Collège militaire royal du Canada

Science des matériaux et le génie

Transformation des thermoplastiques renforcés à courte fibre

Dr. Philip J. Bates

Notre travail sur la transformation des thermoplastiques renforcés à courte fibre comprend le soudage par friction vibratoire des pièces moulées par injection. Le soudage par friction vibratoire est une technique courante pour assembler des pièces thermoplastiques. Cette technique est grandement utilisée pour fabriquer des collecteurs d’admission d’air, des silencieux à résonance et des réservoirs à liquides destinés au domaine automobile. Elle comprend l’assemblage de deux pièces moulées sous une pression de serrage. Une des pièces est ensuite soumise à des vibrations d’une fréquence de 200 Hz avec des amplitudes de 1 mm. L’énergie de friction et de cisaillement visqueux fait fondre le polymère pour créer une zone fondue entre les deux pièces solides au point de jonction de la soudure. Le polymère fondu est forcé à partir du point de jonction comme une bavure lorsque les deux pièces sont assemblées (fusion). Lorsqu’une distance de fusion prédéfinie est atteinte, la vibration est interrompue. La pression de serrage est ensuite maintenue pendant plusieurs secondes pour permettre au polymère fondu de se solidifier dans la soudure.

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Ce travail étudie l’effet du matériau, de la transformation et des paramètres des pièces sur la force des soudures par friction vibratoire. Le matériau principalement utilisé dans le cadre de notre recherche est le nylon renforcé à verre court de type 66, fourni par DuPont Canada. La recherche est financée et effectuée au Centre for Automotive Materials and Manufacturing (CAMM) de la Queen’s University. Le site Web du CAMM contient d’autres renseignements utiles sur ce processus.

Exemples de collecteurs d’admission d’air soudés par friction vibratoire

Notre soudeuse linéaire par friction vibratoire qui se trouve au CAMM