Тип заваряване на пластмаса

Заваряване на пластмасае заваряване на полуготови пластмасови материали и е описано в ISO 472 като процес на обединяване на омекотени повърхности на материали, обикновено с помощта на топлина (с изключение на заваряване с разтворител).Заваряването на термопласти се извършва в три последователни етапа, а именно подготовка на повърхността, прилагане на топлина и налягане и охлаждане.

Заваряване с горещ газ

Заваряването с горещ газ, известно още като заваряване с горещ въздух, е техника за заваряване на пластмаса, използваща топлина.Специално проектиран топлинен пистолет, наречен апарат за заваряване с горещ въздух, произвежда струя горещ въздух, която омекотява както частите, които трябва да бъдат съединени, така и пластмасовия пълнежен прът, всички от които трябва да са от една и съща или много подобна пластмаса.(Заваряването на PVC към акрил е изключение от това правило.)

Заваряването с горещ въздух/газ е обичайна производствена техника за производство на по-малки артикули като резервоари за химикали, резервоари за вода, топлообменници и водопроводни фитинги.

В случай на платна и филми не може да се използва пръчка за пълнене.Два листа пластмаса се нагряват чрез горещ газ (или нагревателен елемент) и след това се навиват заедно.Това е бърз процес на заваряване и може да се извършва непрекъснато.

Скоростно заваряване на върха

При скоростното заваряване устройството за заваряване на пластмаса, подобно на поялник по външен вид и мощност, е снабдено с захранваща тръба за пластмасовия заваръчен прът.Скоростният накрайник загрява пръта и субстрата, като в същото време притиска разтопения заваръчен прът на място.В съединението се поставя перла от омекотена пластмаса и частите и заваръчният прът се сливат.При някои видове пластмаса като полипропилен, разтопеният заваръчен прът трябва да се „смеси“ с полуразтопения основен материал, който се произвежда или ремонтира.Тези техники за заваряване са подобрени с течение на времето и се използват от повече от 50 години от професионални производители на пластмаси и ремонти в международен план.Методът за бързо заваряване на върха е много по-бърза заваръчна техника и с практика може да се използва в тесни ъгли.Една версия на „пистолета“ за скоростен накрайник е по същество поялник с широк плосък връх, който може да се използва за разтопяване на заваръчната фуга и пълнежния материал, за да се създаде връзка.

Екструзионно заваряване

Екструзионното заваряване позволява прилагането на по-големи заварки с едно заваръчно минаване.Това е предпочитаната техника за съединяване на материали с дебелина над 6 mm.Заваръчният прът се изтегля в миниатюрен ръчен пластмасов екструдер, пластифицира се и се изтласква от екструдера срещу съединяваните части, които се омекотяват със струя горещ въздух, за да може да се осъществи свързването.

Контактно заваряване

Това е същото като точковото заваряване, с изключение на това, че топлината се доставя чрез термична проводимост на върховете на щипката вместо електрическа проводимост.Две пластмасови части се събират заедно, където нагретите върхове ги притискат, като се разтопяват и съединяват частите в процеса.

Заваряване на гореща плоча

Свързана с контактното заваряване, тази техника се използва за заваряване на по-големи части или части, които имат сложна геометрия на заваръчните съединения.Двете части за заваряване се поставят в инструмента, прикрепен към двете срещуположни плочи на пресата.Гореща плоча с форма, която съответства на геометрията на заваръчната фуга на частите, които трябва да бъдат заварени, се премества на място между двете части.Двете противоположни плочи придвижват частите в контакт с горещата плоча, докато топлината омекоти повърхностите до точката на топене на пластмасата.Когато това условие е постигнато, горещата плоча се отстранява и частите се притискат една към друга и се държат, докато заваръчната връзка се охлади и се втвърди отново, за да се създаде постоянна връзка.

Оборудването за заваряване с гореща плоча обикновено се управлява пневматично, хидравлично или електрически със серво мотори.

Този процес се използва за заваряване на компоненти под капака на автомобила, компоненти за вътрешна облицовка на автомобила, медицински устройства за филтриране, компоненти за потребителски уреди и други компоненти за интериора на автомобила.

Високочестотно заваряване

Високочестотното заваряване, известно още като диелектрично запечатване или радиочестотно (RF) топлинно запечатване, е много зряла технология, която съществува от 40-те години на миналия век.Високочестотните електромагнитни вълни в обхвата на радиочестотите могат да нагреят определени полимери до омекване на пластмасите за свързване.Нагрети пластмаси, заварени заедно под налягане.Топлината се генерира в полимера чрез бързото преориентиране на някои химически диполи на полимера, което означава, че нагряването може да бъде локализирано и процесът може да бъде непрекъснат.

