada, podría explicar porque el lado de avance disminuye la dureza de manera más drástica en comparación al lado de retroceso, como fue observado en la Figura 12. De manera similar, este comportamiento puede explicar lo observado en otros trabajos similares que han estudiado el comportamiento a tracción de este tipo de juntas soldadas y presentan rotura en el lado de retroceso, mostrando comportamiento frágil al usar parámetros similares a los usados en este trabajo [7,8,[12][13][14]. Debido a las altas velocidades propias del proceso de FSW, es posible que al polímero no le dé tiempo para relajar los esfuerzos al solidificar, dando como resultado desviaciones dimensionales o irregularidades en la zona agitada y cambios en sus propiedades mecánicas.…”