Сварка полимерных материалов

Многие полимерные материалы, как и металлы, можно сваривать при помощи газовой сварки. Методика сварочных работ несколько отличается от сварки металлов, так как в данном случае отсутствует сварочная ванна. То есть пластмасса разогревается не до жидкого состояния, а до вязко-текучего состояния кромок и присадочного материала, при котором происходит их слипание, образуя сварочный шов.  Характерно особенностью сварки пластмасс является тот факт, что их не обрабатывают открытым пламенем, как металлы. Технология сварки пластмассовых листов показана на рис.1. Существует несколько методик сварки пластмасс, которые в определенной степени отличаются друг от друга.

Сварка пластмассы нагретым газом с присадкой

Рис. 1.  Сварка пластмассы нагретым газом с присадкой: 1 — соединяемые детали; 2 — присадочный прут; 3 — горелка

Наибольшее распространение получил способ разогрева кромок и присадочного материала; горячими газами. Горячие газы получают в специальных горелках в результате сгорания горючего газа (например, пропан-бутана) в смеси с атмосферным воздухом, либо при помощи электрических спиралей.

Сварку выполняют как с присадочным материалом, так и без него. При сварке без присадочного материала кромки свариваемых деталей разогревают до вязко-липучего состояния и сжимают между собой прижимными роликами. В результате этого кромки слипаются между собой и, остывая, образуют сварочный шов. Сварку с присадочным материалом ведут в следующей   последовательности.   Сначала разогревают кромки деталей, а затем между кромками с небольшим давлением укладывают присадочный пруток. При этом нужно следить за тем, чтобы разогрев кромок и присадочного материала был одинаковым и достаточным для перехода пластмассы в вязко-текучее состояние.

 Сварке горячими газа подвергают практически все виды пластмасс, которые под действием повышенной температур переходят в вязко-липучее состояние. Это может быть винипласт, из которого изготавливают трубопроводы и различные емкости для химически агрессивных веществ, полиэтилен, который используют при изготовлении труб, пленок и других изделий и многие другие виды полимеров. Для каждого полимера существуют свои режимы термической обработки, которые подбирают, исходя из их особенностей. Материал присадочного прутка должен быть таким же, как в свариваемых кромках, но несколько более пластифицирован при помощи различных присадок. С помощью этого приема добиваются снижения температуры, необходимой для придания прутку пластичности.

Пластмассы, как и металлы, сваривают стыковым угловым и тавровым соединениями. Варианты разделок кромок при этих видах соединений приведены на рис. 2 и 3. Для этого кромки тщательно зачищают, обезжиривают и обрабатывают механическим способом под нужным углом. В зависимости от толщины свариваемых деталей и методики разделки кромок количество присадочных прутков в шве может быть различным. Примерная раскладка присадочных прутков при сварке стыковых соединений приведена на рис.4. Основные параметры стыковых соединений из винипласта нагретым газом приведены в таблице.

Разделка кромок и сварка угловых полимерных соединений

Рис. 2.  Разделка кромок и сварка угловых полимерных соединений

Разделка кромок тавровых полимерных соединений

Рис. 3. Разделка кромок тавровых полимерных соединений

Порядок укладки присадочных прутков при сварке стыковых соединений

Рис. 4. Порядок укладки присадочных прутков при сварке стыковых соединений, при V-образной (А) и Х-образной подготовке кромок: 1 —6-номера швов (Б)

Стыковые соединений из винипласта

Толщина свариваемых кромок Диаметр, мм Угол разделки кромок Зазор корне шва Количество укладываемых прутков Расход прутков на 1м шва, Г Прочность по отношению к основному материалу, %
Прутка Отверстия наконечника
V-образная разделка кромок
3-5 2,6 2,5 55-60 0,5-1,0 8-10 60-75 75
7-10 3,0 3,0 60-65 1,0-1,2 10-14 100-140 75
12-15 3,0 3,0 70 1,0-1,5 20-28 200-280 75
17-20 3,5 4,0 75-90 1,5 32-42 495-650 75
Х-образная разделка кромок
3-5 2,6 2,5 45-50 - 6-8 45-60 83
7-10 2,6 2,5 50 - 8-12 60-90 85
12-15 3,0 3,0 55-60 - 16-12 160-220 85
17-20 3,0 3,0 60-70 - 24-35 240-350 85

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер