Published August 30, 2022 | Version v1
Publication Open

Comparison between bearing strengths of molded-in and machined holes of GFR/PP composites

Creators

  • 1. Higher Technological Institute
  • 2. Zagazig University

Description

This study is an investigation of weight fraction (wt%) and fiber feedstock length (FFSL) effects on the bearing strength (BS) of bolted joints in glass-fiber-reinforced (GFR) polypropylene (PP) composites manufactured by an injection molding technique. The investigation was made for holes produced either by molding or machining. For machined holes, the effect of drilling parameters (feed and speed) on BS was discussed. It is observed that BS decreased as FFSL increased. BS of both molded-in and drilled specimens was enhanced by increasing wt% of glass fiber. While slightly better BS was observed for molded-in specimens than drilled ones for all specimens. The drilling conditions' effect on BS was found to be insignificant for drilled holes in long fibers reinforced PP, where the most significant factor was wt%. However, for short fibers reinforced PP, the spindle speed was the most significant factor followed by feed, while wt% has the lowest effect. Failure morphology mode for specimens indicates that for molded-in specimens, neat PP specimens failed under pure bearing mode while GFR/PP specimens failed under the mixed-mode failure (bearing and net tension). For machined specimens, all specimens failed under mixed-mode failure except for the highest wt% specimens which failed under net tension.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هذه الدراسة عبارة عن دراسة لتأثيرات جزء الوزن (٪ بالوزن) وطول مادة التغذية الليفية (FFSL) على قوة تحمل (BS) الوصلات المثبتة بمسامير في مركبات البولي بروبيلين المقوى بالألياف الزجاجية (GFR) المصنعة بواسطة تقنية قولبة الحقن. تم إجراء الفحص بحثًا عن الثقوب الناتجة إما عن طريق التشكيل أو التشغيل الآلي. بالنسبة للثقوب الآلية، تمت مناقشة تأثير معلمات الحفر (التغذية والسرعة) على BS. لوحظ أن BS انخفضت مع زيادة FFSL. تم تعزيز BS لكل من العينات المقولبة والمحفورة من خلال زيادة ٪ بالوزن من الألياف الزجاجية. في حين لوحظ أن BS أفضل قليلاً للعينات المقولبة مقارنة بالعينات المحفورة لجميع العينات. وجد أن تأثير ظروف الحفر على BS غير مهم بالنسبة للثقوب المحفورة في الألياف الطويلة المقواة بالبولي بروبلين، حيث كان العامل الأكثر أهمية هو النسبة المئوية بالوزن. ومع ذلك، بالنسبة للألياف القصيرة المعززة بالبولي بروبلين، كانت سرعة المغزل هي العامل الأكثر أهمية تليها التغذية، في حين أن النسبة المئوية بالوزن لها أقل تأثير. يشير وضع مورفولوجيا الفشل للعينات إلى أنه بالنسبة للعينات المقولبة، فشلت عينات البولي بروبلين الأنيقة في ظل وضع المحمل النقي بينما فشلت عينات GFR/PP في ظل فشل الوضع المختلط (المحمل والشد الصافي). بالنسبة للعينات الآلية، فشلت جميع العينات في ظل فشل الوضع المختلط باستثناء العينات ذات النسبة المئوية الأعلى من الوزن التي فشلت في ظل التوتر الصافي.

Translated Description (French)

Cette étude est une étude des effets de la fraction pondérale (% en poids) et de la longueur de la charge fibreuse (FFSL) sur la résistance au roulement (BS) des joints boulonnés dans les composites de polypropylène (PP) renforcés de fibres de verre (GFR) fabriqués par une technique de moulage par injection. L'enquête a été faite pour des trous réalisés soit par moulage, soit par usinage. Pour les trous usinés, l'effet des paramètres de forage (avance et vitesse) sur la BS a été discuté. On observe que la BS diminue à mesure que le FFSL augmente. La BS des échantillons moulés et percés a été améliorée en augmentant le % en poids de fibre de verre. Bien qu'une BS légèrement meilleure ait été observée pour les échantillons moulés que pour les échantillons forés pour tous les échantillons. L'effet des conditions de forage sur BS s'est avéré insignifiant pour les trous forés dans le PP renforcé de fibres longues, où le facteur le plus important était le % en poids. Cependant, pour le PP renforcé de fibres courtes, la vitesse de la broche a été le facteur le plus important suivi de l'alimentation, tandis que le % en poids a l'effet le plus faible. Le mode de morphologie de défaillance pour les échantillons indique que pour les échantillons moulés, les échantillons en PP pur ont échoué en mode de roulement pur tandis que les échantillons en GFR/PP ont échoué en mode mixte (roulement et tension nette). Pour les échantillons usinés, tous les échantillons ont subi une défaillance en mode mixte, à l'exception des échantillons dont le pourcentage enpoids a été le plus élevé et qui ont subi une défaillance sous tension nette.

Translated Description (Spanish)

Este estudio es una investigación de los efectos de la fracción en peso (% en peso) y la longitud de la materia prima de fibra (FFSL) sobre la resistencia del cojinete (BS) de las juntas atornilladas en compuestos de polipropileno (PP) reforzados con fibra de vidrio (GFR) fabricados mediante una técnica de moldeo por inyección. La investigación se realizó para los agujeros producidos ya sea por moldeo o mecanizado. Para los agujeros mecanizados, se discutió el efecto de los parámetros de perforación (alimentación y velocidad) en BS. Se observa que la BS disminuyó a medida que aumentaba la FFSL. El BS de las muestras moldeadas y perforadas se mejoró al aumentar el % en peso de fibra de vidrio. Si bien se observó una BS ligeramente mejor para las muestras moldeadas que las perforadas para todas las muestras. Se encontró que el efecto de las condiciones de perforación en BS era insignificante para los agujeros perforados en PP reforzado con fibras largas, donde el factor más significativo fue el % en peso. Sin embargo, para el PP reforzado con fibras cortas, la velocidad del husillo fue el factor más significativo seguido por la alimentación, mientras que el % en peso tiene el efecto más bajo. El modo de morfología de falla para las muestras indica que para las muestras moldeadas, las muestras de PP puro fallaron en el modo de rodamiento puro, mientras que las muestras de GFR/PP fallaron en la falla de modo mixto (rodamiento y tensión neta). Para las muestras mecanizadas, todas las muestras fallaron bajo falla de modo mixto, excepto las muestras de mayor % en peso que fallaron bajo tensión neta.

Files

s41598-022-18943-w.pdf.pdf

Files (3.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0ea6f80cb7bd37143a5c74768105d0d7
3.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقارنة بين نقاط قوة تحمل الثقوب المقولبة والمُشكلة لمركبات GFR/PP
Translated title (French)
Comparaison entre les résistances de roulement des trous moulés et usinés des composites GFR/PP
Translated title (Spanish)
Comparación entre las resistencias de los cojinetes de los orificios moldeados y mecanizados de los compuestos GFR/PP

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4293574768
DOI
10.1038/s41598-022-18943-w

Is supplement to
https://openalex.org/W600264647 (Other)
https://openalex.org/W4250517056 (Other)
https://openalex.org/W4249291297 (Other)
https://openalex.org/W4231253826 (Other)
https://openalex.org/W3173205997 (Other)
https://openalex.org/W3155184672 (Other)
https://openalex.org/W2903528522 (Other)
https://openalex.org/W2791270026 (Other)
https://openalex.org/W2354603255 (Other)
https://openalex.org/W2008279775 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1832309469
  • https://openalex.org/W1965533777
  • https://openalex.org/W1966258144
  • https://openalex.org/W1968135145
  • https://openalex.org/W1979851932
  • https://openalex.org/W1981521498
  • https://openalex.org/W1985493776
  • https://openalex.org/W1990088265
  • https://openalex.org/W1993162575
  • https://openalex.org/W1997009171
  • https://openalex.org/W2002787470
  • https://openalex.org/W2008270049
  • https://openalex.org/W2013110624
  • https://openalex.org/W2013328433
  • https://openalex.org/W2017255787
  • https://openalex.org/W2019905181
  • https://openalex.org/W2021158550
  • https://openalex.org/W2024953605
  • https://openalex.org/W2025281476
  • https://openalex.org/W2027457226
  • https://openalex.org/W2038562307
  • https://openalex.org/W2041487799
  • https://openalex.org/W2050545900
  • https://openalex.org/W2051842534
  • https://openalex.org/W2052577896
  • https://openalex.org/W2060534913
  • https://openalex.org/W2061649769
  • https://openalex.org/W2062341307
  • https://openalex.org/W2069001196
  • https://openalex.org/W2073633658
  • https://openalex.org/W2075533603
  • https://openalex.org/W2075638004
  • https://openalex.org/W2076869471
  • https://openalex.org/W2079731402
  • https://openalex.org/W2082340097
  • https://openalex.org/W2083187098
  • https://openalex.org/W2084606798
  • https://openalex.org/W2094071238
  • https://openalex.org/W2107027094
  • https://openalex.org/W2115834388
  • https://openalex.org/W2130601821
  • https://openalex.org/W2152664965
  • https://openalex.org/W2235458878
  • https://openalex.org/W2278690923
  • https://openalex.org/W2482758078
  • https://openalex.org/W2531810479
  • https://openalex.org/W2621776139
  • https://openalex.org/W2744735856
  • https://openalex.org/W2911169584
  • https://openalex.org/W2969408304
  • https://openalex.org/W3016641195
  • https://openalex.org/W3089543574
  • https://openalex.org/W320068888
  • https://openalex.org/W3205585457
  • https://openalex.org/W784545217