Устройства_для_сварки_пластика

Устройства_для_сварки_пластика

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:

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.

Ультразвуковая сварка пластиков

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.

Читайте также:  Организация_места_для_хранения_вещей

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.

Оборудование для сварки пластмасс

Сварка пластика – надежный способ монтажа труб или листов на молекулярном уровне. Шов однородной структуры получается с помощью разогревающего оборудования – сварочных аппаратов. Работа с ними не требует особых навыков. Научиться самостоятельно сваривать пластик несложно. Труднее выбрать инструмент, который годится для работы в домашних условиях. При выборе учитываются плюсы и минусы каждого. Советы специалистов бывают полезны. Горячему соединению поддаются не все виды пластмасс, а только не дающие усадку при нагреве.

Виды пластика, которые свариваются

Свои свойства при расплавлении с последующим остыванием сохраняют не все разновидности пластика. Невозможна сварка пластика, который боится нагрева. Эти виды полимерных материалов называются реактопластами. Они горючие, при нагреве начинают дымить, при высокой температуре горят, обугливаются.

Хорошо свариваются только термопласты, самые распространённые из них ПВХ (поливинилхлорид), полиэтилен и полипропилен. Другие виды разогреваемых пластмасс обычно склеивают или монтируют на обрешетке. Это:

  • нейлон;
  • поливинилацетат;
  • поликарбонат;
  • полиэтилентерефталат;
  • полистирол.
Читайте также:  Септик_для_кухни_на_даче

Сварочный процесс возможен, если детали выполнены из однородного пластика. Формат особенной роли не играет. Соединять детали можно на всю толщину или на треть слоя, при меньшем шве сцепление деталей считается ненадежным. Трубные изделия чаще монтируются внахлест. Такое соединение имеет большую площадь сцепления.

Способы сварки пластика и оборудование

Для пайки пластика в домашних условиях применяется несколько методов.

    Контактная сварка для пластика наиболее удобная. Не требует присадочного материала. Самый простой из них – бытовой паяльник с рабочим напряжением 220 вольт со специальной насадкой вместо жала, она обеспечивает большую площадь разогрева. Контактный метод считается универсальным, им соединяют полипропилен и полиэтилен различной плотности, формы и толщины. Сущность процесса – разогрев зоны шва до 260°C с последующим соединением деталей стыковкой или внахлест. Существует три вида оборудования для сварки пластиков: 1) когда нагревательный элемент воздействует на всю толщину детали (для листового и трубного пластика); 2) зона разогрева ограничена (соединение листов внахлест); 3) одновременно нагревается внутренняя и наружная часть соединяемых элементов (стыковка враструб).

Соединение деталей горячим воздухом с помощью строительного фена или термопистолета позволяет применять присадочный пруток, он подается вручную. Принцип работы оборудования прост: воздух от электронагревателя вентилятором нагнетается через узкое отверстие в зону разогрева. Полимер плавится, образуется шов. Фен с насадкой удобнее пистолета, пруток заправляется в насадку, левая рука высвобождается. Для дома часто приобретают термопистолет или фен мощностью 1,5 или 2 кВт. Он разогревает воздух от +180°C до +260°C, модели оснащены терморегуляторами.

  • Соединение деталей экструдером предполагает подачу расплавленного полимера в зону соединения деталей. Этот метод самый простой и надежный, после сварки образуется ровный шовный валик.
  • Экструдеры выпускаются двух типов:

    • бесконтактный, когда подаваемую массу необходимо разравнивать специальным валиком;
    • контактный, когда мягкий полимер подается с усилием.

    Регулировка осуществляется с учетом вида полимера, толщины присадочного прутка.

    Технология сварки пластмасс феном или термопистолетом

    Метод применяется для изделий любой конфигурации. Феном монтируют трубы, бамперы, бассейны, напольные покрытия и многое другое.

    Феном для сварки пластика соединяют любые термопласты. Пистолет чаще применяется для соединения деталей внахлест: разогревается пространство между ними, после этого шов уплотняется, прокатывается валиком. Также соединяют детали с помощью фена, когда изделия соединяются встык, в зону шва подается присадочный пруток – он направляется поверх стыка или в него. Теперь про насадки, строительный фен для сварки прутком одновременно разогревает кромки и присадочный материал. Насадки на фены разделяются по видам:

    • фиксирующие перед сваркой прижимают свариваемые поверхности;
    • щелевые удобны при сварке кровельных материалов;
    • формировочные используются для прутка толще 4 мм.

    Технология выполнения шва предполагает предварительную обработку кромок: их очищают, обезжиривают. С кромок, толще 2 мм, предварительно снимают фаску, чтобы было место для укладки прутка. При соединении тонких пластиков пруток подается непосредственно в зазор между деталями. Необходимо учитывать, что с применением присадочного материала образуется выпуклый шов. При необходимости лишний полимер срезается. Для образования ровного соединения необходимо соблюдать расстояние между феном и соединяемыми деталями. Скорость движения фена регулируется так, чтобы пруток и кромки успели разогреться, но не сильно оплавились. Не должно быть деформации края.

    Технология сварки пластмасс экструдером

    Из всех горячих методов самым экономичным и удобным считается соединение пластиковых элементов контактным экструдером, когда расплавленная масса, подаваемая в стык, прижимается направляющим соплом. Этот метод применяется для деталей с толстой стенкой. Экструдер подает уже размягченный материал. При таком способе:

    • уменьшается расход энергии;
    • улучшается теплопередача;
    • нет необходимости использовать прижимные устройства;
    • легче контролировать качество шва.

    Основные этапы технологического процесса:

    1. Разогрев свариваемых кромок до состояния вязкости разогретой массой;
    2. Стыковка силой рук или специальными устройствами;
    3. Естественное охлаждение соединенных деталей (их нельзя сдвигать до полного затвердевания).

    Выбор сварочных прутков

    Присадочный материал выбирается под тип свариваемого пластика. Он указывается в маркировке. Присадочные полипропиленовые стержни выпускаются разного сечения: треугольные, круглые. Если детали скрепляются под прямым углом, лучше выбирать треугольный стержень. Они различаются по цвету. Большим спросом пользуются черные и серые. Полиэтиленовые прутки для сварки пластика мягче, чем полипропиленовые, температура плавления ниже (от +160°C).

    Присадочные материалы используются при температуре окружающей среды выше +15°C. На холоде они теряют пластичность, становятся хрупкими.

    При выборе присадки необходимо обращать внимание на температуру плавления прутка или стержней. Допустимо использование незначительно отличающихся полимеров, если они сходны по режиму пластичности. Важно, чтобы присадочный материал хорошо входил в экструдер, подходил по диаметру загрузочного отверстия и выходного сопла. Для ручных экструдеров применяются прутки или стержни от 2 до 7 мм.

    Заключение

    Для сварки пластмасс применяется бытовое оборудование. Оно рассчитано на 200 вольт и частоту 50 Гц. Промышленные устройства лучше не приобретать. Самым простым в применении устройством считается экструдер. Для сборки домашних водоводов пользуются паяльником со специальными насадками.

    Особенности сварки пластиковых изделий

    Сварка пластика является самым экономичным технологичными способом, не имеющим аналогичных методов скрепления пластмассовых деталей.

    Читайте также:  Куст_с_желтыми_цветами_название_фото

    Сварочные работы пластиковых изделий гарантируют высокое качество скрепления, а также возможность совершать процесс вне зависимости от условий – в массовом или единичном производстве, на промышленных предприятиях либо в домашних условиях.

    Виды сварки для пластмассы

    Сварка пластмассы может осуществляться большим количеством методов.

    Их классификация насчитывает два основных типа: скрепление частей при помощи нагрева поверхности строительного пластика до вязкотекучей концентрации и сварка полиэтилена без применения нагрева, с более низкой температурой, не доходя до вязкотекучей консистенции.

    Этого состояния можно добиться при помощи растворителя.

    Самым распространенным методом сварки пластиковых изделий является плавление при помощи термофена.

    Помимо этого, принимая ко вниманию способ изменения и ввод в контактное место, стоит отметить и другие способы работы с пластиком, а именно:

    • нагретый газ – сварка происходит встык;
    • расплавленная присадка;
    • ультразвук;
    • трение – для этого используются специальные прутки;
    • световое, инфракрасное либо лазерное излучение;
    • специальное нагретое оборудование;
    • ток повышенной частоты.

    Под воздействием горячей температуры, а также за счет свойства свариваться при помощи тепла, полимер делится на термопласт и реактопласт. В первом случае вязкотекучего состояния добиться крайне трудно из-за химического состава элемента.

