Методи зварювання пластмас обладнання, умови, технологічний процес

Сварка пластмас - це контакт, активованих нагрівом поверхонь, в результаті якого утворюються сполуки. Але зварювати можна тільки термопластичні матеріали - термопласти, які стаючи пластичними при певній температурі, після охолодження не втрачають своїх властивостей. Термореактивні матеріалу змінюють свої характеристики при нагріванні і наступної кристалізації.

Температура розкладання пластмас варіюється від 150 до 250 градусів. Вище цього показника розігрівати матеріал не можна.

Способи здійснення зварювання

Існує безліч процесів, що відрізняються послідовністю виконуваних операцій:

• пластмасові поверхні під невеликим тиском притискають один до одного, після чого активують з'єднані ділянки;
• які зазнали активації поверхні з'єднують між собою, в результаті чого відбувається їх зварювання;
• контакт і активація відбуваються одночасно.

Процеси, які відбуваються в зварювальної зоні при з'єднанні пластмасових поверхонь, нагадують зварювання металів.

1. Підводиться і перетворюється енергія, яка забезпечує нагрівання поверхонь, що з'єднуються.
2. Активовані поверхні взаємодіють при контакті.
3. У зоні з'єднання відбувається формування матеріалу, що володіє новою структурою.

Нагрівання поверхонь, що підлягають зварюванню, виконується методом:

• з'єднання матеріалу з теплоносієм: газ, нагрітий інструмент, присадка;
• поглинання і перетворення електричного або механічного коливання високої частоти, або енергій: механічної, променевої.

Незалежно від способу активації, суть процесу полягає в передачі поверхонь необхідної температури, при якій підвищується пластичність матеріалу, що сприяє утворенню міцного і надійного з'єднання.

Існує кілька методів зварювання термопластів:

• газом, нагрітим до потрібної температури;
• контактний нагрів (інструментом);
• високочастотним струмом;
• тертям;
• ультразвуком.

нагрітий інструмент

Сварка нагрітим інструментом - це найпростіший і найпопулярніший спосіб з'єднання термопластів. Перевагою є низька вартість обладнання для зварювання пластмас, легкість і простота процесу. Метод використовують для зварювання труб, виготовлення тари, ємностей, застосовують в машинобудуванні і спорудженні пластикових конструкцій. Існує два види нагріву: прямий і непрямий.

Зварювання нагрітим інструментом здійснюють за допомогою зварювального апарату для полімерів, що застосовується для з'єднання труб встик або в розтруб. Принцип дії обладнання полягає в оплавленні плоскій поверхні при стиковому з'єднанні, зазвичай це торці труб, що володіють різним перетином. Часто такі апарати застосовуються в побуті, тому що їм доступно з'єднання будь-яких деталей мають невелику плоску поверхню для контакту з нагрітим інструментом. До речі, звичайний електричний паяльник може бути використаний для зварювання термопластів, особливо для розігріву кромок деталей.

Фахівці рекомендують перед тим, як почати зварювання деталей, використовувати механічну зачистку для видалення верхнього шару, який насичений різними продуктами окислення, що з'явилися в результаті прямого попадання сонячних променів і атмосферних газів.

нагрітий газ

Сварка пластмаси феном (термофеном, будівельним), пальниками різних форм і розмірів відноситься до зварювання із застосуванням нагрітого газу. Зазвичай для нагрівання застосовується звичайне повітря, аргон, вуглекислий газ, азот або продукти горіння. Вид теплоносія залежить від характеристики матеріалів, що з'єднуються. Щоб забезпечити високу міцність зварювального шва з'єднуються термопластів фахівці використовують аргон або азот. Найбільш економічним з усіх газів є повітря.

Недороге, просте в експлуатації обладнання, що дозволяють виконувати з'єднання деталей будь-якої форми і розміру, обумовлює широку популярність цього виду зварювання. Її використовують в спорудженні конструкцій з тонкої пластмаси, зварювання хімічної апаратури, ємностей та іншого.

Існує два способи зварювання пластмаси нагрітим газом: з використанням присадок і без них. Як присадки зазвичай застосовується пруток перетином від 2 до 6 мм, або вузька смужка з того ж матеріалу, що і зварювані елементи. Завдяки дешевизні і простоті обладнання, за допомогою нагрітого газу часто здійснюється зварювання пластмаси в домашніх умовах.

Існує два типи термофенов. В один подача газу через зовнішні джерела, якими можуть бути компресори, балони, мережа. Інший вид фенів оснащений вентилятором, вбудованим в корпус пристрою. Вибираючи обладнання для домашнього використання необхідно враховувати особливості його конструкції.

Сварка екструдером

Екструдер або пістолет для зварювання пластмаси, оснащений нагрівальним елементом, через який виконується безперервна подача присадочного прутка, давно став незамінним інструментом, застосовуваним для зварювання термопластів в домашніх умовах. Для здійснення з'єднання потрібна певна температура, що подається пістолетом розплаву: приблизно на 45 ° C вище температури плавлення свариваемой поверхні.

Процес може бути безконтактним і контактно-екструзійним. У першому випадку притиск присадки виконується за допомогою спеціального притискного ролика, без контакту апарату і матеріалу. Другий спосіб передбачає дотик зварювальним соплом пістолета, що з'єднуються. Другий метод сприяє зниженню теплових втрат, забезпечуючи пряму теплопередачу від обладнання до з'єднувальних деталей. Так само контактно-екструзійний спосіб не вимагає застосування додаткових притискних пристроїв.

Зварювання пластмас застосовують в тих випадках, коли елементи виготовлені з однакового матеріалу; застосування кріплень і клею недоцільно; необхідно мінімізувати вагу конструкції.