Сварка термопластичной пластмассы: описание и технология для разных способов соединения пластика

Сварка пластика осуществляется за счет диффузии макромолекул полимеров, а именно из-за их диффузионно-реологических и химических реакций между собой с применением нагревательных устройств. Для сварки подходит только термопластичный вид пластмассы.

Термопластичные виды пластика

Термопласты при нагревании становятся пластичными, а в охлажденном состоянии обратно принимают свою форму, не теряя первоначальных свойств. Температура их нагрева зачастую в пределах 140-240 оС, перегрев приводит к разложению пластмассы.

Виды термопластичной пластмассы:

  • полиэтилен (с высокой плотностью менее прочен и теплоустойчив по сравнению с полиэтиленом низкого давления);
  • поливинилхлорид (хорошая диэлектрическая проницаемость);
  • фторопласт (высокая устойчивость к агрессивным химическим средам);
  • полипропилен (самые маленькие показатели плотности среди всех видов пластмасс, твёрдый и термостойкий, температура плавления 175 оС);
  • полистирол (хрупкий, низкая теплостойкость 80 оС);
  • полиметилметакрилат (органическое стекло, обладает антикоррозийными и диэлектрическими свойствами, небольшая механическая прочность);
  • полиэтилентерефталат (температура плавления 260 оС, разложения 350 оС, не растворяется в органических растворителях и воде);
  • поликарбонат (большой коэффициент теплового расширения, пластичный и прочный, неустойчив к УФ-излучению длительного характера);
  • полиамиды (нейлон, капрон обладают износостойкостью с высокой поверхностной твердостью).

У каждого вида свой собственный температурный режим плавления и разложения. Для сварочного соединения подходит только пластмасса одного вида.

Свойства термопластов:

  1. Прочность в разных температурных диапазонах.
  2. Диэлектрическая способность (не у всех видов).
  3. Стойкость к механическому износу.

Для сварки пластмассы обязательна респираторная защита дыхательных путей, т. к. в процессе нагрева из пластика выделяется достаточно много вредных веществ.

Применяемые способы сварки термопластов

Процесс сваривания термопласта может быть выполнен: термопистолетом или феном, с помощью экструдера или контактным способом сварки. Особенность данного процесса в том, что материал нагревается до вязко-текучего состояния, при этом используется небольшое давление.

Перед сваркой (любым способом) необходимо подготовить пластик, а именно произвести очистку от загрязнений или повреждений примерно за 20 минут до начала работ.

Присадочный стержень выбирается, согласно химическому составу, подходящему к основному свариваемому пластику. Важно помнить, что присадочные прутки для пластика становятся хрупкими при температуре менее +15 оС. Прутки могут быть разной формы среза: круглые, треугольные.

сварка пластика
Примерная стоимость сварочных прутков на Яндекс.маркет

Использование фена или термопистолета

Ручной аппарат подачи горячего воздуха популярен, благодаря своей удобности использования в разных условиях, в том числе и бытовых. В данную группу входят строительные фены, так называемые термопистолеты с возможностью нагрева воздуха до высоких температур. Применяют данную технологию сварки для материалов с толщиной от 1 мм до 10 мм. Если дополнительно используют сварочный пруток, то его также нагревают нагретым воздухом. Сварочные пистолеты иногда используют вместе с паяльником.

Выделяют два способа сварки с помощью устройств подачи горячего воздуха:

  1. Сварка с использованием присадочного материала (встык).
  2. Сварка термопластов внахлест, без сварочных прутков.

Сварочный фен имеет специальные насадки:

  • фиксирующие, для зажима сварочных изделий перед сваркой;
  • щелевые, для кровельных материалов;
  • формировочные, для сварки пластмассы большого размера.

Благодаря насадкам, фен можно использовать для разного вида конструкций по сравнению с термопистолетом. Термопистолет чаще служит для сварки термопластичных пластмасс внахлест, а с помощью фена соединение материалов осуществляется встык с добавлением присадочного стержня в область сварочного шва.

сварка пластика
Примерная стоимость строительных фенов на Яндекс.маркет

Особенности работы с феном или термопистолетом:

  1. Диаметр присадочного материала не должен быть более 4 мм, чтобы нагреться за короткий промежуток времени.
  2. Процесс сваривания необходимо выполнять достаточно быстро, чтобы избежать разложения материала.
  3. Строгое выдерживание температурного режима, согласно виду термопласта. На качество работы влияет как перегрев, так и недогрев.

Оборудование:

  • термопистолет или строительный фен;
  • присадочный материал;
  • респиратор и перчатки.

Сварка пластика с помощью экструдера

Использование экструдера для сварки пластика считается наиболее удобным и экономным. Экструдер подает в сварочный шов уже расплавленную (размягченную) массу, которая придавливается направляющим соплом. Данное устройство используют для соединения изделий с большой толщиной.

Преимущества работы с экструдером:

  • меньший расход энергии;
  • улучшенный способ теплопередачи;
  • не нужно использоваться прижимающие приспособления;
  • полный контроль над качеством сварочного шва.

Сварка экструдером начинается с подготовки изделия (очистки), далее происходит плотная стыковка участков сварки (можно выполнить это вручную). Процесс сваривания можно производить в умеренно быстром темпе, обязательно установить температурный режим для термопластичного вида пластика. После завершения работы деталь должна находиться в неподвижном состоянии до своего полного остывания.

Оборудование:

  • экструдер;
  • присадочный материал для пластмассы;
  • защитные элементы (респиратор, перчатки).
сварка пластика
Примерная стоимость экструдера на Яндекс.маркет

Применение контактной сварки

Принцип работы контактной сварки заключается в том, что зона соединения нагревается до вязкого состояния полимера с помощью нагревающего устройства, передающего тепло напрямую во время контакта с поверхностью.

Существуют три способа контактной сварки:

  1. Проплавление материалов – устройство соприкасается с внешней поверхностью, и таким образом тепло подается в область соединения через толщину поверхности. Подходит для полимерных листов маленькой толщины или пленок.
  2. Оплавление полимеров – используют для труб, трубопроводов.
  3. Термоимпульсная сварка выполняется посредством нагревательных элементов, через которые проходят короткие, но сильные импульсы тока. Продолжительность импульса от 0,1 до 1 секунды, в паузах между импульсами область сварочного шва соединяется под давлением.

Импульсная контактная сварка показывает достаточно высокие показатели соединений (90%-100% прочности).

Оборудование:

  • стационарные машины для контактной сварки;
  • настольные машины;
  • ручные или подвесные клещи;
  • модульная аппаратура.


Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Ануфриенок Константин / автор статьи
Сварщик: 7 разряд, опыт ручной дуговой, аргоно-дуговой, газовой сварки — 14 лет, наличие удостоверения НАКС НГДО, ОХНВП, КО.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Elsvarkin.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *