7.1. Основные методы сварки

В основу классификации методов сварки положены источ­ники и методы нагрева материала в сварочной зоне [3, 16, 40]. В зависимости от источников нагрева способы сварки разде­ляют на две основные группы (табл. 25).

Таблица 25. Способы сварки пластмасс

Источник нагрева	Метод нагрева		Способ сварки
Внешний источник нагрева	Нагрев газом	С присадочным материалом	Газовая сварка
		Без присадочного материала
	Нагретым инструментом		Контактно-тепловая сварка
	Нагретым присадочным материалом
Преобразование энергии	Инфракрасное излучение Токи высокой частоты Ультразвуковые колебания Трение		Ультразвуковая сварка Сварка трением

К первой группе относятся способы сварки, в которых ис­пользуется энергия внешних источников тепла. Это способы газовой сварки с присадочным материалом и без него, когда нагрев осуществляется горячим газом. Сюда относятся и кон­тактно-тепловая сварка, в которой тепло к соединяемым по­верхностям передается путем непосредственного контакта с нагретым инструментом. В эту группу входит и сварка за счет тепла от нагретого присадочного материала.

Ко второй группе относятся способы сварки, в которых теп­лота генерируется внутри соединяемых материалов в резуль­тате преобразования различных видов энергии. Может ис­пользоваться энергия инфракрасного излучения, токов высо­кой частоты, ультразвуковых колебаний, трения.

Особую группу составляют специальные способы сварки — с применением флюса, ядерная, химическая, лазерная.

Из первой группы в производстве мягкой тары наибольшее применение нашел способ контактно-тепловой сварки.

Широко распространена и классификация методов сварки пластмасс по виду энергии, подводимой к свариваемым дета­лям [33]. Практически все известные в настоящее время про­цессы сварки термопластов осуществляются за счет подвода одного из трех видов энергии: тепловой, механической и элек­тромагнитной (рис. 14).

Рис. 14. Классификация способов сварки термопластов

В свою очередь, способы сварки с подводом тепловой энер­гии разделяют на термические и термомеханические.

К термическим относят виды сварки, при которых стати­ческое давление не играет существенной роли в образовании сварного соединения. Качество сварного соединения в этом случае определяется исключительно количеством подводимой тепловой энергии. Примером служат сварка газовым теплоно­сителем и сварка экструдируемой присадкой.

К термомеханическим относят виды сварки, при которых неразъемное соединение образуется вследствие подвода теп­ловой энергии и приложения статического давления. При тер­момеханических видах сварки тепловая энергия может подво­диться к границе раздела свариваемых поверхностей за счет теплопроводности свариваемых деталей (контактно-тепловая сварка проплавлением) либо за счет теплопередачи от источ­ника теплоты к свариваемым поверхностям (контактно-тепло­вая сварка оплавлением). При механических видах сварки тепловая энергия генерируется внутри свариваемых деталей за счет превращения подведенной механической энергии в тепловую. Подведенная механическая энергия может быть следующих видов:

энергия упругих колебаний (ультразвуковая сварка);

энергия трения или вибротрения (сварка трением).

При подводе электромагнитной энергии к свариваемым де­талям тепловая энергия также генерируется в них либо за счет способности звеньев макромолекул полимеров поляризоваться при наложении внешнего электрического поля (сварка токами высокой частоты), либо за счет поглощения энергии электро­магнитных колебаний (сварка инфракрасным излучением, сварка лазером).