Тип сварки пластика

Сварка пластикаЭто сварка полуфабрикатов из пластмасс, которая описана в ISO 472 как процесс соединения размягченных поверхностей материалов, обычно с помощью тепла (кроме сварки растворителем).Сварка термопластов осуществляется в три последовательных этапа: подготовка поверхности, применение тепла и давления и охлаждение.

Сварка горячим газом

Сварка горячим газом, также известная как сварка горячим воздухом, представляет собой метод сварки пластмасс с использованием тепла.Специально разработанный тепловой пистолет, называемый аппаратом для сварки горячим воздухом, создает струю горячего воздуха, который смягчает как соединяемые детали, так и пластиковый присадочный стержень, которые должны быть изготовлены из одного и того же или очень похожего пластика.(Сварка ПВХ с акрилом является исключением из этого правила.)

Сварка горячим воздухом и газом — распространенный метод изготовления небольших изделий, таких как резервуары для химикатов, резервуары для воды, теплообменники и сантехническая арматура.

В случае полотен и пленок нельзя использовать присадочный стержень.Два листа пластика нагреваются горячим газом (или нагревательным элементом), а затем скатываются вместе.Это быстрый процесс сварки, который можно выполнять непрерывно.

Скорость сварки наконечником

При скоростной сварке аппарат для сварки пластика, по внешнему виду и мощности похожий на паяльник, снабжен трубкой подачи пластикового сварочного стержня.Наконечник Speed ​​нагревает стержень и основу и в то же время прижимает расплавленный сварочный стержень на место.В соединение укладывается валик из размягченного пластика, и детали и сварочный стержень сплавляются.Для некоторых типов пластмасс, таких как полипропилен, расплавленный сварочный стержень необходимо «смешать» с полурасплавленным основным материалом, подлежащим изготовлению или ремонту.Эти методы сварки со временем совершенствовались и уже более 50 лет используются профессиональными производителями и ремонтниками пластмасс по всему миру.Метод сварки скоростным наконечником — гораздо более быстрый метод сварки, и с практикой его можно использовать в узких углах.Вариант «пистолета» со скоростным наконечником, по сути, представляет собой паяльник с широким плоским жалом, который можно использовать для плавления сварного соединения и присадочного материала для создания соединения.

Экструзионная сварка

Экструзионная сварка позволяет выполнять сварные швы большего размера за один проход.Это предпочтительный метод соединения материалов толщиной более 6 мм.Сварочный стержень втягивается в миниатюрный ручной пластиковый экструдер, пластифицируется и выталкивается из экструдера к соединяемым деталям, которые размягчаются струей горячего воздуха, чтобы обеспечить соединение.

Контактная сварка

Это то же самое, что и точечная сварка, за исключением того, что тепло передается за счет теплопроводности кончиков зажимов, а не за счет электропроводности.Две пластиковые детали соединяются вместе, где их зажимают нагретые наконечники, расплавляя и соединяя детали.

Сварка горячей пластиной

Этот метод, связанный с контактной сваркой, используется для сварки более крупных деталей или деталей со сложной геометрией сварного соединения.Две свариваемые детали помещаются в оснастку, прикрепленную к двум противоположным плитам пресса.Горячая пластина, форма которой соответствует геометрии сварного соединения свариваемых деталей, перемещается между двумя деталями.Две противоположные плиты приводят детали в контакт с горячей плитой до тех пор, пока тепло не размягчит поверхности раздела до точки плавления пластика.Когда это условие достигнуто, горячая пластина снимается, а детали сжимаются и удерживаются до тех пор, пока сварное соединение не остынет и не затвердеет, чтобы создать прочное соединение.

Сварочное оборудование с горячей пластиной обычно управляется пневматически, гидравлически или электрически с помощью серводвигателей.

Этот процесс используется для сварки компонентов под капотом автомобиля, компонентов внутренней отделки автомобиля, медицинских фильтрующих устройств, компонентов бытовой техники и других компонентов салона автомобиля.

Высокочастотная сварка

Высокочастотная сварка, также известная как диэлектрическая сварка или радиочастотная (РЧ) термосварка, — это очень развитая технология, существующая с 1940-х годов.Высокочастотные электромагнитные волны в диапазоне радиочастот могут нагревать определенные полимеры до размягчения пластмасс для соединения.Нагретые пластмассы свариваются под давлением.Тепло генерируется внутри полимера за счет быстрой переориентации некоторых химических диполей полимера, а это означает, что нагрев может быть локализован, а процесс может быть непрерывным.

Индукционная сварка

Когда электрический изолятор, например пластик, покрыт материалом, имеющим высокую электропроводность, например металлами или углеродными волокнами, можно выполнить индукционную сварку.Сварочный аппарат содержит индукционную катушку, на которую подается высокочастотный электрический ток.При этом создается электромагнитное поле, которое действует либо на электропроводящую, либо на ферромагнитную заготовку.В электропроводящей заготовке основным эффектом нагрева является резистивный нагрев, который происходит за счет наведенных токов, называемых вихревыми токами.Индукционная сварка термопластов, армированных углеродным волокном, — это технология, широко используемая, например, в аэрокосмической промышленности.

В ферромагнитных заготовках пластмассы можно сваривать индукционной сваркой, смешивая их с металлическими или ферромагнитными соединениями, называемыми токоприемниками.Эти токоприемники поглощают электромагнитную энергию индукционной катушки, нагреваются и передают свою тепловую энергию окружающему материалу за счет теплопроводности.

Инжекционная сварка

Сварка под давлением аналогична/идентична экструзионной сварке, за исключением того, что с помощью определенных насадок ручного сварочного аппарата можно вставлять насадку в отверстия различного размера в пластиковых дефектах и ​​заделывать их изнутри.Преимущество состоит в том, что не требуется доступа к задней части дефектного отверстия.Альтернативой является заплатка, за исключением того, что заплату нельзя отшлифовать заподлицо с исходным окружающим пластиком до той же толщины.ПЭ и ПП наиболее подходят для этого типа процесса.Примером такого инструмента является Drader Injectiweld.

Ультразвуковая сварка

При ультразвуковой сварке высокочастотная (от 15 кГц до 40 кГц) вибрация низкой амплитуды используется для создания тепла за счет трения между соединяемыми материалами.Интерфейс двух частей специально разработан для концентрации энергии для достижения максимальной прочности сварного шва.Ультразвук можно использовать практически для всех пластиковых материалов.Это самая быстрая из доступных технологий термосваривания.

Сварка трением

При сварке трением две собираемые детали притираются друг к другу при более низкой частоте (обычно 100–300 Гц) и более высокой амплитуде (обычно от 1 до 2 мм (от 0,039 до 0,079 дюйма)), чем при ультразвуковой сварке.Трение, вызванное движением, в сочетании с давлением зажима между двумя частями создает тепло, которое начинает плавить области контакта между двумя частями.В этот момент пластифицированные материалы начинают образовывать слои, которые переплетаются друг с другом, что приводит к прочному сварному шву.По завершении вибрационного движения детали остаются скрепленными до остывания сварного соединения и повторного затвердевания расплавленного пластика.Движение трения может быть линейным или орбитальным, и конструкция соединения двух частей должна допускать это движение.

Спиновая сварка

Спиновая сварка — это особый вид сварки трением.При этом процессе один компонент с круглым сварным соединением удерживается неподвижно, а сопрягаемый компонент вращается с высокой скоростью и прижимается к неподвижному компоненту.Вращательное трение между двумя компонентами генерирует тепло.Как только соединяемые поверхности достигают полурасплавленного состояния, вращающийся компонент резко останавливается.Усилие, действующее на два компонента, сохраняется до тех пор, пока сварное соединение не остынет и не затвердеет.Это распространенный способ производства пластиковых колес малой и средней нагрузки, например, для игрушек, тележек для покупок, мусорных баков и т. д. Этот процесс также используется для сварки различных отверстий в подкапотных компонентах автомобилей.

Лазерная сварка

Этот метод требует, чтобы одна часть пропускала лазерный луч, а другая часть была поглощающей, либо покрытие на границе раздела поглощало луч.Две детали находятся под давлением, в то время как лазерный луч движется вдоль линии соединения.Луч проходит через первую часть и поглощается другой частью или покрытием, выделяя достаточно тепла для смягчения границы раздела, создавая постоянный сварной шов.

Полупроводниковые диодные лазеры обычно используются при сварке пластмасс.Длины волн в диапазоне от 808 до 980 нм можно использовать для соединения различных комбинаций пластиковых материалов.В зависимости от материалов, толщины и желаемой скорости процесса необходимы уровни мощности от менее 1 Вт до 100 Вт.

Сварка растворителем

При сварке растворителем применяется растворитель, который может временно растворить полимер при комнатной температуре.Когда это происходит, полимерные цепи могут свободно перемещаться в жидкости и могут смешиваться с другими аналогичным образом растворенными цепями в другом компоненте.При наличии достаточного времени растворитель проникнет через полимер и выйдет в окружающую среду, так что цепи потеряют свою подвижность.В результате образуется твердая масса переплетенных полимерных цепей, образующая сварной шов растворителем.

Этот метод обычно используется для соединения труб из ПВХ и АБС, например, в бытовой сантехнике.«Склейка» моделей из пластика (поликарбоната, полистирола или АБС) также является процессом сварки растворителем.