Заваряване на пластмаси: технологии и оборудване

Пластмасовите материали се използват навсякъде в много отрасли на промишлеността. Характерно свойство на полимерните материали, които след разтопяване придобиват механична твърдост и здравина, се използва широко не само в производството на различни продукти, но и в домашните ремонти.

Това съединяване на пластмасови материали, наречено заваряване, е най-технологичният и икономичен метод за ремонт на различни продукти. Пластмасовото заваряване създава челни съединения с висока якост. Освен това технологията на процеса и оборудването, използвани за заваряване, не са много трудни за домашна употреба.

Основни методи за заваряване

При цялото голямо разнообразие от заваръчни процеси методите за заваряване на пластмаси могат да бъдат разделени на две основни групи:

• студеното заваряване се извършва с помощта на специални химически реагенти, които ефективно подпомагат съединяването на пластмасови изделия, без да разтопяват повърхностите;
• Горещото заваряване е пластично съединяване на молекулярно ниво, при което повърхностите се съединяват чрез нагряване до полутечно състояние.

Задачата на завареното съединение от всякакъв вид е да създаде здрав контакт между полимерни материали чрез плавен преход от едно вещество към друго. Пластмасите могат да се заваряват със или без специални добавки.

Метод на студено заваряване

С развитието на химическата промишленост студеното заваряване на пластмаса е най-популярно не само сред професионалистите, но и сред обикновените хора, които ремонтират продукти у дома. По принцип това отговаря по-скоро на научен термин, който обозначава вида на свързване на полимерни материали. Най-общо казано, това е техника за съединяване на пластмасови части с помощта на химически активни вещества.

В днешно време производителите произвеждат необходимите компоненти за заваряване в три вида:

1. Еднокомпонентният състав прилича на обикновено офис лепило. Универсалността на този състав позволява заваряването на почти всички пластмаси с високо качество. Еднокомпонентното лепило се използва най-често за заваряване на пластмаси в домашни условия.
2. Двукомпонентното лепило се състои от епоксидна смола и втвърдител, които се доставят в отделни контейнери. Компонентите се смесват в определено съотношение, непосредствено преди да се извърши работата.
3. Ядрото с активната съставка има външна обвивка от втвърдител и вътрешна обвивка, запълнена с епоксидна смола. След като желаната част от пръчката е отрязана, тя трябва внимателно да се размеси с пръсти, докато се получи хомогенна, пластична маса.

Всички дейности, свързани с подготовката на лепилото, трябва да се извършват стриктно в съответствие с инструкциите на производителя.

Процедура на заваряване по метода на студеното заваряване

Преди заваряването на пластмасата съединяваните повърхности трябва да се подготвят. За тази цел ръбовете на детайлите трябва да се обработят с абразивен материал (абразивна хартия, пила). Тази обработка създава грапава повърхност, която значително увеличава сцеплението на пластмасовия материал.

Процедурата за заваряване е следната:

1. След предварителна обработка обезмаслете повърхностите, които ще се съединяват, непосредствено преди започване на работа. За тази цел може да се използва почти всеки разтворител на алкохолна основа.
2. След това, съгласно инструкциите, ръбовете на съединяваните части се покриват с лепило.
3. Повърхностите се притискат плътно една към друга. И компресирането трябва да се извършва до пълното замразяване на състава.
4. След като компонентите са напълно сухи, процесът на заваряване на пластмаса се счита за завършен.

Основното предимство на студеното свързване е възможността за ефективно заваряване на разнородни повърхности и по този начин допълнително оборудване без допълнително оборудване. Недостатъкът на процеса е, че устойчивостта на заваръчния шев на вибрации е ниска и поради това използването на студеното заваряване е ограничено до мобилни машини.

Заваряване с горещ синтез

Горещото заваряване на пластмасови материали се основава на молекулярното взаимодействие на разтопените повърхности до вискозно състояние. Реакцията на полимера към ефект на температурата. Според този принцип пластмасовите материали се разделят на термопласти и реактопласти.

Термопластите не променят свойствата си по отношение на експлоатационните характеристики или химическия състав, дори ако са разтопени няколко пъти. Най-важното е, че материалите не губят здравината си, когато се върнат към първоначалната си твърдост след охлаждане. За разлика от термопластмасите, термореактивните материали почти напълно губят свойствата си на пластмаса, след като се върнат в първоначалното си състояние. Тази реакция на материала не му позволява да навлезе отново във вискозната фаза, като напълно губи здравината си. Повечето пластмаси са термопластични.

Методи за заваряване чрез нагряване

В зависимост от това как се хранят топлинна енергия в областта на съединението на полимерни материали съществуват следните видове горещо заваряване:

• с гореща газова струя;
• с помощта на специално нагрято приспособление;
• излагане на ръбовете на детайлите на въздействието на разтопени добавки;
• прилагане на ултразвуков поток;
• Инфрачервено или лазерно облъчване
• чрез нагряване на зоната на съединението чрез триене;
• високочестотен електрически ток.

Първият три метода ефективно за заваряване на пластмаси със собствените си ръце в домашна среда. Другите се използват най-често директно върху промишлени предприятия в производствения процес.

заваряване с нагрят газ

Съединението може да се нагрява с газова горелка и използва азот или аргон. Но най-безопасно и икономично е заваряването на пластмаса със сешоар, тъй като ръбовете на съединенията се нагряват с горещ въздух.

Изработване и ремонт на пластмасови части с промишлени или търговски термопластични нагреватели. Това оборудване за заваряване на пластмаси е проектирано по същия начин. Индустриалните прахосмукачки са с висока мощност, регулират се автоматично и се предлагат с редица допълнителни функции и асортимент от дюзи.

Процесът на заваряване на пластмаса с пистолет за горещ въздух е разделен на няколко етапа:

1. Определя се видът на пластмасата и в зависимост от това се избира температурата на нагряване да работи дюзата.
2. Почистване и обезмасляване на ръбовете на съединените части.
3. Детайлите са здраво захванати, така че да не се изместват по време на работа.
4. Съединенията се нагряват, докато се разтопят, който и се извършва синтез на материали.
5. След като заварката е направена, детайлът трябва да се охлади в естествената си среда. Не се препоръчва използването на допълнително охлаждане.
6. След това се извършва окончателното почистване на шева.

Контактно заваряване с нагревателно устройство

Най-простият метод за заваряване на пластмаси в у дома е директното нагряване на ръба на продукта с горещ инструмент. Технологичен процес Контактното заваряване се счита за най-простото и лесно за извършване в домашни условия, тъй като не изисква сложно оборудване.

Процесът на заваряване може да се раздели на два основни етапа:

1. Разтопяване на ръбовете на съединяваните части.
2. Притискане на разтопените повърхности една към друга и задържането им до пълното им охлаждане.

Времето между тези операции трябва да бъде възможно най-кратко, за да се предотврати охлаждането на материала. В противен случай качеството на заваръчния шев ще бъде недостатъчно.

Вкъщи за дребни ремонти често се използва обикновен поялник със специални накрайници.

Използване на пълнителен материал за заваряване

За да се повиши здравината и качеството на заваръчния шев, при съединяването на пластмасови материали широко се използват специални добавки. Като такъв материал се използват пластмасови пръчки или ленти.

Добавянето на добавка към заваръчния шев значително подобрява процеса на заваряване чрез нагряване с горещ въздух. Основното изискване за висококачествено пластмасово съединение е съчетаването на състава на добавката и полимерния материал.

Много ефективно използване на пълнителния материал е и използването на ръчно заваряване на екструдера. Това термомеханично устройство, което прилича на пистолет, първо нагрява полимерния материал до вискозно състояние и след това автоматично изстисква добавката върху повърхностите, които трябва да се съединят.

Заваряването на пластмаси се използва широко както в производствените халета, така и в дома. Процесът на заваряване е лесен за усвояване дори от неопитни потребители, но е важно да не забравяте да спазвате предпазните мерки за безопасност при работа.