Сварка пластика феном


Сварка пластика феном

Сварка пластика давно перестала быть чем-то новым и экзотическим. О ней не только слышали, но многие уже давно пользовались ее услугами или сами производили определенные работы. О холодной сварке пластика и линолеума есть отдельные статьи. Сейчас же подробнее рассмотрим сварку с помощью фена. Технология этой сварки пластика подразумевает обязательное применение в рабочем процессе горячего воздуха или газа (в промышленных установках при массовом производстве) и с ее помощью можно сваривать детали до 10 мм толщиной. Прочность полученного соединения не уступает другим участкам, а при работе опытного мастера даже часто превосходит их.

Применение сварки феном:

  • соединение и восстановление кровельных материалов и мембран;
  • соединение фитингов и труб;
  • ремонт деталей и бамперов автомобилей;
  • ремонт пластиковых изделий в быту;
  • промышленное производство пластиковых изделий.

Разновидности сварки

1. Сварка внахлест. Этот вид сварки применим для соединения и восстановления с помощью заплат тентовых тканей и различных мембран. Технология заключается в нагреве двух, соединяемых внахлест, деталей и последующего плотного прижимания их роликом одна к другой. При такой сварке надобность присадочного материала отпадает.

2. Стыковая сварка с присадочными материалами. Круглые прутки присадочного материала (3-4 мм в диаметре) по текучести и химическому составу подбираются идентичными материалу основного изделия. Основной принцип сварки – постепенное прогревание краев деталей и прутка из присадочного материала с вдавливанием последнего в направлении линии шва.

Для работы обязательны:

  • Фен. Специализированные и профессиональные термофены обязательно предусматривают возможность плавной регулировки подачи воздуха и его температуры. Они имеют удобную рукоять из термостойкого качественного пластика, просты в обслуживании. Для них существует отличный выбор насадок с различными диаметрами и профилями сопла.
  • Пруток присадочного материала (для стыковой сварки).

Сварка листового полипропилена феном - Сварка полипропилена

Для работы желательны:

  • Зажимы, струбцины, прищепки – для жесткого закрепления, выставленных перед проведением сварки, деталей.
  • Специальная насадка на фен определенного диаметра.
  • Наждачная бумага, надфили или напильники, гравировальная машинка – для зачистки и выравнивания полученного и остывшего шва.

Порядок работы

  1.  Определить материал соединяемых деталей для правильного выбора вида присадочного материала.
  2.  Выполнить испытательный шов на ненужном остатке пластика для того, чтобы определиться с рабочими настройками термофена – температура и скорость подачи воздуха. Этот подготовительный этап очень важный, ведь для многих видов пластика от температуры его плавления до разрушения диапазон в 50-70°С.
  3.  Зачистка кромок по линии соединения деталей. При этом удаляется весь мусор и грязь в прилегающей ко шву зоне. Не помешает обезжиривание.
  4. При изготовлении изделия его детали выставляются и закрепляются в нужном пространственном положении. При ремонте (восстановлении) «пазлы» тщательно подгоняются для ровного контакта с другими элементами «мозаики» и затем также фиксируются зажимами.
  5.  Непосредственно сварка, в процессе которой нагретый пруток легким уверенным нажимом утапливается в разломе будущего сварочного шва с одновременным продвижением вдоль него к концу.
  6. Удаление остатка прутка. Для этого близко к поверхности сварки прогревается часть прутка и затем излишек присадки аккуратно отрывается или откручивается.
  7.  После остывания всего изделия производится, при необходимости, выравнивание и окончательная зачистка полученного шва.
  8.  Через 15-30 минут после полного остывания изделия и проверки качества полученного соединения можно приступать к его покраске или дальнейшей эксплуатации.

Сварка пластика

Советы и рекомендации

  • Не стоит сразу пытаться восстановить ремонтируемое изделие, даже если у вас богатый опыт подобных работ. Подобрать рабочую температуру фена, скорость подачи воздуха, время разогревания присадочного материала прутка и ремонтируемых деталей лучше на каком-то ненужном фрагменте аналогичного материала или в неответственном, малонагруженном месте изделия. Это позволит избежать температурной деформации пластика при перегреве или получения недоваренного шва при плохом прогреве. Особенно полезно последовать этому совету при сварке деталей из различных пластических материалов.
  • Пруток присадочного материала желательно удерживать перпендикулярно к сварочному шву или с незначительным отклонением.
  • Кончик прутка перед началом работы заостряем.
  • Старайтесь достичь равномерного прогрева толстого прутка и тонкого материала деталей.
  • При большой подаче горячего воздуха может прогреться и обвиснуть (деформироваться) часть прилегающего ко шву пластика.

  • Если предстоит заполнить присадочным материалом швы деталей большой толщины или имеющие значительные зазоры – проходить шов нужно начинать прутком наименьшего диаметра (3 мм), а продолжить работу большим прутком.
  • Скорость сварки можно повысить в несколько раз применяя специальное сопло с «носиком». Этот элемент сопла самостоятельно вдавливает прут в место будущего сварочного шва между пластиковыми деталями во время продвижения фена вдоль шва.
  • Отсутствующий припой могут заменить самостоятельно нарезанные прутки для сварки из пластика, аналогичного свариваемому.

Сварка пластика феном, экструдер, термофен, оборудование цена ...

Выводы

Сварка с использованием термофена и специального присадочного материала помогает достичь отличного результата при соединении изделий из пластика. Прочность шва не уступает самому цельному материалу. Данный способ соединения помогает успешно решать возникшие бытовые и специализированные проблемы и плановые вопросы по восстановлению, ремонту и изготовлению изделий из пластика.

svarkagid.com

Термо-контактная сварка пластика

аппарат для сварки пластикаОна же контактно-тепловая. Эта технология сварки пластмасс подразумевает использование нагретого сварочного инструмента, при контакте с которым происходит нагрев соединяемых поверхностей.

В зависимости от выбранного оборудования существует два варианта такой сварки:


  1. Нагревательный элемент плотно прилегает к соединяемым деталям. В результате чего он их оплавляет.
  2. Нагревательный элемент контактирует только с внешними частями свариваемых изделий. В результате происходит их проплавление.

Термо-контактный метод сварки – это один из самых доступных и универсальных способов. Для него используется специальное автоматизированное оборудование, которое работает в полностью автоматическом режиме. Например, это может быть линия по розливу молока в пакеты.

Цена оборудования для термо-контактной сварки достаточно высока. Но опыт его использования показывает, что она в значительной степени оправдывается высокими показателями производительности и рентабельности.

Сварка в электрическом поле

Принцип действия этого вида сварки основан на поглощении энергии электрического поля. Использоваться она может не для всех видов пластика, а только для так называемых полярных. К ним относятся:

  • поливинилхлорид;
  • виниласт;
  • полиамид.

Существуют две основных схемы этого вида сварки: прессовая и роликовая. Их основное отличие заключается в способе прокладки швов.

В настоящее время этот вид сварки достиг значительного совершенства. Он широко используется при производстве обуви, письменных принадлежностей и даже железнодорожных вагонов. Среди основных достоинств этого вида сварки особенно следует отметить следующие:


  1. Высокие показатели производительности.
  2. Экономичность.
  3. Возможность совмещения с процессом сварки целого ряда других технологических операций.

Благодаря вышеперечисленным достоинствам высокочастотный метод сварки очень быстро развивается и совершенствуется. В настоящее время разработано довольно много вариантов оборудования для этого вида сварки. Часть из них даже попала в серийное производство.

Сварка газовым теплоносителем без применения присадок

Этот способ имеет ограниченное применение. Чаще всего им осуществляется сварка листовых пластиков из поливинилхлорида и полиэтиленовой пленки. Для ее осуществления понадобится целый механизированный комплекс. Прочность швов здесь во многом зависит от температуры газовой среды, скорости сварки и показателя давления ограничительных лент.

Сварка газовым теплоносителем с применением присадки

При этом способе в качестве присадки используется специальный пруток для сварки пластика. При помощи струи нагретого газа осуществляется нагрев свариваемых поверхностей и самого прутка. После чего сварщик плотно прижимает пруток рукой. В результате чего и происходит соединение свариваемых поверхностей.

Этот метод очень универсален. Он может использоваться для сварки пластиков любой толщины и в любой конфигурации. Этим способом могут выполняться все типы соединений: внахлест, стыковые и угловые. Из его недостатков стоит отметить сравнительно низкую производительность.

Сварка пластиков излучением


В основе этого способа лежит способность пластмасс к поглощению энергии. В результате чего происходит их нагрев и спаивание. В зависимости от используемого оборудования различают следующие виды сварки:

  • инфракрасным излучением;
  • лазером;
  • светом видимого диапазона.

Особенностью этого метода является отсутствие непосредственного контакта свариваемых поверхностей с инструментом, что позволяет избежать их прилипания.

Сварка пластмасс трением

Этот метод основан на свойстве преобразования механической энергии в месте трения в тепловую. За счет чего и происходит нагрев свариваемых поверхностей. Сварка трением применяется в основном для соединения изделий из твердых видов пластмасс. Этот метод по своей технологической сущности очень прост. Для него достаточно иметь доступ к обычному сверлильному или токарному станку. Из его недостатков стоит отметить то, что одна из деталей обязательно должна иметь поверхность круглой формы.

