Сварка пластика феном – высокий показатель прочности

Сварка пластика феном

Сварка пластика феном - высокий показатель прочности

Сварка пластика давно перестала быть чем-то новым и экзотическим. О ней не только слышали, но многие уже давно пользовались ее услугами или сами производили определенные работы. О холодной сварке пластика и линолеума есть отдельные статьи. Сейчас же подробнее рассмотрим сварку с помощью фена.

Технология этой сварки пластика подразумевает обязательное применение в рабочем процессе горячего воздуха или газа (в промышленных установках при массовом производстве) и с ее помощью можно сваривать детали до 10 мм толщиной.

Прочность полученного соединения не уступает другим участкам, а при работе опытного мастера даже часто превосходит их.

Применение сварки феном:

  • соединение и восстановление кровельных материалов и мембран;
  • соединение фитингов и труб;
  • ремонт деталей и бамперов автомобилей;
  • ремонт пластиковых изделий в быту;
  • промышленное производство пластиковых изделий.

Разновидности сварки

1. Сварка внахлест. Этот вид сварки применим для соединения и восстановления с помощью заплат тентовых тканей и различных мембран. Технология заключается в нагреве двух, соединяемых внахлест, деталей и последующего плотного прижимания их роликом одна к другой. При такой сварке надобность присадочного материала отпадает.

2. Стыковая сварка с присадочными материалами. Круглые прутки присадочного материала (3-4 мм в диаметре) по текучести и химическому составу подбираются идентичными материалу основного изделия. Основной принцип сварки – постепенное прогревание краев деталей и прутка из присадочного материала с вдавливанием последнего в направлении линии шва.

Для работы обязательны:

  • Фен. Специализированные и профессиональные термофены обязательно предусматривают возможность плавной регулировки подачи воздуха и его температуры. Они имеют удобную рукоять из термостойкого качественного пластика, просты в обслуживании. Для них существует отличный выбор насадок с различными диаметрами и профилями сопла.
  • Пруток присадочного материала (для стыковой сварки).

Для работы желательны:

  • Зажимы, струбцины, прищепки – для жесткого закрепления, выставленных перед проведением сварки, деталей.
  • Специальная насадка на фен определенного диаметра.
  • Наждачная бумага, надфили или напильники, гравировальная машинка – для зачистки и выравнивания полученного и остывшего шва.

Порядок работы

  1.  Определить материал соединяемых деталей для правильного выбора вида присадочного материала.
  2.  Выполнить испытательный шов на ненужном остатке пластика для того, чтобы определиться с рабочими настройками термофена – температура и скорость подачи воздуха.

    Этот подготовительный этап очень важный, ведь для многих видов пластика от температуры его плавления до разрушения диапазон в 50-70°С.

  3.  Зачистка кромок по линии соединения деталей. При этом удаляется весь мусор и грязь в прилегающей ко шву зоне. Не помешает обезжиривание.

  4. При изготовлении изделия его детали выставляются и закрепляются в нужном пространственном положении. При ремонте (восстановлении) «пазлы» тщательно подгоняются для ровного контакта с другими элементами «мозаики» и затем также фиксируются зажимами.

  5.  Непосредственно сварка, в процессе которой нагретый пруток легким уверенным нажимом утапливается в разломе будущего сварочного шва с одновременным продвижением вдоль него к концу.
  6. Удаление остатка прутка. Для этого близко к поверхности сварки прогревается часть прутка и затем излишек присадки аккуратно отрывается или откручивается.

  7.  После остывания всего изделия производится, при необходимости, выравнивание и окончательная зачистка полученного шва.
  8.  Через 15-30 минут после полного остывания изделия и проверки качества полученного соединения можно приступать к его покраске или дальнейшей эксплуатации.

Советы и рекомендации

  • Не стоит сразу пытаться восстановить ремонтируемое изделие, даже если у вас богатый опыт подобных работ. Подобрать рабочую температуру фена, скорость подачи воздуха, время разогревания присадочного материала прутка и ремонтируемых деталей лучше на каком-то ненужном фрагменте аналогичного материала или в неответственном, малонагруженном месте изделия. Это позволит избежать температурной деформации пластика при перегреве или получения недоваренного шва при плохом прогреве. Особенно полезно последовать этому совету при сварке деталей из различных пластических материалов.
  • Пруток присадочного материала желательно удерживать перпендикулярно к сварочному шву или с незначительным отклонением.
  • Кончик прутка перед началом работы заостряем.
  • Старайтесь достичь равномерного прогрева толстого прутка и тонкого материала деталей.
  • При большой подаче горячего воздуха может прогреться и обвиснуть (деформироваться) часть прилегающего ко шву пластика.
  • Если предстоит заполнить присадочным материалом швы деталей большой толщины или имеющие значительные зазоры – проходить шов нужно начинать прутком наименьшего диаметра (3 мм), а продолжить работу большим прутком.
  • Скорость сварки можно повысить в несколько раз применяя специальное сопло с «носиком». Этот элемент сопла самостоятельно вдавливает прут в место будущего сварочного шва между пластиковыми деталями во время продвижения фена вдоль шва.
  • Отсутствующий припой могут заменить самостоятельно нарезанные прутки для сварки из пластика, аналогичного свариваемому.

Выводы

Сварка с использованием термофена и специального присадочного материала помогает достичь отличного результата при соединении изделий из пластика. Прочность шва не уступает самому цельному материалу. Данный способ соединения помогает успешно решать возникшие бытовые и специализированные проблемы и плановые вопросы по восстановлению, ремонту и изготовлению изделий из пластика.

Источник: http://svarkagid.com/svarka-plastika-fenom/

Рекомендации для выполнения сварки пластмасс

Сварка пластмасс – это контакт, активированных нагревом поверхностей, в результате которого образуются соединения. Но сваривать можно только термопластичные материалы – термопласты, которые становясь пластичными при определенной температуре, после охлаждения не теряют своих свойств. Термореактивные материала меняют свои характеристики при нагреве и последующей кристаллизации.

Способы осуществления сварки

Существует множество процессов, отличающихся последовательностью выполняемых операций:

  • пластмассовые поверхности под небольшим давлением прижимают друг к другу, после чего активируют соединенные участки;
  • подвергшиеся активации поверхности соединяют между собой, в результате чего происходит их сварка;
  • контакт и активация происходят одновременно.

Процессы, протекающие в сварочной зоне при соединении пластмассовых поверхностей, напоминают сварку металлов.

  1. Подводится и преобразуется энергия, которая обеспечивает нагревание соединяемых поверхностей.
  2. Активированные поверхности взаимодействуют при контакте.
  3. В зоне соединения происходит формирование материала, обладающего новой структурой.

Нагревание поверхностей, подлежащих свариванию, выполняется методом:

  • соединения материала с теплоносителем: газ, нагретый инструмент, присадка;
  • поглощения и преобразования электрического или механического колебания высокой частоты, или энергий: механической, лучевой.

Независимо от способа активации, суть процесса заключается в передаче поверхностям необходимой температуры, при которой повышается пластичность материала, способствующая образованию прочного и надежного соединения.

Существует несколько методов сварки термопластов:

  • газом, нагретым до нужной температуры;
  • контактный нагрев (инструментом);
  • высокочастотным током;
  • трением;
  • ультразвуком.

Нагретый инструмент

Сварка нагретым инструментом – это самый простой и самый популярный способ соединения термопластов. Преимуществом являются низкая стоимость оборудования для сварки пластмасс, легкость и простота процесса. Метод используют для сваривания труб, изготовления тары, емкостей, применяют в машиностроении и сооружении пластиковых конструкций. Существует два вида нагрева: прямой и косвенный.

Сварку нагретым инструментом осуществляют с помощью сварочного аппарата для полимеров, применяемого для соединения труб встык или в раструб.

Принцип действия оборудования заключается в оплавлении плоской поверхности при стыковом соединении, обычно это торцы труб, обладающих различным сечением.

Часто такие аппараты применяются в быту, потому что им доступно соединение любых деталей имеющих небольшую плоскую поверхность для контакта с нагретым инструментом. Кстати, обычный электрический паяльник может быть использован для сварки термопластов, особенно для разогрева кромок деталей.

Нагретый газ

Сварка пластмассы феном (термофеном, строительным), горелками различных форм и размеров относится к сварке с применением нагретого газа.

Обычно для нагревания применяется обычный воздух, аргон, углекислый газ, азот или продукты горения. Вид теплоносителя зависит от характеристики соединяемых материалов.

Чтобы обеспечить высокую прочность сварочного шва соединяемых термопластов специалисты используют аргон или азот. Наиболее экономичным из всех газов является воздух.

Недорогое, простое в эксплуатации оборудование, позволяющие выполнять соединение деталей любой формы и размера, обуславливает широкую популярность этого вида сварки. Ее используют в сооружении конструкций из тонкой пластмассы, сварке химической аппаратуры, емкостей и прочего.

Существует два способа сварки пластмассы нагретым газом: с использованием присадок и без них. В качестве присадки обычно применяется пруток сечением от 2 до 6 мм, или узкая полоска из того же материала, что и свариваемые элементы. Благодаря дешевизне и простоте оборудования, с помощью нагретого газа часто осуществляется сварка пластмассы в домашних условиях.

Сварка экструдером

Экструдер или пистолет для сварки пластмассы, оснащенный нагревательным элементом, через который выполняется непрерывная подача присадочного прутка, давно стал незаменимым инструментом, применяемым для сварки термопластов в домашних условиях. Для осуществления соединения требуется определенная температура, подающегося пистолетом расплава: примерно на 45°C выше температуры плавления свариваемой поверхности.

Процесс может быть бесконтактным и контактно-экструзионным. В первом случае прижим присадки выполняется с помощью специального прижимного ролика, без контакта аппарата и материала.

Второй способ предусматривает касание сварочным соплом пистолета соединяемых элементов. Второй метод способствует снижению тепловых потерь, обеспечивая прямую теплопередачу от оборудования к соединяемым деталям.

Так же контактно-экструзионный способ не требует применения дополнительных прижимных устройств.

Сварку пластмасс применяют в тех случаях, когда элементы изготовлены из одинакового материала; применение крепежей и клея нецелесообразно; необходимо минимизировать вес конструкции.

Источник: http://stroitel5.ru/rekomendacii-dlya-vypolneniya-svarki-plastmass.html

Где и как применяется холодная сварка для пластика и пластмасс?

Сварка уже с давних пор достаточно широко применяется в промышленности, строительстве и быту. Одним из самых интересных изобретений человека является холодная сварка для пластика, в быту это изобретение достаточно серьезно облегчает ремонт каких-либо бытовых принадлежностей. Изобретение холодной сварки является огромным шагом в сфере ремонта изделий из пластмассы.

