Лабораторная работа №5 Технология контактно-тепловой сварки пластмасс

Цель работы: Изучение технологии контактно-тепловой сварки пластмассовых труб. Исследование влияния режимов сварки на качество соединений.

Теоретические сведения:

Пластмассы являются перспективным конструкционными материалами. Их используют как заменители металлов и других материалов, а также как самостоятельный конструкционный материал, обладающий многими положительными свойствами.

Пластические массы – это разнообразные материалы, полученные на основе синтетических или естественных полимеров. В полимеры вводят различные добавки: стабилизаторы, пластификаторы, наполнители, красители.

Стабилизаторы служат для повышения стойкости полимеров при воздействии света, повышенных температур и других факторов.

Пластификаторы – для повышения технологических и эксплуатационных свойств.

Наполнители – для увеличения прочности, улучшения диэлектрических и других свойств, для уменьшения расхода полимерной смолы.

Свойства пластмасс определяются их основой – полимером. Основой пластмасс являются высокомолекулярные соединения, которые состоят из гигантских молекул линейной, разветвленной или пространственной структуры.

Пластмассы с линейной структурой макромолекул характеризуется высокой прочностью, значительной упругостью и способностью к высокоэластичными деформациям (натуральный или искусственный каучук, полиэтилен, полистирол).

У полимеров с разветвленной структурой прочность и термостойкость уменьшаются (фенолформальдегидные, поли эфирные).

С пространственной структурой – полная нерастворимость, отсутствие эластичности и пластичности при повышенной температуре, высокая твердость и хрупкость (синтетические смолы в конечной стадии формообразования).

Линейные и разветвленные полимеры служат основой термопластичных пластмасс (термопластов). Термопласты получают на основе полимеров, молекулы которых связаны слабыми межмолекулярными силами. Наличие таких межмолекулярных связей, позволяет полимеру многократно размягчаться при нагревании и твердеть при охлаждении, не теряя своих свойств. Поэтому они хорошо свариваются тепловыми методами.

Реактопласты получают на основе полимеров, молекулы которых наряду с межмолекулярными силами могут связываться химически. Химические связи возникают при нагревании или введении отвердителя. При возникновении химических связей полимер превращается в жесткое неплавящееся и нерастворимое вещество (текстолит, эбонит, бакелит).

Способы сварки пластмасс разделяют на две группы: не посредственное использование разных источников теплоты и преобразование различных источников энергии в теплоту.

К первой группе относятся: сварка газовым теплоносителем, экструдируемой присадкой, нагретым инструментом. Ко второй - сварка токами высокой частоты, ультразвуком, трением, инфракрасным излучением, нейтронным облучением, сварка за счет термохимической реакции.

Отличительной особенностью сварки пластмасс является то, что процесс соединения происходит при температуре выше температуры размягчения, но ниже температуры разложения при вязко-текучем состоянии полимера под давлением.