§ 8. Соединения при сварне пластмасс

Термопластики — высокомолекулярные материалы, которые при нагреве до некоторой температуры переходят в вязкотеку-чее состояние, а при последующем охлаждении возвращаются в исходное. Эти материалы хорошо соединяются сваркой. К хо­рошо свариваемым материалам относятся полиэтилен, плекси­глас, поливинилхлорид и многие другие. В сварных конструкциях целесообразно применять винипласт, который обладает относи­тельно высокой прочностью, легко обрабатывается и сваривает­ся, но обладает несколько повышенной чувствительностью к надрезу.

Полимеры сваривают различными способами.

Сварка горячим воздухом. При сварке воздух, на­гретый в специальной горелке до 250ч-300°, в зоне сварки несколько охлаждается. Сварка осуществляется присадочным прутком, подающимся в разделку шва вручную или полуавто­матом.

Сварка нагревательным элементом позволяет сваривать угловые и тавровые соединения, трубы и т. п.

Одним из способов этой сварки является электроимпульсиая сварка очень тонких пленок толщиной в сотые доли миллиметра. При этом узкая металлическая лента прижимается к соединяе­мым внахлестку пленкам, нагревается током и быстро охлаж­дается. Соединения обладают достаточной прочностью.

Сварка токами высокой частоты. Этим спосо­бом сваривают не все термопластичные полимеры, а некоторые, например, винипласт, поливинилхлорид, полиамид и др. Разо­грев соединяемых деталей производится роликами, через кото­рые пропускается ток от ламповых генераторов.

79

Сварка трением. Трением производят соединения встык преимущественно тел вращения: стержней круглого сечения, труб. Сварка может производиться на токарном станке с приспо­соблениями, обеспечивающими соосность в расположении сва­риваемых деталей.

Сварка ультразвуком полимеров является одним из прогрессивных способов их соединения. Она производится по схеме, приведенной на рис. 4-35. Колебания волновода направ­лены перпендикулярно плоскостям стыкуемых элементов.

Рис. 4-35. Схема ультразву­ковой сварки пластмасс:

/ — волновод; 2 — колебания;

3 — детали; 4 - - опора

Сваркой ультразвуком можно соединять тонкие пленки, а так­же детали толщиной в несколько миллиметров из различных термопластичных материалов: полистирола, поливнпилхлорпда, винипласта и т. п. При ультразвуковой сварке получают соеди­нения внахлестку и втавр. Примеры деталей из винипласта, со­единенные ультразвуковой сваркой, приведены на рис. 4-36. На рис. 4-37, а дан пример приварки стержня к поверхности в труд­но доступном месте. Сварка ультразвуком производится одно­сторонним способом. Поэтому вторая деталь, поддерживаемая опорой, может иметь неограниченную толщину.

Соединения при сварке ультразвуком могут быть точечными и шовными. Для постановки точек применяют различные систе­мы волноводов, которые ставят сварные точки как по линии, так и по сложному контуру. При этом особенно хорошие ре­зультаты получаются при сварке контурными волноводами,

80

Рис. 4-36. Сварные детали из ви­нипласта

имеющими в поперечном сечении круглый кольцевой профиль. Качество соединений, сваренных ультразвуком, определяется продолжительностью процесса, величиной амплитуды колебаний волновода, величиной усилия сдавливания. Ультразвуком можно сваривать от двух до нескольких пластин, образующих пакет.

Соединения полимеров, сва­ренные ультразвуком, имеют хорошие механические свойства при правильно подобранном ре­жиме, обеспечивают герметич­ность н стабильность; экспери­менты показывают, что полиме­ры, сваренные ультразвуком, при правильно назначенном техноло­гическом режиме, хорошо сохра­няют свои свойства в течение длительного периода эксплуата­ции.

Ультразвуком можно осуще­ствлять сварку не только в месте соприкосновения волновода с де­талью, но и на некотором рас­стоянии. Телеэффект зависит от свойств полимера и конфигура­ции конструкции, подлежащей

спарке. Сварка ультразвуком внедрена в ряд областей пищевой и рыбной промышленности, главным образом при изготовлении всевозможных упаковочных изделий, при производстве игрушек и для соединения технических тканей.

В)

Рис. 4-37. Примеры сварки по­лимеров:

</) к труднодоступных местах;

б) сварка фильтра; / — волновод.;

J — сварная точка