Методи за заваряване на пластмаси

Машините за заваряване на пластмаса, заваряване с гореща плоча и центрофугиращи заваръчни машини могат да бъдат категоризирани в няколко типа въз основа на използваните методи за нагряване и омекотяване: омекотяване чрез външни източници на топлина, омекотяване чрез механично движение и омекотяване чрез електромагнитно действие. Техниките за заваряване, използващи външни източници на топлина, включват: заваряване с гореща плоча, заваряване с горещ въздух, заваряване с горещ прът и импулсно заваряване.

1. Заваряването с гореща плоча е може би най-простата техника за заваряване на пластмаса, но е особено подходяща за заваряване на големи пластмасови части, изискващи голяма заваръчна площ. Обикновено плоска нагревателна плоча разтопява и омекотява двете повърхности, които трябва да бъдат заварени, след което нагревателната плоча бързо се отстранява, двете повърхности се съединяват и се прилага натиск до охлаждане. Този метод се отличава с опростено заваръчно оборудване, висока якост на заваръчния шев и относително лесен дизайн на продукта и формата на заварените части. Въпреки това топлината, генерирана от горещата плоча, омекотява продукта, което води до по-дълъг цикъл на заваряване; разтопената смола полепва по нагревателната плоча и е трудна за почистване (покриването на повърхността на нагревателната плоча с F4 може да смекчи това явление) и с течение на времето се образуват примеси, които влияят на здравината на връзката; изисква се стриктен контрол на налягането и времето, за да се осигури подходящ обем на стопилката; и може да възникне недостатъчна якост, когато различни видове смола или метал са свързани към смолата.

2. Заваряване с горещ въздух: Когато горещият въздух се духа директно върху областта на съединението, телта за пълнене, която е направена от същия материал като основния материал, се топи. Заваръчният шев се образува от добавъчния материал, който се топи заедно със заваряваната пластмаса. Този метод на заваряване използва леко и преносимо оборудване, но изисква високо ниво на заваръчни умения от оператора.

3. Горещо заваряване и импулсно заваряване: Тези две техники се използват главно за заваряване на тънки пластмасови филми. И двата метода са сходни, включват притискане на два филма един към друг и използване на моменталната топлина, генерирана от горещ прът или никел-хромова жица за завършване на заваръчния шев. Техники на заваряване, които използват механично движение за омекотяване на пластмасата: заваряване чрез триене, ултразвуково заваряване;

1. Заваряване чрез триене: Въз основа на траекторията на движение, то може да бъде разделено на линейни и ротационни видове. Линейното заваряване може да се използва за заваряване на прави шевове и равнинни заварки, докато ротационното заваряване може да се използва за заваряване на кръгли шевове. Топлината от триене, генерирана по време на триенето между двете части под налягане, се разтапя и омекотява пластмасата в контактните точки, като ги подравнява и фиксира, докато се втвърдят здраво.

2. Ултразвуково заваряване: Използва високо{1}}честотна механична енергия, за да омекоти или разтопи термопластмасата на съединението. Частите, които трябва да бъдат съединени, се фиксират заедно под налягане и след това се подлагат на ултразвукова вибрация при честота обикновено от 20 или 40 kHz. Преобразувателят преобразува вибрационния сигнал с висока-мощност в съответна механична енергия, която се прилага към контактния интерфейс на пластмасовите части, които ще бъдат заварени. Интензивното триене в ставата генерира висока топлина, което кара молекулите да се сливат заедно, като по този начин се постига ефектът на заваряване. Ултразвуковото заваряване е много бързо, с време за заваряване по-малко от една секунда и лесно се автоматизира. Той се използва широко в различни индустрии като електроника, електрически уреди, автомобилни части, пластмасови играчки, канцеларски материали, ежедневни нужди, занаяти и козметика. Заваряването с движение е автоматизиран процес на заваряване, който изисква специализирано заваръчно оборудване. След като се определят правилните параметри на заваряване, операторът може да поддържа стабилно производство. Неговите предимства са: бързи, гъвкави, къси и стабилни заварки, без нужда от флюс или защитен газ, без отделяне на вредни газове или шлака и гарантирано качество на заваряване на продукта. Техниките за електромагнитно омекотяващо заваряване включват: високо{14}}честотно заваряване, инфрачервено заваряване и лазерно заваряване.

1. Високо-честотно заваряване: Използвайки принципа на електромагнитната индукция, високо-честотната индукционна нагряваща технология прониква в пластмасовите продукти, за да предизвика нагряване в -съществуващ индуктор или магнитна пластмаса, вградена в пластмасовата част. Пластмасата, която се заварява, генерира топлина в бързо променливо електрическо поле, бързо омекотявайки и разтопявайки зоната за заваряване, като по този начин запълва празнината на интерфейса. Усъвършенствано механично устройство допълнително подпомага постигането на перфектна заварка. Най-често срещаният метод за генериране на високо-честотна индукция е използването на високо-честотен ток, преминаващ през намотка, за да се създаде силно високо-честотно магнитно поле. Индукторът (т.е. нагревателният елемент) обикновено е направен от материали като желязо, алуминий или неръждаема стомана, но се използват и магнитни композитни пластмаси, направени чрез добавяне на магнитни вещества. Продуктите, заварени по този метод, включват щипки за канцеларски материали, надуваеми предмети, водоустойчиви дрехи и торбички за кръв.