Одним из наиболее полезных свойств холодной сварки является возможность без особых усилий, самостоятельно приклеить отколовшийся кусок, заклеить трещину и многое другое.

В тоже время стык по прочности и монолитности равноценен пластмассе.

Благодаря этим свойствам, многие бытовые предметы после ремонта при помощи холодной сварки как бы перерождаются и обретают новую жизнь, так как их владельцы передумывают их выбрасывать.

Где применяется?

Холодная сварка по своей сути является клеем на основе аминовой и эпоксидной смол с металлическим или минеральным наполнителем.

Большинство фирм производителей держат состав наполнителя в строжайшем секрете, так как данный компонент серьезно влияет на технические параметры сварочного компонента.

А конкретно на: скорость застывания, прочность, теплостойкость, способность взаимодействия с водой и прочее.

На данное время существует особый вид холодной сварки, который служит для соединения пластмассовых деталей.

Применение:

  • шпаклевка автомобильного бампера;
  • ремонт приборов;
  • ремонт трубопроводов из пластмассы и пластика;
  • починка рыболовной удочки;
  • склеивание разнообразных элементов из пластмассы.

Учитывая приведенный выше список работ, можно понять, что спектр применения холодной сварки достаточно широк.

Свое признание и популярность холодная сварка приобрела не только среди профессиональных специалистов, но и среди обычных пользователей.

На сегодняшний день ее применяют для ремонта пластиковых элементов и узлов на автомобилях, для того что бы состыковать пластиковую изоляцию на электропроводке, для ремонта бытовой техники, пластиковых ручек на ножах, удочек и многого другого. Список использования холодный сварки достаточно длинный, чтобы приводить его полностью.

Преимущества жидкой сварки

Во время процесса соединения не происходит какого-либо нагревания. За основу взят химический процесс. Клей просачивается в соединяемые поверхности и, спустя некоторое время, застывает, образуя монолитный шов. Для осуществления данных работ нет необходимости в дорогом оборудовании и долгой подготовке.

Успешно используемая в строительстве и промышленности, жидкая сварка для пластика нашла свою нишу в наше время и в быту. Ее популярность, благодаря таким свойствам как универсальность и быстрое склеивание, растет с каждым днем.

Вот часть причин, благодаря которым растет популярность холодной сварки:

  • всегда можно найти в специализированных торговых центрах и магазинах по доступной цене;
  • нет необходимости в наличии особых знаний и навыков для использования;
  • нет необходимости в наличии оборудования работающего от электричества в «полевых» условиях;
  • части корпусов и других конструкций можно соединять даже не смотря на то, что они работают на разрыв или сдвиг;
  • холодная сварка подходит для работы практически со всеми видами материалов.

Одним из главных преимуществ, наравне с прочностью соединения, можно отметить отсутствие нагревания при работе, простота склеивания, не требующая специализированных навыков, возможность ремонта приборов, у которых высокий уровень вибрации от серьезных нагрузок.

Кроме того, клей для пластика имеет достаточно доступную цену. Сварка, не требующая наличия высокой температуры, играет очень большую роль при ремонте или монтаже, особенно если данные работы проводятся во взрывоопасных помещениях.

Какие виды есть?

Холодная сварка бывает двух типов: однокомпонентная и двухкомпонентная. По консистенции сварка подразделяется на жидкую и пластилинообразную. В состав жидких входят клей и отвердитель. Перед непосредственным применением оба компонента необходимо тщательно перемешать.

Пластилинообразные бывают как одно- , так и двухкомпонентными. В случае двухкомпонентного состава составляющие разминаются и перемешиваются, из-за чего между ними  начинается химическая реакция.

На прилавках в наши дни холодную сварку можно найти в трех видах:

  1. В виде трубочки, внутренняя часть которой является эпоксидной смолой, а наружная затвердителем. Работают с такой сварки следующим образом: от трубки необходимо отрезать небольшой кусочек и размять рукой до того, пока не получится однородная мягкая масса напоминающая пластилин. Об однородности вещества судят по однородности  его цвета.
  2. Двухкомпонентная смесь. Смола и наполнитель находятся в разных тарах. Перед работой их смешивают до момента получения однородного состава.
  3. Однокомпонентный. Состав сразу готовый к использованию, по виду напоминает обычный канцелярский клей. Данный состав можно считать универсальным, так как его в быту его применяют больше всего, и он способен склеивать практически любые типы пластмасс.

По назначению сварка бывает универсальная или узкоспециализированная для конкретного типа материала.

У специализированных сварок прочность намного выше, чем у универсальных, но перед началом работы необходимо удостовериться, для каких материалов она предназначена, в противном случае она окажется неэффективной.

К примеру, склеивать металлические детали составом, предназначенным для дерева или пластика абсолютно неэффективно.

Многие пользователи сильно интересуются температурным режимом, который может выдерживать клей. Как правило, это пишут на упаковке, у обычной недорогой продукции универсального использования данный показатель около 260оС, у узкоспециализированых, дорогих составов данный параметр больше в 4-5 раз.

Инструкция по  использованию

Первоочередной задачей перед использованием является ознакомление с мерами предосторожности.

  1. Необходимо беречь глаза от попадания в них клея, а так же избегать его попадания на открытые участки кожи. Поэтому прежде чем приступить к работе, нужно одеть очки и защитные перчатки.
  2. Убрать от доступа детей и животных тюбик со сваркой.
  3. Хранить нужно в темном месте.
  4. Клеевой состав должен находиться как можно дальше от еды.

Внимание! Если обнаруживается внутри тюбика состав вдруг стал твердым, то это легко устраняется при помощи нагревания в течение 15-20 минут. Например, можно подержать тюбик в горячей воде.

Процесс холодной сварки достаточно прост. Перед склеиванием поверхности, на которые будет наноситься состав нужно обработать наждачной бумагой, для увеличения шероховатости, которая довольно сильно влияет на адгезионные параметры пластика. Затем необходимо данные поверхности обезжирить, для данной операции подойдет любой спиртосодержащий раствор.

Холодная сварка распределяется по поверхности изделия, к которому необходимо прижать другую часть из пластика. В течение 3-4 минут изделия начнут между собой схватываться, а через 15 полностью соединятся с требуемой прочностью.

Полезные советы

Выбрать наиболее подходящую марку довольно сложно из-за того что на рынке есть множество разнообразных вариантов, перечислить которые довольно сложно. Для правильного выбора рекомендуется отталкиваться от технических характеристик изделия.

В том случае, когда планируется использовать сварку с высокими температурами, то желательно узнать эту характеристику заранее. Иногда эта характеристика оказывается меньше чем у пластика, что может сильно помешать работе в дальнейшем.

Рекомендации по использованию холодной сварки:

  1. Для того чтобы конечный результат был как можно более качественным, рекомендуется соединяемые поверхности слегка нагреть.
  2. Так нужно помнить то, что чем выше температура, тем быстрее застывает холодная сварка, из-за чего может быть снижена прочность сварочного шва. Поэтому перед тем как нагревать, рекомендуется, обдумать каким методом это будет проделываться. Например, использование для этих целей фена, будет не самой удачной идеей.
  3. В том случае, когда детали, которые предполагается сварить, подвержены высокому уровню вибрации, необходимо задуматься о том, что их необходимо заменит на новые, так как велика вероятность что холодная сварка может не выдержать этих нагрузок. Также стоит основательно подойти к выбору холодной сварки, например, использовать не универсальную, а специализированную способную выдерживать сильные вибрации.
  4. Не на последнем месте стоит и такая характеристика как внешний вид сваренного стыка, иногда это портит весь внешний вид. В этом случае, как и в предыдущем пункте, возможно, стоит задуматься о том, чтобы установить новые детали.
  5. При помощи холодной сварки можно проводить ремонтные работы и на мокрых поверхностях, но для этой цели необходимо использовать специализированный состав. Таким образом, можно устранить течь в пластиковых трубах, по которым перемещение воды происходит под небольшим давлением. Но нужно помнить, что это является временным решением.
  6. Если проводится ремонт трубопровода или магистралей состоящих из пластиковых труб, разумным решением будет использование состава, который может выдерживать постоянный контакт с водой.
  7. Если сварка затвердела, перед тем как ее применить, ее нужно немного подогреть, для данной цели можно использовать фен, или просто поставить ее на отопительный радиатор или под прямые солнечные лучи, двадцати минут должно хватить.

Немаловажным будет перед покупкой изучить этикетку на упаковке с холодной сваркой, там указана дата, состав и инструкция, как с ним работать.

Таким образом, можно сделать заключение что, холодная сварка является поистине идеальным материалом, который помогает в наше время без каких либо проблем соединить пластиковые детали. Процесс отличается предельной простотой, сам состав относительной дешевизной, самое главное при работе с холодной сваркой соблюдать все требования производителя, указанные в инструкции.

Источник: https://SantehnikPortal.ru/trubi/holodna-svarka.html

Сварка пластмасс нагретыми газами

Некоторые пластмассы (полиамиды) чувствительны к кислороду. Последний снижает прочность и пластичность сварных швов, поэтому сварку в этом случае выполняют инертным газом.

Полиэтилен также рекомендуется нагревать азотом или углекислым газом. Однако он хорошо сваривается и при использовании горелок с газовым пламенем.

Нагретыми газами чаще всего сваривают винипласт, полистирол и некоторые другие пластмассы.

Наиболее широко сварку нагретым воздухом используют при изготовлении сварных конструкций из винипласта. Прочность сварных соединений в значительной мере зависит от технологического режима сварки (температуры и количества подаваемого воздуха, диаметра сопла горелки и сварочного прутка, толщины свариваемого материала и т. д.).

Винипласт не имеет определенной точки плавления. При температуре выше 80° С (353 К) он размягчается, при 180° С (453 К) начинает течь, в интервале 200— 220° С (473—493 К) переходит в вязкотекучее состояние, а если приложить при этом давление — сваривается.

Влияние температуры воздуха на скорость сварки и прочность сварного соединения винипласта

Температура воздуха °С (К) Скорость сварки однорядного шва. м/ч Предел прочности при разрыве Х-образного шва, кгс/см2 (MH/м2) Прочность соединения по основному материалу, % Примечание
210 (483) 4,8 140 (13,72) 25 Сварка горелкой косвенного нагрева
230 (503) 8,4 340 (33,34) 25 Давление воздуха 0,6 ат
250 (523) 11,4 325 (31,88) 58 Диаметр сопла 2,5 мм
270 (543) 13,8 350 (34,32) 63 Диаметр прутка 2,5 мм
300 (573) 15,0 170 (16,67) 30
320 (593) Материал разлагается

Температура сварки лежит вблизи критической точки, при которой материал начинает разлагаться.

