Spawanie tworzyw sztucznych: technologia i sprzęt

Tworzywa sztuczne są wszechobecne w wielu gałęziach produkcji przemysłowej. Charakterystyczna właściwość materiałów polimerowych, po stopieniu uzyskują sztywność mechaniczną i wytrzymałość, są szeroko stosowane nie tylko w produkcji różnych wyrobów, ale także w naprawach domowych.

Takie łączenie tworzyw sztucznych, zwane spawaniem, jest najbardziej zaawansowaną technologicznie i ekonomiczną metodą naprawy różnych wyrobów. Spawanie tworzyw sztucznych pozwala uzyskać wysokowytrzymałe spoiny czołowe. Technologia procesu i urządzenia stosowane do spawania nie są zbyt skomplikowane dla zastosowania w domu.

Podstawowe metody spawania

Przy całej wielkiej różnorodności metod technologicznych procesu spawania, metody spawania tworzyw sztucznych można podzielić na dwie główne grupy:

• Spawanie na zimno odbywa się za pomocą specjalnych odczynników chemicznych, które skutecznie wspierają łączenie wyrobów z tworzyw sztucznych, bez topienia powierzchni;
• spawanie na gorąco to łączenie tworzyw sztucznych na poziomie molekularnym, gdy powierzchnie są podgrzewane do stanu półpłynnego.

Zadaniem połączenia spawanego, każdego rodzaju, jest stworzenie trwałego kontaktu pomiędzy materiałami polimerowymi poprzez płynne przejście jednej substancji w drugą. Tworzywa sztuczne mogą być spawane z lub bez specjalnych dodatków.

Metoda spawania na zimno

Wraz z rozwojem przemysłu chemicznego, spawanie na zimno dla plastiku stało się najbardziej popularne nie tylko wśród profesjonalistów, ale także wśród zwykłych ludzi, którzy naprawiają produkty w domu. W zasadzie nazwa ta jest bardziej terminem naukowym, który odnosi się do rodzaju łączenia materiałów polimerowych. Ogólnie rzecz biorąc, jest to technologia łączenia elementów z tworzyw sztucznych za pomocą substancji aktywnych chemicznie.

Obecnie producenci oferują trzy rodzaje niezbędnych elementów do spawania:

1. Jednoskładnikowy skład wygląda jak zwykły klej biurowy. Uniwersalność tej kompozycji pozwala na spawanie praktycznie wszystkich tworzyw sztucznych, z wysoką jakością. Klej jednoskładnikowy najczęściej stosowany jest do spawania tworzyw sztucznych w warunkach domowych.
2. Klej dwuskładnikowy składa się z żywicy epoksydowej i utwardzacza, które są dostarczane konsumentowi w oddzielnych pojemnikach. składniki są mieszane w określonych proporcjach, bezpośrednio przed wykonaniem pracy.
3. Rdzeń ze składnikiem aktywnym ma zewnętrzną otoczkę z utwardzacza i wewnętrzną otoczkę wypełnioną żywicą epoksydową. Po odcięciu wymaganego kawałka pręta należy go starannie ugniatać palcami, aż powstanie jednorodna, plastyczna masa.

Wszystkie czynności związane z przygotowaniem kleju muszą być wykonane ściśle według instrukcji producenta.

Technologia spawania na zimno

Przed spawaniem tworzyw sztucznych należy przygotować łączone powierzchnie. W tym celu krawędzie części należy obrobić materiałem ściernym (papier ścierny, pilnik). Taka obróbka umożliwia uzyskanie chropowatości powierzchni, co znacznie zwiększa przyczepność tworzywa sztucznego.

Technologia spawania jest następująca:

1. Po obróbce wstępnej, bezpośrednio przed spawaniem należy odtłuścić łączone powierzchnie. Można do tego użyć praktycznie każdego rozpuszczalnika na bazie alkoholu.
2. Następnie, zgodnie z instrukcją, nakłada się klej na krawędzie łączonych części.
3. Powierzchnie są mocno do siebie przyciśnięte. I kompresja powinna być prowadzona aż do pełnego utwardzenia kompozycji.
4. Gdy elementy są całkowicie suche, proces spawania tworzyw sztucznych uważa się za zakończony.

Główną zaletą spawania na zimno jest to, że można skutecznie łączyć powierzchnie niepodobnych materiałów wyposażenie dodatkowe nie jest wymagany. Za wadę metody uważa się niską odporność spoiny na drgania, dlatego zastosowanie spawania na zimno jest ograniczone w mechanizmach ruchomych.

Spawanie tworzyw sztucznych na gorąco

Proces spawania na gorąco opiera się na oddziaływaniu molekularnym stopionych powierzchni w celu wytworzenia stanu lepkiego. Należy wziąć pod uwagę zachowanie polimeru w czasie reakcji efekt temperatury. Zasada ta dzieli tworzywa sztuczne na termoplasty i termoutwardzalne.

Termoplasty nie zmieniają swoich wskaźników użytkowych i właściwości chemicznych nawet po wielokrotnym przekształceniu w stan stopiony. Co najważniejsze, materiały nie tracą swojej wytrzymałości, gdy po schłodzeniu wracają do pierwotnej twardości. W przeciwieństwie do tworzyw termoplastycznych, tworzywa termoutwardzalne prawie całkowicie tracą swoje właściwości plastyczne po przywróceniu ich do stanu pierwotnego. Ta reakcja materiału, nie pozwala mu na ponowne wejście w fazę lepką i całkowicie traci wytrzymałość. Większość tworzyw sztucznych to tworzywa termoplastyczne.

Metody spawania podgrzewane

W zależności od sposobu karmienia energia cieplna w obszarze połączeń materiałów polimerowych istnieją następujące rodzaje spawania na gorąco

• przez strumień gorącego gazu
• specjalny podgrzewany uchwyt;
• poprzez naniesienie stopionego materiału wypełniającego na krawędzie obrabianego przedmiotu;
• zastosowanie strumienia ultradźwiękowego;
• z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego lub laserowego;
• ogrzewanie tarciowe złącza
• poprzez narażenie na działanie prądu elektrycznego wysokiej częstotliwości.

Były trzy sposoby skuteczne spawanie tworzyw sztucznych własnymi rękami w warunkach domowych. Pozostałe są najczęściej stosowane bezpośrednio na zakłady przemysłowe w procesie produkcji.

Spawanie z użyciem podgrzanego gazu

Fuga może być ogrzewana palnikiem gazowym i wykorzystuje do spalania azot lub argon. Jednak najbezpieczniejszą i najbardziej opłacalną metodą jest spawanie z rozdmuchem, ponieważ krawędzie są łączone gorącym powietrzem.

Produkcja i naprawa części z tworzyw sztucznych odbywa się przy użyciu przemysłowych lub komercyjnych podgrzewaczy termoplastycznych. To urządzenie do spawania tworzyw sztucznych zostało zaprojektowane w taki sam sposób. Wydajność odkurzacza przemysłowego jest wysoka, regulowana automatycznie i wyposażona w szereg dodatkowych funkcji oraz asortyment dysz.

Spawanie plastiku za pomocą uchwytu termicznego to proces, który składa się z kilku etapów:

1. Określany jest rodzaj tworzywa sztucznego i odpowiednio do tego dobierana jest temperatura grzania do pracy dysza.
2. Krawędzie łączonych części są czyszczone i odtłuszczane.
3. przedmioty obrabiane są mocno zamocowane, aby nie mogły się przesunąć podczas spawania.
4. połączenia są podgrzewane do stanu stopionego, dzięki której a materiały łączą się ze sobą.
5. Po wykonaniu spoiny element musi ostygnąć w naturalnym środowisku. Nie zaleca się stosowania dodatkowego chłodzenia.
6. Następnie wykonywane jest wykończenie szwu.

Spawanie kontaktowe za pomocą urządzenia grzewczego

Najprostszym sposobem na spawanie plastiku w domu jest użycie gorącego narzędzia w domu to bezpośrednie nagrzewanie krawędzi przedmiotu obrabianego za pomocą gorącego narzędzia. proces produkcji Spawanie kontaktowe jest najprostsze i najłatwiejsze do zastosowania w warunkach domowych, ponieważ nie wymaga skomplikowanego sprzętu.

Proces spawania można podzielić na dwa główne etapy:

1. Nadtopienie krawędzi łączonych części.
2. Ścisłe ściśnięcie stopionych powierzchni i przytrzymanie ich do całkowitego ostygnięcia.

Czas pomiędzy tymi operacjami musi być jak najkrótszy, aby zapobiec wychłodzeniu materiału. W przeciwnym razie jakość spoiny byłaby niewystarczająca.

W domu do drobnych napraw często używa się zwykłej lutownicy, wyposażonej w specjalne końcówki.

Stosowanie wypełniaczy spawalniczych

Aby zwiększyć wytrzymałość i jakość spoiny, podczas łączenia tworzyw sztucznych powszechnie stosuje się specjalne dodatki. Jako taki materiał stosuje się plastikowe pręty lub taśmy.

Dodanie dodatku do składu szwu znacznie poprawia proces spawania z wykorzystaniem ogrzewania gorącym powietrzem. Dopasowanie składu wypełniacza i tworzywa sztucznego jest kluczowe dla uzyskania dobrego połączenia.

Ponadto bardzo wydajnym sposobem wykorzystania materiału wypełniającego jest zastosowanie ręcznej wytłaczarki spawalniczej. To termomechaniczne urządzenie, które wygląda jak pistolet, najpierw podgrzewa materiał polimerowy do stanu lepkości, a następnie automatycznie wyciska dodatek na łączone powierzchnie.

Spawanie wyrobów z tworzyw sztucznych znajduje szerokie zastosowanie zarówno w halach produkcyjnych, jak i w domu. Nawet niedoświadczeni użytkownicy mogą z łatwością opanować proces spawania, należy jednak zachować środki ostrożności.