Индукционно заваряване

Когато електрически изолатор, като пластмаса, е вграден с материал с висока електрическа проводимост, като метали или въглеродни влакна, може да се извърши индукционно заваряване.Заваръчният апарат съдържа индукционна намотка, която се захранва с радиочестотен електрически ток.Това генерира електромагнитно поле, което действа върху електропроводим или феромагнитен детайл.В електропроводим детайл основният ефект на нагряване е резистивно нагряване, което се дължи на индуцирани токове, наречени вихрови токове.Индукционното заваряване на термопластични материали, подсилени с въглеродни влакна, е технология, често използвана например в космическата индустрия.

Във феромагнитен детайл пластмасите могат да бъдат индукционно заварени чрез формулиране с метални или феромагнитни съединения, наречени фиксатори.Тези приемници абсорбират електромагнитна енергия от индукционна намотка, стават горещи и губят топлинната си енергия към околния материал чрез топлинна проводимост.

Инжекционно заваряване

Инжекционното заваряване е подобно/идентично на екструзионното заваряване, с изключение на това, че с помощта на определени накрайници на ръчния заваръчен апарат можете да поставите накрайника в дупки за пластмасови дефекти с различни размери и да ги закърпите отвътре навън.Предимството е, че не е необходим достъп до задната част на отвора за дефект.Алтернативата е пластир, с изключение на това, че пластирът не може да се шлайфа наравно с оригиналната заобикаляща пластмаса до същата дебелина.PE и PP са най-подходящи за този тип процеси.Drader injectiweld е пример за такъв инструмент.

Ултразвуково заваряване

При ултразвуковото заваряване високочестотните (15 kHz до 40 kHz) вибрации с ниска амплитуда се използват за създаване на топлина чрез триене между материалите, които трябва да бъдат съединени.Интерфейсът на двете части е специално проектиран да концентрира енергията за максимална здравина на заварката.Ултразвукът може да се използва върху почти всички пластмасови материали.Това е най-бързата налична технология за топлинно запечатване.

Заваряване чрез триене

При заваряване с триене двете части, които трябва да бъдат сглобени, се търкат една в друга при по-ниска честота (обикновено 100–300 Hz) и по-висока амплитуда (обикновено 1 до 2 mm (0,039 до 0,079 инча)), отколкото ултразвуковото заваряване.Триенето, причинено от движението, комбинирано със затягащото налягане между двете части, създава топлина, която започва да топи контактните зони между двете части.В този момент пластифицираните материали започват да образуват слоеве, които се преплитат един в друг, което следователно води до здрава заварка.При завършване на вибрационното движение частите остават задържани заедно, докато заваръчната връзка се охлади и разтопената пластмаса се втвърди отново.Движението на триене може да бъде линейно или орбитално и съвместният дизайн на двете части трябва да позволява това движение.

Спиново заваряване

Спиновото заваряване е особена форма на заваряване чрез триене.При този процес един компонент с кръгла заваръчна връзка се държи неподвижен, докато свързващият компонент се върти с висока скорост и се притиска към неподвижния компонент.Ротационното триене между двата компонента генерира топлина.След като свързващите повърхности достигнат полуразтопено състояние, въртящият се компонент спира внезапно.Силата върху двата компонента се поддържа, докато заваръчната връзка се охлади и се втвърди отново.Това е често срещан начин за производство на пластмасови колела с ниско и средно натоварване, например за играчки, колички за пазаруване, кошчета за рециклиране и т.н. Този процес се използва и за заваряване на различни отвори за портове в компоненти под капака на автомобила.

Лазерно заваряване

Тази техника изисква една част да е пропусклива за лазерен лъч, а другата част да е абсорбираща или покритието на интерфейса да е абсорбиращо за лъча.Двете части се подлагат на натиск, докато лазерният лъч се движи по линията на съединяване.Лъчът преминава през първата част и се абсорбира от другата или от покритието, за да генерира достатъчно топлина, за да омекоти интерфейса, създавайки постоянна заварка.

Полупроводниковите диодни лазери обикновено се използват при заваряване на пластмаси.Дължини на вълните в диапазона от 808 nm до 980 nm могат да се използват за свързване на различни комбинации от пластмасови материали.Необходими са нива на мощност от по-малко от 1W до 100W в зависимост от материалите, дебелината и желаната скорост на процеса.

Заваряване с разтворител

При заваряване с разтворител се прилага разтворител, който може временно да разтвори полимера при стайна температура.Когато това се случи, полимерните вериги са свободни да се движат в течността и могат да се смесват с други подобни разтворени вериги в другия компонент.След достатъчно време разтворителят ще проникне през полимера и ще излезе в околната среда, така че веригите ще загубят своята подвижност.Това оставя солидна маса от заплетени полимерни вериги, която представлява заварка с разтворител.

Тази техника обикновено се използва за свързване на PVC и ABS тръби, както в домакинските водопроводи.„Залепването“ заедно на модели от пластмаса (поликарбонат, полистирен или ABS) също е процес на заваряване с разтворител.