    Главной особенностью выступает многократное нагревание, доведение конструкции до мягкого состояния, а затем возвращение её в первоначальное состояние, не нарушая структуру и свойства.

    Многие полимеры оказываются термопластами. Реактопласт, наоборот же, после проведения обработки под влиянием сварочного оборудования видоизменяется и теряет своё первоначальное состояние, переходя в более вязкотекучую консистенцию. Не рекомендуется такой материал сваривать при помощи увеличения температуры.

    Сварка пластика феном проходит несколько основных этапов:

    1. Подвод и изменение энергетического потока, который обеспечивает надежность деталей, подвергаемых сварке.
    2. Взаимодействие двух скрепляемых частей при соприкосновении друг к другу.
    3. Формирование структуры пластика в месте соприкосновения.

    Второй этап в процессе сварки пластиковых изделий является одним из самых важных, поскольку от него зависит качество скрепления.

    Вязкотекучее состояние возникает за счет смешивания расплавленных слоев, где в итоге грань трещины пропадает и соединение имеет повышенную прочность, нежели при высокоэластичной консистенции. Скрепляются детали достаточно быстро, даже при ультразвуковой и высокочастотной сварке.

    Какие технологии можно применять в домашних условиях?

    Из всех существующих технологий сварки пластика своими руками в домашних условиях можно использовать ниже указанные варианты.

    Одним из самых простых и популярных способов скрепить стыковые листы пластика является сварка для пластмассы при помощи нагретого инструмента. Главным достоинством считается низкая цена специального инструмента для плавления материала, легкая и простая эксплуатация в работе.

    Такой способ можно использовать, чтобы сваривать трубы, производить тару, любую ёмкость, в автомобильном производстве либо изготовлении изделий из пластика. Нагревать можно несколькими способами – прямым и косвенным.

    Работа такого вида осуществляется благодаря специальному сварочному аппарату, предназначенному для соединения полимерных труб встык либо в раструб.

    Зачастую данными оборудованиями пользуются именно в домашних условиях, поскольку только они могут скрепить части, обладающие маленькой плоской поверхностью. Также для этой цели можно использовать классический вариант в виде электрического паяльника, им можно сваривать термопласт.

    Ещё одним доступным способом является нагретый газ. Для этого метода используется специальный инструмент для сварки пластика. Им может выступать фен, горелка различного типа – в них применяется нагретый газ. Зачастую для того чтобы нагреть поверхность используют воздух, углекислый газ, азот, аргон либо любой продукт горения.

    В зависимости от характеристики сплавляемых между собой деталей подбирают один из газов. Для более прочного шва мастера зачастую применяют аргон либо азот. Однако выгодным и экономным вариантом считается воздух.

    Благодаря использованию недорогого и простого в работе инструмента, которое может выполнить скрепление пластиковых частей любого размера и форм, появляеься возможность обусловить большую популярность рассматриваемого типа сварки.

    Его также применяют для ремонта изделий, изготовленных из тонкого пластика, в сварочных работах химических оборудований, емкостей и т.д.

    Выделяют несколько методов сварки пластика при помощи нагретого газа: с применением специальных присадок и без таковых. В роли таких присадок могут выступать прутки с сечением 2-6 миллиметра либо планка с таким же материалом, что и свариваемая деталь.

    Благодаря дешевому и простому оборудованию с нагретым газом сваривать пластик можно и дома.

    Последней технологией сварки пластика в домашних условиях является использование экструдера, его также называют пистолетом. Он имеет горячий нагревательный элемент, при помощи которого передается присадочный прутик.

    Оборудование является незаменимым устройством в случае крепления пластика своими руками. Чтобы скрепить несколько деталей, необходимо выставить конкретную температуру, которая регулируется пистолетом.

    Тепловые потери в данном случае снижаются, в результате чего появляется возможность передавать тепло напрямую от инструмента к запчасти. Кроме этого, в данном методе не нужны дополнительные прижимные устройства.

    Сварочные материалы должны быть однородными для сварки пластмассовых изделий. В данном случае дополнительные крепежи или клей будут неэффективны. Кроме этого, чтобы пластик для сварки был надежно прикреплен, необходимо массу изделия минимизировать.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector