Учебное пособие

Сварка пластмасс

Сущность и схемы сварки пластмасс расплавом

Сварка термопластов расплавом основана на использовании теплоты расплава присадочного материала, подаваемого из нагревательного устройства в зону сварки, и передаче тепла соединяемым поверхностям.

Метод прост, высокопроизводителен, обладает широкими технологическими возможностями и позволяет получать высококачественные сварные соединения.

Подача расплава может осуществляться непрерывно и периодически. Для непрерывной подачи расплава используются либо экструдер, либо пистолеты с нагревателем прямоточного типа, через который непрерывно подаётся присадочный пруток. Присадочный же пруток обеспечивает выдавливание расплава (расплавленной части прутка) в зону сварки.

В первом случае сварка называется экструзионной, или сваркой экструдированной присадкой, во втором случае – сваркой нагретым прутком. Для периодической подачи расплава в зону сварки используются литьевые машины. Поэтому и способ получил название сварки литьем под давлением.

Экструзионная сварка может осуществляться по бесконтактной и контактной схемам (рис.3.1).

Рис.3.1. Схемы бесконтактной (а) и контактно-экструзионной (б) сварки расплавом: 1 – мундштук экструдера; 2 - свариваемые детали; 3 – прикатывающий ролик

При бесконтактной сварке (рис.3.1, а) мундштук экструдера не контактирует со свариваемыми поверхностями, а устанавливается на некотором расстоянии от них. Это расстояние выбирается таким, чтобы расплав, выдавливаемый из экструдера, не успевал охладиться. Из этих же соображений температура расплава на выходе из мундштука должна превышать температуру текучести на 40-50 °К. Для плотного поджатия присадочного материала к свариваемым поверхностям применяются прижимные приспособления (ролики, ползуны и т.п.)

При контактно -экструзионной сварке (рис.3.1, б) мундштук экструдера касается кромок соединяемых деталей. За счет этого уменьшаются потери тепла в окружающую среду и осуществляется предварительный подогрев кромок. Давления, развиваемого в экструдере, достаточно для создания необходимого контакта присадочного материала с соединяемыми кромками, поэтому дополнительных прижимных устройств не требуется.

При сварке в один проход экструдер обычно имеет форму разделки кромок и перемещается по стыку под углом 10-15° к вертикали. Соединяемые поверхности перед нагревом их мундштуком экструдера можно предварительно нагревать горячим газом. Способ сварки по этой схеме назван контактно-экструзионной сваркой с предварительным подогревом.