Ультразвуковая сварка пластиков

сварка пластика ультразвукомВ последнее время все большее распространение получает ультразвуковой метод сваривания пластмасс. Он позволяет осуществлять качественное соединение деталей самой различной толщины.


Современный аппарат для сварки пластика ультразвуком позволяет непрерывно и с очень высокой скоростью сваривать пластмассовые пленки. При оснащении его дополнительным рабочим наконечником также появляется возможность для осуществления сварки в ручном режиме.

Основные виды оборудования для сварки пластика

Купить оборудование для сварки пластика сейчас не проблема. Но как не запутаться в его многообразии? Все существующие на данный момент аппараты и агрегаты для сварки пластмасс можно классифицировать на следующие категории:

  1. Ручные аппараты горячего воздуха.
  2. Сварочные экструдеры.
  3. Машины для сварки листов.
  4. Сварочные автоматы.

Теперь более подробно рассмотрим каждую из перечисленных категорий.

Ручные аппараты горячего воздуха

Эта группа сварочных аппаратов в основном представлена фенами. Их основное различие состоит в мощности и форме. Принцип их действия заключается в сильном нагреве воздуха. Кроме того, в зависимости от модели в фенах может присутствовать функция переключения режимов, которая позволяет увеличивать или уменьшать температуру подаваемого воздуха.


сварка пластиков феном

Термофен по своему принципу работы схож со своим бытовым аналогом, предназначенным для ухода за волосами. Разница заключается в более высокой мощности и нагреве. Он подает воздух нагретый до 300-500°С. Чаще всего сварка пластика своими руками осуществляется именно при помощи фена.

Для изменения конфигурации воздушного потока используются специальные насадки – форсунки. Фен для сварки пластика дополнительно может оснащаться следующими видами насадок:

  1. Фиксирующими. Эта группа насадок плотно прижимает свариваемые поверхности.
  2. Щелевыми. Используются для сварки кровельных материалов и тентов.
  3. Формировочными. Их основное применение сварка пластика большого размера.

Сварка пластиков феном может осуществляться следующими способами:

  • внахлест;
  • встык с использованием присадочных материалов.

Техника сварки с использованием фена

Сварка по пластику в домашних условиях при помощи фена осуществляется следующим образом:

  1. Определяется вид пластика свариваемых деталей и уже исходя из него выбирается присадочный материал.
  2. В зависимости от вида работ выбирается соответствующая насадка на фен.
  3. Прокладывается пробный шов. Этим определяется оптимальная температура сварки пластика и целый ряд других параметров.
  4. Зачищается и обезжиривается зона сваривания.
  5. Свариваемые детали тщательно подгоняются и надежно фиксируются.
  6. Проводится сваривание, во время которого нагретый пруток уверенным движением утапливается в шве с одновременным продвижением к концу.
  7. После остывания шва проводится его окончательное выравнивание и зачистка.

При помощи термофена даже возможна сварка АБС пластика. Отличить его можно по следующим признакам:

  1. Белеет на изгибе.
  2. Легко ломается.
  3. Очень быстро переходит из твердого состояния в жидкое.
  4. При перегреве наблюдается пузырение.
  5. Запах сходный с каучуковым.
  6. Обладает способностью легко растворяться в ацетоне.

Рекомендуемая температура для работы с этим пластиком – 350°С.

Возможно, заинтересует:

Изготовление одноразовой посуды из пластика как бизнес.

Какой купить оборудование для переработки полиэтилена?

Выбираем термопластавтомат для литья пластиковых изделий.

Сварочные экструдеры

экструдер для сварки пластикаРучной экструдер для сварки пластика – термомеханическое устройство похожее на пистолет. Он сначала нагревает пластик до вязкого состояния, а затем производит его выдавливание на свариваемые поверхности. В результате этого образуется прочный сварочный шов.

Почти все сварочные машины этого типа для удобства использования изготавливаются в виде пистолета, сверху которого расположена специальная насадка для нагрева рабочей смеси. Принцип работы экструдера достаточно прост. Сначала в него заряжается пруток из материала, соответствующего свариваемым поверхностям.

После включения аппарата он начинает нагреваться. После полного расплавления под действием давления, создаваемым шнеком он выталкивается наружу на свариваемые поверхности в виде однородной полосы. Ее ширина зависит от конструктивных особенностей сопла.

Благодаря большой разнице между внутренней и внешней температурами, расплавленный присадочный пруток почти мгновенно застывает. В результате на свариваемых поверхностях образуется прочный шов.

Изначально экструдеры разрабатывались для сварки толстостенных изделий. По сравнению с фенами они обладают следующими преимуществами:

  1. Позволяют сварить толстенные детали за один проход.
  2. При их использовании значительно возрастает скорость сварки.
  3. Снижают влияние человеческого фактора на качество работ.

Основное требование при использовании экструдеров – это сваривание изделий из одинаковых видов пластмасс. Под одинаковостью подразумевается химический состав и температура нагрева. Также устройство для сварки экструдерного типа требует обязательного очищения свариваемых поверхностей. Выполнять его следует механическим путем не более чем за 20-30 минут до начала процесса сварки. Объясняется это требование тем. Что в процессе сварки экструдером участвуют только самые верхние слои материалов.

Машины для сварки листов

Эта группа представлена в основном машинами для контактной сварки. Благодаря своей универсальности и многофункциональности они могут использоваться в самых различных отраслях производства. Это наиболее прочный и быстрый способ сварки пластиковых материалов.

Сварочные автоматы для пластика

Этот тип сварочного оборудования используется только на производстве. Его основное назначение сварка технологически сложных деталей.

Классы сварочного оборудования

Все существующее оборудование для сварки пластика делится на 2 больших класса:

  1. Бытовое. Для работы такого оборудования достаточно обычной сети в 220В. Его основное назначение сварка относительно небольших предметов.
  2. Профессиональное. Этот класс требует напряжения в 380В. В основном это большие и достаточно мощные машины, требующие профессиональных навыков.

Расходные материалы для сварки пластика

Ручная сварка пластика невозможна без использования присадочного материала. Выпускается он в виде специальных прутков. Сварочные прутки – это стержни, изготовленные из полиэтилена, или пропилена. Также их иногда называют электродами.

Их основное различие состоит в форме сечения. Наиболее часто используются прутки с круглым сечением, но кроме них свое применение находят и прутки с треугольным или овальным. Кроме того, электроды для сварки пластика различаются и по диаметру. Чаще всего в ход идут варианты с диаметром в 3 или 4 мм. Купить электроды можно в специализированных магазинах по продаже расходных материалов для сварки.

namillion.com

Виды полимеров в зависимости от способности «свариваться» несколько раз

  • Термопласты. Отличаются тем, что доведение их до вязкого состояния несколько раз, не приводит к существенным изменениям химического состава и структуры. Следовательно, их можно нагревать и остужать несколько раз.
  • Реактопласты при нагревании не становятся вязко-текучими, приходят в негодность. К ним нельзя применять термообработку.

Наиболее распространенным и широкоприменимым способом пайки с использованием тепловой энергией является непосредственный контакт с источником нагрева. Этот вид соединения также называется контактно-тепловым, термо-контактным, прямого нагрева, горячая пайка воздухом, сварка пластика феном.

горячая сварка линолеума

Он производится в два основных этапа.

  1. Плотно расположенный паяльный инструмент разогревает и расплавляет кромки пластиковой детали.
  2. Детали соединяются друг с другом и остывают.

Температура нагрева зависит от многих факторов: погодных условий в месте проведения пайки, толщины и вида пластика. В процессе работы время, затраченное на удаление сварочного аппарата от зоны сварки и соединения деталей нужно стараться максимально сократить.

Основные параметры пайки полимеров

  • Температура нагрева
  • Время нагрева
  • Сила надавливания инструмента на деталь
  • Сила сжатия свариваемых элементов
  • Время фиксации элементов
  • Время для остывания

В таблице ниже указаны рекомендуемые параметры.

таблица

Необходимые инструменты для сварки пвх пленки термофеном:

  • Сварочный термофен, имеющий возможность смены насадок и плавного регулирования температуры.
  • Насадки на фен для сварки прутком. Как правило, продаются отдельно.
  • Сварочный наконечник.
  • Припой (для сварки прутком).
  • Инструменты для разглаживания швов.

Этапы работы

  1. Подобрать пруток аналогичный по составу свариваемых поверхностей. Если использовать различные по составу материалы, их разогрев будет проходить не одновременно, следовательно, шов будет некачественным.
  2. Выбрать температурный режим.
  3. Зачистить края деталей с помощью наждачки, шлифовальной машинки или напильника.
  4. Пруток с заостренным окончанием необходимо поднести к подготовленной зачищенной детали и начать непосредственное соединение.
  5. При плавлении прутка необходимо аккуратно продавливать полипропилен путем нажатия на него. Необходимо «утопить» пруток в разломе с применением небольшого нажима, формируя при этом плавное передвижение припоя. Так необходимо работать от начала до конца шва.
  6. После работы обычно образуются остатки прутка, который подлежит удалению. Сварочный термофен, в этом случае, используют для непосредственного нагрева излишка, после чего оттягивают его на себя, пока он не оторвется. Делать это нужно осторожно, так как есть вероятность оторвать не до конца остывший кусок полипропилена.
  7. Шлифовка шва должна производится только после полного остывания шва.

Таким образом, сварка полипропиленовых труб с помощью термофена широко применяется. Для ее осуществления требуется лишь соблюдение основных правил и порядка действий. Зато в результате вы получите качественное изделие.

svarkaed.ru

ребята чтобы небыло неправильных измышлений по поводуу ремонтуу пластика объясню,
так как имею большой опыт в этом и занимаюсь ремонтом пластика в промышленности.
а также имею специльное образование.
так вот все вы частично правы.
есть несколько технологий ремонта пластика.
1. термическая (сварка)
2. химическая (склейка пластика)
3. физическая (заклепки саморезы и др)

в зависимотси от того какой вид пластика у вас подлежит ремонту, где он используется, в каких условиях проходит ремонт и много других факторов от наличия оборудования до желания могут влиять на выбор технологии ремонта.
далее в зависимости от того какой вид ремонты вы выбрали начинаем использовать разные технологии

так как автор выбрал сварку пластика то объясню по ней.
сварка пластика примерно тоже самое что и сварка металла. расплавляем кромки и сращиваем. может проходить с помщью добавления пластика (прутка). кстати прутки бывыют разные. первое их длинна
провод или прутки. второе форма это плоски круглые овальные треугольные квадратные и соответсвенно насадки под них разные.
так вот. туут важно выбрать режим сварки.
так как все пластики имеют разные температурные режимы плавления и обугливания то и температуры для них важно подобрать грамотно. в основном используются таблицы пластиков
если вы недогреете пластик и введете пруток то не будет провара и отвалится. если перегреете и пластик начнет обугливатся то не выдержит нужных нагруузок. и лопнет не в подходящий момент

инструмент для сварки.
1.электрический фен с регулировкой температуры. сварка может осуществлятся через насадку а также прямым потоком воздуха на прууток и шов
2.паяльник с терморегулировкой. используются специльные насадки в зависимости от условий ремонта.
3.газовый паяльник. (самый эффективный) смесь пояльника и фена. подается газ СО или смесь. и этот газа подогревается горящим газом или же электричеством и уже он подается на свариваемые детали.
4. экструдер дорогая штука о которой может и не нужно вам знать
5. инжекторный экструдер (мой любимый) тоже дорогая штука но более удобная и быстрая чем обычный экструдер.
6. газовая горелка. от карандаша до мега.
7. паяльная лампа.

все это можно и нужно использовать. но с умом и технологий
по армированию тоже не все однозначчно
но скажу что металлическую сетку испльзовать плохо она скородирует. даю гарантию
как бы вы не замазывали её сверху пластиком.

www.drive2.ru

Сразу после того как появились полимерные материалы, стало понятно, что их надо как-то скреплять между собой и многие из них хорошо откликаются на классические методы горячей сварки. В целом, методов сварки пластиков очень много, существуют даже довольно экзотические методы, при помощи ультразвука или лазера. В быту и на промышленных объектах чаще можно встретить именно термо-классику.

Многие полимеры являются также термопластами. Это означает, что при определённой температуре они теряют свои свойства, плавятся. Однако эта температура недостаточна, для того чтобы повредить их, другими словами материал не горит, а просто расплавляется. Во время расплавления он легко проникает во все щели, а также надежно, фактически намертво скрепляется с аналогичным материалом, который также был нагрет. Самое приятное тут то, что после остывания, термопласт возвращает все свои свойства обратно. Таким образом можно скреплять практически любые формы термопластов: пленки, брезенты, листы, коробы, профили, трубы и т.п.

Для каждой формы существуют свои методы скрепления, хотя принципов горячей сварки всего пара, это при помощи промышленного фена и экструдера. Разница между ними в том, что фен — это просто отдельный небольшой инструмент (если, конечно, не брать во внимание промышленные тепловые пушки), который дает направленную струю горячего воздуха. При этом, есть насадки, которые больше подходят для типа сварки внахлест.

В этом случае берут два рулона пленки, накладывают один на другой, поддевают край и нагревают пространство между ними. Затем, валиком раскатывают нагретый участок, что дает 100% сцепление в эти местах. Конечно, для работы с феном требуется определенные навыки и сноровка. В том числе, это касается других видов сварки.

Вторым популярным видом сварки феном является сварка при помощи прутка. В таком случае используется другая насадка, а оператор фена проталкивает пруток через насадку, которой сам же придавливает его. Иногда такая работа требуется при большой поверхности покрытия, как это бывает при работе с промышленными объектами, полами и тому подобным. В таком случае разумнее использовать автоматы для сварки. Делают они тоже самое, но подают пруток сами, легко передвигаются по поверхности, оборудованы всеми необходимыми валиками и тому подобное.

