1.1.8 Сварка с помощью растворителей

Этот метод применяется в случае, если при тепловой сварке происходит недопустимое изменение формы соединяемых деталей или если требуется оптически прозрачный шов. Метод находит применение в мелкосерийном производстве [6].

Сварка может осуществляться непосредственно использованием растворителя, лака, т. е. раствора свариваемого полимера в растворителе или раствора полимера в мономере (полимеризующаяся композиция).

При сварке с помощью растворителя последовательно проводят следующие операции: 1) очищают поверхности от загрязнений и обезжиривают их; 2) смачивают поверхности растворителем до тех пор, пока размягчение полимера не пройдет на глубину 0,5-1 мм; 3) подсушивают детали с целью удаления избытка растворителя с поверхности; 4) приводят поверхности в контакт; 5) выдерживают соединение под давлением до момента затверде­вания шва.

Для сварки различных полимеров рекомендуются следующие растворители для ПММА - дихлорэтан, метиленхлорид, этилацетат, диоксан и др.; для ПС - сложные эфиры, кетоны (ацетон, метилэтилкетон, бензол и др.), для ПА и ПУ - муравьиная кислота; для ПК - хлорированные углеводороды и др.

1.2 Химическая сварка

Сущность химической сварки состоит в образовании химических связей между макромолекулами соединяемых поверхностей. Химическая сварка может быть применена для сваривания деталей из термо- и реактопластов. Она может осуществляться самопроизвольно, лишь за счет химически активных функциональных групп полимера, или с помощью посредника - присадочного материала, введенного в зону образования шва [5].

1.2.1 Химическая сварка термопластов

Химическая сварка [5, 8, 9]термопластов может быть выполнена с присадочными материалами и без них. Процесс сварки ускоряется при воздействии тепла в зоне образования шва. Наиболее распространены в качестве генераторов тепла ВЧ- и УЗ-установки. Наиболее целесообразно использование химической сварки для ориентированных, кристаллических термопластов (пленки, листы). При этом способе сварки сохраняются степень ориентации макромолекул и кристалличность материала сварного соединения. Так, ориентированные ПЭТФ-пленки сваривают следующим образом. На свариваемую часть поверхности пленки наносят смесь изомеров ангидридов дикарбоновых кислот в ацетоне или бензине. Далее пленки складывают, нагревают под давлением (до 180-200 °С) и выдерживают 1-3 с. В это время происходит реакция образования химических связей между свариваемыми поверх­ностями. Ориентация макромолекул и кристалличность пленки в зоне шва не изменяются.

Полиэтиленовые детали свариваются после предварительной обработки в ВЧ-поле напряжением до 10000 В. На свариваемых поверхностях образуются функциональные группы, в том числе двойные химические связи. Далее на поверхности наносится сшивающий агент (пероксидбензоила и др.), и операция идет по предыдущей схеме.

Аналогично, с применением склеивающих агентов свариваются детали из полиимидов, лестничных полимеров и других, у которых температура плавления выше, чем температура разложения, и в этой связи для них затруднено применение диффузионной сварки.