Чтобы, оптимальная температура горячего воздуха в месте сварки составляла 200—220° С (473—493 К), воздух в горелке следует нагревать до 230—270° С (503— 543 К).

В табл. 26 приведены данные о влиянии температуры нагреваемого воздуха на скорость сварки и прочность шва. С повышением температуры воздуха скорость сварки увеличивается, а сварной шов становится более прочным. Если температура воздуха при сварке превышает 270°-С (543 К), материал будет разлагаться; при температуре ниже 230° С (503 К) не обеспечивается достаточная прочность соединения.

Сменный наконечник выбирают в зависимости от толщины листов, диаметра прутка и формы разделки кромок.

Наконечники с диаметром отверстия 1,5—2 мм применяют для сварки листов незначительной толщины (3—5) мм, с диаметром 3,5—4 мм — для сварки листов толщиной 16—20. мм. Диаметр отверстия наконечника горелки должен быть равен диаметру сварочного прутка.

Если диаметр отверстия не соответствует диаметру прутка, равномерно прогреть пруток становится довольно трудно, а значит и прочность шва будет снижена.

Скорость разогрева сварочного прутка и кромок листа воздухом зависит от профиля шва. Например, дляV- и Х-образных швов тепловые потери при сварке меньше, чем при угловых и внахлестку. Поэтому при одинаковой толщине листа следует применять соответственно наконечники меньших или больших диаметров.

Прежде чем включить сварочную горелку, пускают газ-теплоноситель, количество которого регулируют кранами общей сети и на горелке.

Затем его поджигают (если применяется газовая горелка) или включают электрический ток (в случае электрической горелки).

Такая последовательность обязательна, иначе можно прожечь медный змеевик у газовой горелки или расплавить нагревательную спираль у электрической.

Температуру воздуха можно контролировать следующим образом. Наконечник горелки установить на расстоянии 5 мм от шарика ртутного термометра. Если через 10— 15 с термометр покажет необходимую температуру, приступить к сварке. Если температура сварки назначена правильно, то через 2—3 с после приближения горелки на винипласте появится матовое пятно.

Качество шва зависит от скорости укладки сварочного прутка, угла наклона его при подаче в шов, величины усилия при вдавливании размягченного прутка, расстояния от наконечника до свариваемой поверхности, положения и направления горелки при сварке. Чтобы материал не перегревался, стремятся размягчить только кромки и пруток, для чего к последнему прикладывают некоторое давление, создаваемое рукой.

Средняя скорость укладки сварочного прутка диаметром 3 мм при электрической горелке должна составлять 12—15 м/ч. При меньшей скорости время нагрева увеличивается, вследствие чего пруток и свариваемый материал могут перегреться. При скорости укладки более 15 м/ч сварочный пруток и материал не успевают нагреться До температуры сварки. И в том и другом случаях снижается прочность соединения.

Сварочный пруток должен подаваться под углом 90° к поверхности сварного шва.

Если угол превышает 90°, часть усилий тратится на вытягивание прутка в пластичном состоянии, вследствие чего при дальнейшем охлаждении возникают усадочные напряжения, которые разрывают пруток.

При наклоне, меньше 90°, пруток разогревается быстрее, чем основной материал (и на более длинном участке), в результате чего он не приваривается к свариваемым деталям.

Кроме того, часть усилия при вдавливании прутка расходуется на сжимание в продольном направлении, обратном его движению, вследствие чего образуются «волны». Прочность соединения при неправильной подаче прутка в шов резко снижается, и пруток легко отделяется от поверхности сварочного шва.

Угол наклона наконечника горелки к поверхности сварного шва выбирают в зависимости от толщины материала. Для листов толщиной менее 5 мм угол наклона а. рекомендуется 20—25°, при 10—20 мм — 30—45°.

Расстояние между наконечником и поверхностью шва следует поддерживать постоянным (5—8 мм).

Хорошее соединение прутка с основным материалом в начале шва будет обеспечено, если пруток нагреть и приварить так, чтобы конец его выступал за срез изделия на 3—5 мм.

Покачиванием горелки можно быстро изменить направление струи воздуха и добиться тем самым равномерного нагрева сварочного прутка и основного материала. Пруток укладывают в продольном направлении между приваренными прутками. В ответственных соединениях корень шва подваривают, чем значительно улучшают качество сварки.

После сварки шов должен медленно охлаждаться. Искусственное охлаждение, особенно при сварке листов толщиной более 10 мм, может привести к растрескиванию. После охлаждения и зачистки швы подвергают контролю.

Прочность сварных швов при различных видах нагрузки по отношению к прочности основного материала (в %) составляет: встык при срезе 65, при растяжении 75, при сжатии 85, при изгибе 65; валикового при растяжении 65; удельная ударная вязкость материала сварного соединения 10.

При прутковой сварке винипласта отмечается низкая ударная вязкость шва, а также снижение ударной вязкости основного материала на границе сварного шва. Винипласт чувствителен к концентраторам напряжений, поэтому даже при наварке прутка на трубу ударная вязкость материала уменьшается в месте приварки почти в 10 раз.

Существенный недостаток сварки в струе горячего воздуха — низкая производительность.

Средняя скорость укладки одного сварочного прутка при работе с газовой горелкой составляет 15—20 м/ч, а электрической — 12— 15 м/ч.