Также существуют более профессиональные и узконаправленные вещи как экструдеры. В целом, экструдеры немного мощнее чем фены. Пруток на экструдерах также подается автоматически, да и в целом, устройство содержит в себе функции фена для плавления. С таким инструментом работать еще удобнее, хотя он немного крупнее и тяжелее.

В случаях, когда пластик не является термопластом, то остаются использовать холодную сварку, то есть, например, специальный клей. Считается, что холодная сварка не хуже, чем горячая, но на самом деле ею пользуются исключительно из-за невозможности использовать обычную. Горячая сварка, при правильном исполнении держится бесконечно, так как материал становится одним целым, а холодная только на определенное время. Физическое воздействие при горячей сварке – неважно, при холодной может повредить швы и так далее.

 

plast.ru

Сварка — наиболее экономичный, технологичный, а зачастую и безальтернативный способ соединения деталей из пластмасс. Сварка пластиков не только обеспечивает высокое качество соединений, но и легко реализуется в самых различных условиях — как массового, так и единичного производства, в промышленности и быту.

Существует большое количество способов сварки пластиков. Все их можно условно разделить на две группы: соединение деталей путем нагрева их поверхностей до вязкотекучего состояния и сварка без использования нагрева или с нагревом, но ниже температуры вязкотекучести — с помощью растворителей.

Наибольшее распространение получила сварка с нагревом до температуры вязкотекучести. В зависимости от вида потребляемой энергии, способа ее преобразования и ввода в контактную зону, существуют следующие виды сварок пластмасс с нагревом:

  • нагретым газом;
  • расплавленной присадкой;
  • нагретым инструментом;
  • световым, инфракрасным или лазерным излучением;
  • ультразвуком;
  • трением;
  • токами высокой частоты.

По своему поведению при нагревании и способности к свариваемости с помощью тепла, полимеры подразделяются на термопласты и реактопласты. Первые при нагреве до вязкотекучего состояния не претерпевают сколько-нибудь существенного химического изменения. Их можно многократно нагревать, доводить до размягчения и снова возвращать в исходное состояние без нарушения их структуры и свойств. Большинство полимером относятся к термопластам. Реактопласты, при переработке в изделие, под воздействием нагрева претерпевают необратимые изменения и навсегда теряют способность переходить в вязкотекучее состояние. Их нельзя сваривать нагревом.

Процесс сварки полимеров состоит из нескольких последовательных этапов:

  • подвода и преобразования энергии, обеспечивающей активацию свариваемых поверхностей;
  • взаимодействия активированных поверхностей при контакте друг с другом;
  • формирования структуры материала в зоне контакта.

Стадия взаимодействия свариваемых зон является самой важной для прочности соединения. При вязкотекучем состоянии происходит перемешивание слоев расплава, в результате чего граница раздела исчезает, и обеспечивается более высокая прочность соединения, чем при высокоэластичном состоянии. Соединение образуется быстро, особенно при таких видах сварки, как ультразвуковая и высокочастотная.

Сварка нагретым инструментом

Самым простым способом подвода тепловой энергии является контакт свариваемых поверхностей пластмасс с нагретым инструментом. Благодаря простоте технологического процесса, дешевизне оборудования и оснастки, сварка нагретым инструментом, называемая также контактно-тепловой или термоконтакной сваркой, используется очень широко. Ее применяют для соединения труб, изготовления различных емкостей, деталей машин, конструкций и т.п.

Наибольшее применение нашел способ прямого нагрева. Соединение при нем образуется в два этапа:

  • разогрев (оплавление) соединяемых поверхностей плотно прижатым нагретым инструментом для сварки;
  • контакт нагретых поверхностей свариваемых деталей с определенным усилием и выдержка под давлением до охлаждения деталей.

Разогрев должен обязательно приводить к оплавлению свариваемых торцов на определенную глубину. При этом расплавляются все неровности, и обеспечивается плотный контакт деталей, необходимый для перемешивания слоев материала и образования прочного соединения.

Время между удалением инструмента и сжатием свариваемых деталей должно быть как можно меньше, в противном случае снижается прочность шва из-за быстрого охлаждения свариваемых поверхностей.

К основным технологическим параметрам сварки пластмасс нагретым инструментом относятся:

  • температура нагревателя;
  • продолжительность нагрева;
  • давление оплавления (усилие прижатия инструмента к детали);
  • давление осадки (усилие сжатия свариваемых деталей);
  • продолжительность выдержки давления после сварки.

В нижеследующей таблице приведены примерные параметры режима сварки полипропиленовых и полиэтиленовых труб нагретым инструментом.

Перед сваркой контактирующие поверхности деталей необходимо очистить от посторонних веществ и загрязнений, препятствующих соединению — пыли, масла и др. Для обезжиривания могут использоваться ацетон или спирт. При необходимости применяется торцовка (срез неровностей соединяемых кромок) с удалением образовавшейся стружки.

Кроме способа прямого нагрева, когда нагретый инструмент непосредственно контактирует со свариваемой деталью, применяется и сварка косвенным нагревом (с использованием промежуточного материала, подвергаемого нагреву), а также сварка с закладными нагревателями. В последнем случае в соединяемую часть (электромуфту, например) закладывается нагревательный элемент (специальная металлическая проволока), нагревающийся при пропускании через него электрического тока и расплавляющий окружающий его полимер.

Оборудование для сварки нагретым инструментом. К наиболее простому оборудованию для сварки нагретым инструментом относятся сварочные аппараты для сварки полимеров, предназначенные для сварки труб встык и враструб. Первые используются для оплавления плоских поверхностей, чаще всего торцов труб при стыковой сварке. Однако их можно использовать для сварки любых деталей, имеющих плоскую контактную поверхность.

Работа со сварочными аппаратами для сварки встык проста. После установки температурного режима и разогрева инструмента, подготовленные кромки соединяемых деталей прижимаются к разогретой поверхности с двух сторон. После разогрева и оплавления поверхностей, детали прижимаются друг к другу с определенным усилием и выдерживаются в таком положении до охлаждения шва (подробнее см. в статье Сварка полиэтиленовых труб).

У аппаратов для сварки враструб происходит разогрев наружной поверхности трубы и внутренней поверхности фитинга или раструба трубы. Диаметры нагревательных втулок (муфт) и штифтов (дорнов) подобраны таким образом, чтобы при соединении трубы с фитингом обеспечивался натяг, необходимый для образования прочного и герметичного соединения. После установки температурного режима и разогрева инструмента, соединяемые детали трубопровода устанавливаются с двух сторон на нагретую оправку — фитинг надевается на штифт (дорн), труба вставляется во втулку (муфту). После выдержки необходимого для нагрева времени, детали снимаются с оправки и соединяются друг с другом (подробнее см. в статье Сварка полипропиленовых труб).

Нередко для сварки пластмасс используют обычные электропаяльники, которые особенно хорошо подходят для разогрева кромок маленьких деталей.

Сварка нагретым газом

При сварке нагретым газом, разогрев соединяемых деталей осуществляется теплом газов, исходящих из сопла горелок или термофенов (строительных фенов) различных конструкций. В качестве газа-теплоносителя могут использоваться воздух, аргон, углекислый газ, азот, продукты горения горючих газов.

Вид используемого газа зависит от свойств свариваемых пластмасс. Наиболее экономичным является воздух. Для пластмасс, сильно подверженных воздействию кислорода, наиболее высокую прочность соединения обеспечивают азот и аргон.

Благодаря дешевизне оборудования, возможности соединять детали любых размеров и конфигураций, простоте и удобству пользования, сварка нагретым газом используется очень широко. С ее помощью сваривают в основном конструкции из материала толщиной от 1,5 мм — трубы, химическую аппаратуру, всевозможные емкости и пр.

Технология сварки пластмасс нагретым газом предусматривает два способа получения соединения: с применением присадочного материала и без использования присадочного материала.

В первом случае в качестве присадки используется пруток диаметром 2-6 мм или полоса. Присадка изготавливается из того же материала, что и соединяемые детали. Иногда для повышения пластичности и текучести в неё добавляют пластификаторы.

К основным технологическим параметрам сварки нагретым газом с использованием присадочного материала относятся:

  • расход и температура газа;
  • материал и размеры сечения присадочного прутка;
  • угол наклона подаваемого в разделку прутка;
  • усилие прижима присадки;
  • угол наклона горелки к плоскости детали;
  • скорость сварки.

Температура газа на выходе из сопла должна быть на 50-100°C выше температуры вязкотекучести свариваемого материала.

Расстояние между поверхностью сварного шва и соплом наконечника нужно поддерживать постоянным, равным 5-8 мм.

При угле наклона присадочного прутка больше 90° пруток, уложенный в шов, удлиняется (при охлаждении может лопнуть). Так сваривают полипропилен. При угле наклона меньше 90° пруток разогревается быстрее основного материала и на участке большей длины. Расход прутка увеличивается из-за его осадки при укладке в шов. При этом в шве возникают внутренние напряжения из-за продольного сжатия, и пруток изгибается с образованием на его поверхности волны. Прочность сцепления прутка с кромками уменьшается, и его можно легко отделить. Перед сваркой пруток нагревают, отгибают под прямым углом и охлаждают на воздухе.

Угол наклона оси горелки к плоскости изделий в начале сварки должен составлять 55-65°, в дальнейшем уменьшаться до 45°.

Струя газа должна быть направлена на основной материал, поскольку его масса больше массы присадочного материала.

Скорость сварки колеблется в широких пределах в зависимости от марки свариваемого материала и его толщины и может составлять от 4 до 15 м/ч.

Стыковые швы материала толщиной менее 4 мм выполняют без разделки кромок. В отношении более толстых материалов применяют одностороннюю или двухстороннюю разделку.

Горелки и термофены. В качестве оборудования для сварки нагретым газом применяются газовые горелки и термофены, в которых газ-теплоноситель нагревается в результате сгорания горючего газа или от нагревательного элемента, по которому пропускается электрический ток. Сварка пластиков феном, благодаря своей простоте, удобству пользования и дешевизне, широко используется в домашних условиях. Термофены бывают двух типов: с подачей газа от внешнего источника (компрессора, баллона или сети) и с вентилятором, вмонтированным в корпус самого фена.

Для оптимального распределения газа по сварному шву применяются различные насадки.

Сварка экструдером

При сварке термопластов расплавом, для образования шва используется теплота расплавленного присадочного материала, подаваемого в зону сварки из специального аппарата. В качестве последнего используются экструдеры или пистолеты с нагревателем, через которые непрерывно подается присадочный пруток.

Для того чтобы сварка могла осуществляться, температура выходящего расплава должна быть на 40-50°C выше температуры текучести свариваемого материала.

Схема сварки расплавом может быть бесконтактной и контактно-экструзионной. При первой аппарат для сварки не контактирует со свариваемыми деталями, прикатка присадки осуществляется прижимным роликом. При контактно-экструзионной сварке сопло инструмента касается соединяемых деталей. При такой схеме уменьшаются потери тепла, обеспечивается теплопередача от инструмента к свариваемым деталям (в дополнение к теплу присадки) и не требуются дополнительные прижимные устройства.

Сварка полиэтилена и полипропилена

По разнообразию областей применения и масштабам промышленного производства, полиэтилену и полипропилену принадлежит первое места среди всех остальных термопластов. Это обусловлено целым рядом факторов — ценными техническими свойствами материалов, легкостью их переработки в различные изделия, наличием дешевого сырья. Область применения этих материалов огромна: изготовление труб, пленок, изоляции, строительных деталей, контейнеров, емкостей и множества других изделий.

Для полипропилена и полиэтилена подходят не все способы сварки. В частности, невозможна сварка полиэтилена и полипропилена токами высокой частоты — из-за особенностей поведения их молекул в электрическом высокочастотном поле. Не свариваются они и растворителями — из-за слабого набухания в них.

Для полиэтилена, относящегося к мягким пластмассам, не подходит ультразвуковая сварка из-за малого модуля упругости и высокого значения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний.

Наиболее широко для сварки полипропилена и полиэтилена применяется сварка нагретыми инструментами, газами и расплавленной присадкой (экструдерами).

Сварка пластмасс с помощью растворителей

Сварка растворителями представляет собой ряд последовательных операций: смачивание соединяемых поверхностей растворителем, ожидание пока полимер набухнет и станет липким, приведение деталей в контакт и выдержка под давлением до того момента, когда шов затвердеет. Сварка пластмасс с помощью растворителей обычно используется для соединения пластмассовых деталей из аморфных термопластов, так как частично кристаллические термопласты имеют хорошую стойкость к действию растворителей.

Обе пластмассовые детали просто прижимают к губке или войлочной прокладке, предварительно пропитанной растворителем. Количество растворителя должно быть минимальным, чтобы исключить образование потеков и возможно трещин. После нанесения растворителя пластмассовые изделия должны быть немедленно приведены в контакт и выдержаны в таком состоянии короткое время для набухания без чрезмерной потери легколетучего растворителя. Затем детали сжимаются и под давлением находятся в течение требуемого времени, от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от конструкции соединения и выбранного растворителя. После, в течение нескольких часов соединение достигает прочности соединяемых материалов. Для ускорения испарения растворителя может быть использован нагрев деталей.

Подлежащие соединению с помощью растворителя пластиковые изделия должны быть отлиты под давлением с минимальными остаточными напряжениями, и они во многих случаях подвергаются отжигу перед сборкой. Литники должны быть расположены вдали от зон соединения.

Сварка с помощью растворителя — относительно простой и недорогой метод, но из-за вреда растворителей для здоровья он применяется только в тех случаях, когда другие методы сварки непригодны.

Видео:

Литература

tool-land.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.