2. Сварка нагретым инструментом
Сварка нагретым инструментом является наиболее универсальной для соединения различных изделий из термопластов ( пленок, листов, труб, лент, профилей и др.). Обычно при сварке этим способом присадочный материал не применяется.
Для нагрева соединяемых поверхностей используются металлические инструменты различной формы, а нагрев может осуществляться путем непосредственного соприкосновения с соединяемыми поверхностями (прямой нагрев, применяется в основном для сварки толстостенных изделий) или подводом тепла с внешней стороны через всю толщину детали( косвенный нагрев, используется для сварки пленок и тонких листов). Нагретые детали спрессовывают, а затем охлаждают.
При подводке тепла с внешней стороны изделий нагревательный инструменты одновременно служат и для спрессовывания соединяемых деталей. Нагрев изделий может быть односторонним или двусторонним. Последний применяется только в тех случаях, кода конструкция свариваемого изделия позволяет подводить нагреватели с двух сторон[1, стр.35]
А) Сварка встык
Положение шва при сварке: любые пространственные положения.
Изделия: толщина s>2мм, ручная сварка, трубы, профили, панели, слитки, фасонные детали.
Рис. 5. Последовательность процессов стыковой сварки нагретым инструментом:
а- исходное положение изделий и нагревательного инструмента; б- оплавление свариваемых поверхностей; в- готовое сварное соединение; 1- свариваемые детали; 2- электронагревательный инструмент
Материал: твердый суспензионный, ударно-вязкий, мягкий поливинилхлорид, твердый полиэтилен, полипропилен, полиамиды.
Общая продолжительность сварки: t>60с.
Источник нагрева: электрический ток (нагрев электросопротивлением) или пламя горячего газа (пропан). Сварочные материалы, регуляторы температуры, теплообменники.
Б) Сварка враструб, сварка в выточку
В любых пространственных положениях
Изделия: толщина s>2мм, ручная сварка враструб, трубы D<50мм, машинная сварка враструб, сварка в выточку труб, панелей, фасонных деталей.
Материал: твердый, мягкий полиэтилен, полипропилен.
Источник нагрева: электрический ток (нагрев электросопротивлением) или пламя горючего газа (пропан).
Сварочные аппараты, машины и принадлежности: Нагревающий элемент с инструментами для формирования шва (сварочный дорн или сварочная линза).
В) сварка тавровых и угловых соединений
Положение шва при сварке: нижнее
Изделия: толщина 2-10мм, панели.
Материал: твердый, мягкий полиэтилен, полипропилен.
Продолжительность сварки 60с.
Источник нагрева: электрический ток (нагрев электросопротивлением)
Сварка выполняется без присадочных материалов.
Г) сварка нагретой проволокой
Положение шва при сварке: любые пространственные положения
Изделия: толщина s>1,5мм, панели, трубы.
Материал: твердый, мягкий полиэтилен, полипропилен, полиметилакрилат.
Продолжительность сварки: t>30с
Источник нагрева: электрический ток (нагрев электросопротивлением)
Сварочный аппарат: регулировочный трансформатор или регулировочный выпрямитель (при отсутствии регулировочного трансформатора)
Д) сварка нагретым клином
Изделие: толщина 0,5-10,0мм (ручная сварка), толщина 0,1-2,0мм (машинная сварка), фольга, гидроизоляционный материал, ткани с покрытием, панели.
Материал: мягкий поливинилхлорид, мягкий, твердый полиэтилен, полипропилен, полиамиды.
Источник питания: электрический ток (нагрев электросопротивлением)
Рис. 6. Схема сварки нагретым клином нахлесточных соединений пленок:1- свариваемые пленки; 2– клиновидный нагревательный элемент; 3- прижимной ролик; 4- сварной шов; 5- транспортирующий ролик
Е) сварка термоимпульсом
Рис. 7. Схема термоимпульсной сварки полимерных пленок:
1- пленки; 2- нагреватель; 3- тепло и электроизоляция; 4- антиадгезионная прокладка; 5- подвижная губка; 6- эластичная подложка; 7- неподвижная губка; 8- сварной шов
Изделия: толщина 0,01-0,2мм (односторонний импульс), толщина 0,01-0,4(0,5) (двусторонний импульс), фольга, тонкая бумага, алюминиевая фольга с покрытием, оклеечная бумага.
Материал: твердый, мягкий полиэтилен, полипропилен, твердый суспензионный поливинилхлорид.
Источник нагрева: электрический ток (нагрев электросопротивлением).
Сварочные аппараты: ручные и механические устройства для сварки термоимпульсом.
Ж) сварка контактно-тепловая прессованием
Рис. 8. Схема прессовой сварки с нагревательным инструментом без охлаждения (а) и с охлаждением (б) боковых зон шва:
1- нагреватель; 2-теплоизоляционная пластина; 3- разделительная прокладка; 4-свариваемые изделия; 5- охлаждаемый элемент
Изделия: толщина 0,01-0,2мм (односторонний нагрев), толщина 0,01-0,4мм (двусторонний нагрев), фольга, тонкая бумага и алюминиевая фольга с покрытием, оклеечный материал.
Материал: твердый, мягкий полиэтилен, полипропилен, оклеечный материал из различных пластмасс.
Источник нагрева: электрический ток (нагрев электросопротивлением)
Сварочные аппараты: Разделительная фольга из политетрафторэтилена, разделительная ткань с покрытие из политетрафторэтилена или силикокаучука (толщ. 0,13-0,15).
З) сварка ленточная
Применение нагревательного инструмента в форме лент дает возможность охлаждать свариваемое изделие в процессе сварки перед снятием давления, для этого последняя зона, через которую проходит материал, снабжается охлаждающим устройством. Что значительно повышает качество и производительность сварочных работ.
Рис. 9. Схема ленточной сварки полимерных пленок с двусторонним подогревом:
1- свариваемые пленки; 2- стальная лента; 3- нагреватель; 4- охлаждающее устройство; 5- сварной шов
И) роликовая сварка
Роликовая сварка применяется для соединения полимерных пленок при необходимости получения непрерывного шва значительной протяженности.[2]
Рис. 10. Схема роликовой сварки с односторонним нагревом:
1- свариваемые пленки; 2- прижимной ролик; 3- сварной шов; 4- нагретый ролик