Чтобы сварить 1 м винипластовых листов толщиной 18—20 мм с V-образной разделкой, необходимо уложить 30—35 прутков диаметром 3 мм. Следовательно, продолжительность сварки 1 м шва составляет около 2 ч.

Чтобы увеличить скорость сварки, часто повышают температуру газа до 300° С (573 К). Однако при этом необходимо строго сохранять заданные параметры режима сварки, иначе произойдет разложение материала. Время для подогрева присадочного материала может быть сокращено, если применить описанный ранее дополнительный подогрев в специальном патроне.

Органическое стекло сваривают струей воздуха, нагретого до 200—220° С (473—493 К). Время нагрева более продолжительное, чем у винипласта, поэтому скорость сварки почти в 2 раза ниже.

Присадочным материалом служат нарезанные из листа прутки с поперечным сечением 7—12 мм2. Более успешно органическое стекло сваривают с применением винипластовых прутков, которые хорошо сцепляются с его поверхностью.

Свариваемые поверхности рекомендуется предварительно обезжирить (ацетоном или дихлорэтаном).

Прочность при разрыве сварных соединений органического стекла составляет в среднем 30—45% по отношению к прочности основного материала.

Полиамиды следует сваривать в азоте, температура нагрева которого на 30—50° С (303—323 К) превышает температуру плавления основного материала. Полиэтилен сваривают азотом, нагретым до температуры 200—220° С (473—493 К).

Источник: http://www.prosvarky.ru/specialmetods/plasticswelding/8.html

Восстанавливаем пластик

Время от времени большинству мотоциклистов приходится сталкиваться с повреждением пластиковых деталей своего двухколесного друга. Когда мото-сезон в разгаре, утомительно ждать месяц новые запчасти, да и цены на отдельные пластиковые элементы не радуют и доходят до 20 000.

Есть хорошие новости – пластик можно восстановить.

 Желательно иметь в наличии все кусочки восстанавливаемой детали, т.к. это существенно сократит стоимость и время ремонта. Если куски не все ничего страшного – ремонт все равно возможен.

 Существует много вариантов восстановления: склейка пластика эпоксидной смолой и другими клеющими средствами, замена недостающих фрагментов эпоксилином, армирование всякими металлическими сетками, проклейка стеклотканью с эпоксидкой, пайка, скрепление частей заклепками и шурупами, НО только один метод позволяет восстановить деталь практически без потери прочности, пластичности и достаточную стойкость к постоянным вибрациям – это сварка пластика. Про него я и расскажу.

Сразу оговорюсь, что пайка и сварка пластика – это разные методы. Каждый тип пластика варится в определенном температурном диапазоне.

ABS пластик, например (из него, как правило, сделаны внешние крашенные детали) при 350 градусах плюс минус 10. Если температура меньше – получится не прочный шов из-за недостаточного взаимопроникновения свариваемых частей.

Если больше – шов будет хрупким и не пластичным. Т.о. паяльником всегда получаем хрупкий шов, плохо проваренный внутри.

Для сварки пластика необходимы: профессиональный фен с электронной регулировкой температуры воздуха на выходе с шагом регулировки не более 10 гр., специальная насадка для фена создающая узкий поток воздуха, сварочные прутки для различных типов пластика и желательно иметь в наличии гравер с гибким валом для обработки свариваемых поверхностей.

Необходимо составить последовательность сварки деталей, чтобы не получилось так, что уже сваренные детали не позволят правильно пристыковать последующие элементы. Если отсутствуют некоторые фрагменты, нужно подобрать или изготовить их замену из пластика соответствующего типа.

Свариваемые части должны быть чистыми и сухими. Необходимо их плотно состыковать друг с другом и зафиксировать. Далее гравером обрабатывается место стыка, придается Y образная выемка вдоль всего шва. Не лишним будет одеть защитные очки. Важно при этом удалить всю краску с места будущего шва, т.к. она помешает нормально сварке. Потом шов очищается от остатков после гравера.

Температура сварки выбирается в соответствии с типом пластика (он обычно указан с внутренней стороны детали) ABS – 350г, PP – 250, PC – 350, PVC – 300 Фен выходит на заданный температурный режим примерно 5 минут. Далее можно варить.

важно не задерживать долго струю воздуха на одном месте, т.к. это приведет к деформации пластиковой детали, но прогревать шов и пруток до требуемой температуры для образования прочного шва. Сварку желательно проводить с 2 сторон пластика для усиления прочности, особенно это важно, когда деталь готовится под покраску – с лицевой стороны деталь шлифуется перед покраской.

Пример:

После сварки:

Внешний вид шва с лицевой стороны не идеален, в следствии ранее произведенного ремонта пайкой. Шов не выдержал нагрузок и разошелся. При качественной сварке это исключено.

В местах повышенной нагрузки (кронштейны, ребра жесткости), сварку желательно проводить с 2 сторон пластика для усиления прочности, особенно это важно, когда деталь готовится под покраску – с лицевой стороны деталь шлифуется перед покраской и шов соответственно становится тоньше.

Теперь поговорим о восстановлении силовых элементов крепежа, в случае их отсутствия. Это самый сложный этап при восстановлении т.к. необходимо точно воссоздать элемент, обеспечить его правильное позиционирование при монтаже и придать достаточную прочность конструкции.

Для этого сначала изготавливается каркас кронштейна из плотной бумаги. Далее по нему изготавливаются элементы кронштейна и скрепляются между собой.

Потом производится сварка:

лишнее убираем:

Далее нужно точно позиционировать получившуюся деталь (для этого можно использовать ответную часть для которой кронштейн предназначен) и приварить ее к пластику:

таким образом восстановленный пластик будет выдерживать нагрузки не хуже нового, а временные и финансовые затраты на ремонт будут ощутимо меньше, чем при покупке нового элемента.

Источник: http://maximusmoto.ru/index.php/poleznaya-informatsiya/obshchaya-informatsiya/91-vosstanavlivaem-plastik

Сварка пластика: основные методы и виды используемого оборудования

С широким внедрением пластика в повседневную жизнь, технология его сварки находит все более широкое применение. Сварка – это технологический процесс, при котором происходит надежное соединение материалов. В зависимости от используемых материалов и оборудования сварка пластмассы может осуществляться следующими способами.

Термо-контактная сварка пластика

Она же контактно-тепловая. Эта технология сварки пластмасс подразумевает использование нагретого сварочного инструмента, при контакте с которым происходит нагрев соединяемых поверхностей.

В зависимости от выбранного оборудования существует два варианта такой сварки:

  1. Нагревательный элемент плотно прилегает к соединяемым деталям. В результате чего он их оплавляет.
  2. Нагревательный элемент контактирует только с внешними частями свариваемых изделий. В результате происходит их проплавление.

Термо-контактный метод сварки – это один из самых доступных и универсальных способов. Для него используется специальное автоматизированное оборудование, которое работает в полностью автоматическом режиме. Например, это может быть линия по розливу молока в пакеты.

Цена оборудования для термо-контактной сварки достаточно высока. Но опыт его использования показывает, что она в значительной степени оправдывается высокими показателями производительности и рентабельности.

Сварка в электрическом поле

Принцип действия этого вида сварки основан на поглощении энергии электрического поля. Использоваться она может не для всех видов пластика, а только для так называемых полярных. К ним относятся:

  • поливинилхлорид;
  • виниласт;
  • полиамид.

Существуют две основных схемы этого вида сварки: прессовая и роликовая. Их основное отличие заключается в способе прокладки швов.

В настоящее время этот вид сварки достиг значительного совершенства. Он широко используется при производстве обуви, письменных принадлежностей и даже железнодорожных вагонов. Среди основных достоинств этого вида сварки особенно следует отметить следующие:

  1. Высокие показатели производительности.
  2. Экономичность.
  3. Возможность совмещения с процессом сварки целого ряда других технологических операций.

Благодаря вышеперечисленным достоинствам высокочастотный метод сварки очень быстро развивается и совершенствуется. В настоящее время разработано довольно много вариантов оборудования для этого вида сварки. Часть из них даже попала в серийное производство.

Сварка газовым теплоносителем без применения присадок

Этот способ имеет ограниченное применение. Чаще всего им осуществляется сварка листовых пластиков из поливинилхлорида и полиэтиленовой пленки. Для ее осуществления понадобится целый механизированный комплекс. Прочность швов здесь во многом зависит от температуры газовой среды, скорости сварки и показателя давления ограничительных лент.

Сварка газовым теплоносителем с применением присадки

При этом способе в качестве присадки используется специальный пруток для сварки пластика. При помощи струи нагретого газа осуществляется нагрев свариваемых поверхностей и самого прутка. После чего сварщик плотно прижимает пруток рукой. В результате чего и происходит соединение свариваемых поверхностей.

Этот метод очень универсален. Он может использоваться для сварки пластиков любой толщины и в любой конфигурации. Этим способом могут выполняться все типы соединений: внахлест, стыковые и угловые. Из его недостатков стоит отметить сравнительно низкую производительность.

Сварка пластиков излучением

В основе этого способа лежит способность пластмасс к поглощению энергии. В результате чего происходит их нагрев и спаивание. В зависимости от используемого оборудования различают следующие виды сварки:

  • инфракрасным излучением;
  • лазером;
  • светом видимого диапазона.

Особенностью этого метода является отсутствие непосредственного контакта свариваемых поверхностей с инструментом, что позволяет избежать их прилипания.

Сварка пластмасс трением

Этот метод основан на свойстве преобразования механической энергии в месте трения в тепловую. За счет чего и происходит нагрев свариваемых поверхностей. Сварка трением применяется в основном для соединения изделий из твердых видов пластмасс.

Этот метод по своей технологической сущности очень прост. Для него достаточно иметь доступ к обычному сверлильному или токарному станку. Из его недостатков стоит отметить то, что одна из деталей обязательно должна иметь поверхность круглой формы.

В последнее время все большее распространение получает ультразвуковой метод сваривания пластмасс. Он позволяет осуществлять качественное соединение деталей самой различной толщины.

Современный аппарат для сварки пластика ультразвуком позволяет непрерывно и с очень высокой скоростью сваривать пластмассовые пленки. При оснащении его дополнительным рабочим наконечником также появляется возможность для осуществления сварки в ручном режиме.

Основные виды оборудования для сварки пластика

Купить оборудование для сварки пластика сейчас не проблема. Но как не запутаться в его многообразии? Все существующие на данный момент аппараты и агрегаты для сварки пластмасс можно классифицировать на следующие категории:

  1. Ручные аппараты горячего воздуха.
  2. Сварочные экструдеры.
  3. Машины для сварки листов.
  4. Сварочные автоматы.

Теперь более подробно рассмотрим каждую из перечисленных категорий.

Ручные аппараты горячего воздуха

Эта группа сварочных аппаратов в основном представлена фенами. Их основное различие состоит в мощности и форме. Принцип их действия заключается в сильном нагреве воздуха. Кроме того, в зависимости от модели в фенах может присутствовать функция переключения режимов, которая позволяет увеличивать или уменьшать температуру подаваемого воздуха.

Термофен по своему принципу работы схож со своим бытовым аналогом, предназначенным для ухода за волосами. Разница заключается в более высокой мощности и нагреве. Он подает воздух нагретый до 300-500°С. Чаще всего сварка пластика своими руками осуществляется именно при помощи фена.

Для изменения конфигурации воздушного потока используются специальные насадки – форсунки. Фен для сварки пластика дополнительно может оснащаться следующими видами насадок:

  1. Фиксирующими. Эта группа насадок плотно прижимает свариваемые поверхности.
  2. Щелевыми. Используются для сварки кровельных материалов и тентов.
  3. Формировочными. Их основное применение сварка пластика большого размера.

Сварка пластиков феном может осуществляться следующими способами:

  • внахлест;
  • встык с использованием присадочных материалов.

Техника сварки с использованием фена

Сварка по пластику в домашних условиях при помощи фена осуществляется следующим образом:

  1. Определяется вид пластика свариваемых деталей и уже исходя из него выбирается присадочный материал.
  2. В зависимости от вида работ выбирается соответствующая насадка на фен.
  3. Прокладывается пробный шов. Этим определяется оптимальная температура сварки пластика и целый ряд других параметров.
  4. Зачищается и обезжиривается зона сваривания.
  5. Свариваемые детали тщательно подгоняются и надежно фиксируются.
  6. Проводится сваривание, во время которого нагретый пруток уверенным движением утапливается в шве с одновременным продвижением к концу.
  7. После остывания шва проводится его окончательное выравнивание и зачистка.

При помощи термофена даже возможна сварка АБС пластика. Отличить его можно по следующим признакам:

  1. Белеет на изгибе.
  2. Легко ломается.
  3. Очень быстро переходит из твердого состояния в жидкое.
  4. При перегреве наблюдается пузырение.
  5. Запах сходный с каучуковым.
  6. Обладает способностью легко растворяться в ацетоне.

Рекомендуемая температура для работы с этим пластиком – 350°С.

Сварочные экструдеры

Ручной экструдер для сварки пластика – термомеханическое устройство похожее на пистолет. Он сначала нагревает пластик до вязкого состояния, а затем производит его выдавливание на свариваемые поверхности. В результате этого образуется прочный сварочный шов.

Почти все сварочные машины этого типа для удобства использования изготавливаются в виде пистолета, сверху которого расположена специальная насадка для нагрева рабочей смеси. Принцип работы экструдера достаточно прост. Сначала в него заряжается пруток из материала, соответствующего свариваемым поверхностям.

После включения аппарата он начинает нагреваться. После полного расплавления под действием давления, создаваемым шнеком он выталкивается наружу на свариваемые поверхности в виде однородной полосы. Ее ширина зависит от конструктивных особенностей сопла.

Благодаря большой разнице между внутренней и внешней температурами, расплавленный присадочный пруток почти мгновенно застывает. В результате на свариваемых поверхностях образуется прочный шов.

Изначально экструдеры разрабатывались для сварки толстостенных изделий. По сравнению с фенами они обладают следующими преимуществами:

  1. Позволяют сварить толстенные детали за один проход.
  2. При их использовании значительно возрастает скорость сварки.
  3. Снижают влияние человеческого фактора на качество работ.

Основное требование при использовании экструдеров – это сваривание изделий из одинаковых видов пластмасс. Под одинаковостью подразумевается химический состав и температура нагрева.

Также устройство для сварки экструдерного типа требует обязательного очищения свариваемых поверхностей. Выполнять его следует механическим путем не более чем за 20-30 минут до начала процесса сварки. Объясняется это требование тем.

Что в процессе сварки экструдером участвуют только самые верхние слои материалов.

Машины для сварки листов

Эта группа представлена в основном машинами для контактной сварки. Благодаря своей универсальности и многофункциональности они могут использоваться в самых различных отраслях производства. Это наиболее прочный и быстрый способ сварки пластиковых материалов.

Сварочные автоматы для пластика

Этот тип сварочного оборудования используется только на производстве. Его основное назначение сварка технологически сложных деталей.

Классы сварочного оборудования

Все существующее оборудование для сварки пластика делится на 2 больших класса:

  1. Бытовое. Для работы такого оборудования достаточно обычной сети в 220В. Его основное назначение сварка относительно небольших предметов.
  2. Профессиональное. Этот класс требует напряжения в 380В. В основном это большие и достаточно мощные машины, требующие профессиональных навыков.

Расходные материалы для сварки пластика

Ручная сварка пластика невозможна без использования присадочного материала. Выпускается он в виде специальных прутков. Сварочные прутки – это стержни, изготовленные из полиэтилена, или пропилена. Также их иногда называют электродами.

Их основное различие состоит в форме сечения. Наиболее часто используются прутки с круглым сечением, но кроме них свое применение находят и прутки с треугольным или овальным.

Кроме того, электроды для сварки пластика различаются и по диаметру. Чаще всего в ход идут варианты с диаметром в 3 или 4 мм.

Купить электроды можно в специализированных магазинах по продаже расходных материалов для сварки.

Источник: http://namillion.com/svarka-plastika.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector