ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сварка нагретым инструментом из "Способы соединения деталей из пластических масс" Сущность сварки нагретым инструментом заключается в подводе тепла к соединяемым деталям от металлических брусков, лент, дисков, пластин или другого инструмента с последующим спрессовыванием и охлаждением деталей. [c.174] Сварка нагретым инструментом является наиболее универсальной для соединения полимерных материалов (термопластов, реактопластов, вулканизатов). [c.175] Такую сварку можно осуществить различными способами в зависимости от схем и методов подвода тепла, типа инструмента, технологических приемов выполнения операций. Обычно при сварке этим способом присадочный материал не применяют. Тепло можно подводить инструментом с внешней стороны деталей или непосредственно к соединяемым поверхностям [136, с. 70]. [c.175] Сварка нагретым инструментом с подводом тепла с внешней стороны деталей подразделяется на контакт-но-тепловую сварку прессованием (детали нагревают и спрессовывают одновременно) и термоимпульсную сварку. [c.175] При контактно-тепловой сварке прессованием используют постоянно нагретый инструмент с большой теплоемкостью. Однако при соединении толстостенных деталей для достижения необходимой температуры в зоне сварки требуется много времени. Для обеспечения достаточной степени нагревания материала в зоне соединения за короткое время температура инструмента должна быть выше температуры текучести. [c.175] Скорость нагревания соединяемых поверхностей зависит от температуры инструмента, от теплофизических свойств и толщины материала. Перепад температур по толщине деталей в зоне шва уменьшается с увеличением продолжительности нагревания тем не менее в слое, контактирующем с инструментом, всегда наблюдается перегрев материала. [c.175] Сварка значительно облегчается в случае применения двухстороннего нагрева. При попытке ускорить сварку повышением температуры инструмента появляется опасность термодеструкции полимера и возрастает деформирование инструментом размягченного материала в зоне шва. Деформирование материала можно уменьшить, если создать давление не только в зоне сварки, но и в око-лошовной оне. Для этого используют инструмент, снабженный боковыми губками [136, с. 74], или ограничители хода. [c.175] Для- предотвращения прилипания пластмассы к нагревателю применяют разделительные прокладки из фторопласта-4, полиимида, полиэтилентерефталата, целлофана. [c.176] Контактно-тепловая сварка прессованием, при которой обеспечивается высокое качество соединения, состоит из нескольких операций нагревание материала в зоне шва до температуры сварки, приложение заданного давления, выдержка, охлаждение и распрессовка. Охлаждение под давлением позволяет избежать коробления материала, но процесс при этом сильно удлиняется и становится менее экономичным. Поэтому охлаждение под давлением применяют в мелкосерийном производстве, при проведении ремонтных работ и при сварке фторопластов. [c.176] При контактно-тепловой сварке прессованием детали можно соединять за один цикл одновременно по всей длине шва или последовательно. Для получения непрерывным методом швов большой протяженности используют ручные полозы и механизированные (роликовые или ленточные) устройства [136, с. 75] При использовании ленточных нагревательных инструментов имеется возможность (в-отличие от роликовых) охлаждать сварной шов перед снятием давления. Для обеспечения герметичности изделия (например, мешка) при расслаивании соединения, полученного ленточной сваркой, на кромку сварного шва oдeвaюt П-образную накладку. [c.176] Контактно-тепловую сварку прессованием наиболее часто применяют при торцевом соединении и соединении внахлестку деталей из тонколистовых материалов, а также при соединении на ус толстостенных деталей. Этим методом преимущественно соединяют жесткде термопласты (полиметилметакрилат, полистирол, пЪливинил-хлорид, полиамиды), а также термопласта, для которых нельзя применить сварку в поле токов высокой частоты (полиолефины и фторопласты). [c.176] Особенность сварки фторопласта-4 заключается в создании давления после нагревания соединяемых поверхностей. Сварные соединения пленок фторопластов, полученные при оптимальных режимах, имеют прочность при сдвиге, близкую (за исключением фторопласта-30) к прочности основного материала при растяжении [218]. [c.177] Режимы сварки дублированных пленок на основе полиимидов и фторопластов [219] не отличаются от режимов сварки соответствующих фторопластов. Фторопласты наносят на тугоплавкие или неразмягчающиеся по-лиимиды для придания последним способности свариваться. Прочностные свойства таких соединений при различных условиях нагружения, а также их теплостойкость зависят от свойств промежуточного (по сути, клеевого) слоя фторопласта. [c.177] Применение контактно-теплового метода наиболее эффективно при химической сварке неметаллизирован-ных [210] и металлизированных полиимидных пленок [213]. Качество сварных швов в таких соединениях зависит от расхода присадочного реагента на единицу площади-шва, температуры нагревания, давления и продолжительности сварки. Оптимальные условия для проведения сварки полиимидных пленок (табл. У.1) определяют экспериментально. [c.177] С помощью нагретых проволоки или инструмента [220] с треугольным сечением можно получать одновременно два изделия [168]. [c.177] Температура нагревания инструмента, с помощью которого производят резку волокон из термопластов, зависит от типа материала волокон [220]. [c.177] Для проведения контактно-тепловой сварки прессо ва-нием применяют различное оборудование [216, с. 274]. Сварные швы небольшой протяженности получают с помощью ручных приспрсоблений [136, с. 113]. [c.177] Реагент нанесен на ленту из пленки ПМ-1 толщиной 20 мкм. В качестве растворителя применяли дихлорэтан. [c.178] При термоимпульсной сварке используют малоинерционный нагреватель (ленту или проволоку), по которому периодически пропускают электрический ток. После отключения электроэнергии сварной шов быстро охлаждается. Наиболее распространенная схема термоимпульсной сварки приведена на рис. У.З. По этой схеме соединяют пленки (главным образом из полиолефинов) толщиной 20—250 мкм. [c.178] Пленки можно сваривать внахлестку или вторец (рис. У.4), однако в сварных конструкциях пленки целесообразнее соединять внахлестку, так как в этом случае полученные соединения обладают более высокой прочностью при растяжении [53]. [c.178] Вернуться к основной статье