книги из ГПНТБ / Коган, З. А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции

Технологические инструкции по сварке полимерных пленок на высокочастотных аппаратах приведены в раз­ работанных автором в ВНИИЭМ РТМ-ОА А-689-004—62 по консервации и упаковке электротехнических изделий для районов с тропическим климатом.

Ленинградским ЦКБ по ультразвуковым и высоко­ частотным установкам разработана серия машин и аппа­

высокочастотных установок для сварки полимерных пле­ нок. Установка типа ЛС2-0,3 является переносной и снабжена ручными сварочными клещами, которые, соеди­ нены высокочастотным кабелем длиной 4 м с высоко­ частотным автогенератором. Автогенератор выполнен по схеме Шембеля на генераторном пентоде типа ГК-71. Особенностью данной схемы является то, что частота и мощность генерируемых колебаний незначительно изме­ няются при изменении свойств нагреваемого материала [97].

Данная установка служит для сварки заключитель­ ного шва герметичных чехлов из полимерных пленок при консервации машиностроительной продукции. Все осталь­ ные сварочные установки имеют в качестве технологи­ ческого устройства пресс, снабженный автоматическим приводом. В установках ЛСШ-0,6 и ЛСШ-2 пресс и генератор смонтированы в одном корпусе. Установки ЛСП1-3 и ЛСП1-4 состоят из двух отдельных частей: пресса и генераторного блока, которые соединены между собой высокочастотным и контрольным. кабелем. Авто­ генератор установки ЛСШ-0,6 выполнен по схеме с общим анодом, автогенераторы остальных установок — по схе­ мам, незначительно отличающимся одна от другой. Охлаж­ дение генераторных ламп при всех установках — при­ нудительное воздушное.

При сварке высокочастотными машинами полиэтиле­ новой, полипропиленовой и других полимерных пленок необходимо применять сменные прокладки из поливинилхлоридной пленки в"зазоре между рабочими электродами.

Более рациональной явилась термоимпульсная сварка герметичных чехлов из полиэтиленовых пленок. Возникла также' необходимость в использовании ручных приспо­ соблений и электронагревательных роликов.

В Московском научно-исследовательском институте пластических масс был реконструирован электронагре­ вательный ролик для сварки пленки из полиэтилена, разработанный на одном из химических комбинатов [40]. Электронагревательный ролик предназначен для сварки пленки из полиэтилена толщиной 0,02—0,2 мм, а также из поливинилхлорида толщиной до 0,25 мм. Качество сварки поливинилхлоридной пленки электронагреватель­ ным роликом будет выше, если предварительно после очистки смазать внутренние края швов перхлорвиниловым лаком марки ХСЛ. Принцип сварки заключается в нагреве пленки рабочей поверхностью ролика до тем­ пературы 180—200° С с применением небольшого давле­ ния рукой.

Электронагревательный ролик состоит из рукоятки, к которой прикреплен вращающийся полый алюминиевый ролик, внутри которого уложены электронагревательные спирали напряжением 36 В. Мощность нагревателя составляет 300 Вт. Электронагревательный ролик должен быть укомплектован прибором для указания и регулировки температуры.

Разработанный Н. А. Гришиным портативный термо­ импульсный аппарат с ручными клещами, с использова­ нием стандартных электротехнических деталей, был ре­ комендован ВНИИЭлектромеханики для изготовления герметичных чехлов из полиэтиленовой пленки.

Ручные клещи были перереконструированы для сварки чехлов из полиэтиленовой пленки толщиной 0,1—0,2 мм для мелких однотипных деталей. Величина раствора клещей была уменьшена до 5 мм, реле времени стацио­ нарного типа было заменено электронным реле. Прибор типа ПРГ-469 состоит из электронно-релейного блока, термоклещей и кабеля питания.

Один из электротехнических заводов выпускает при­ боры типа ПРГ-469 со следующей технической харак­ теристикой типа:

133

Во Всесоюзном научно-исследовательском институте токов высокой частоты им. В. П. Вологдина разработан портативный аппарат типа ТСП1-0,5-360 для сварки термопластических пленок из полиэтилена, поливинилхлорида, полиамидов и других синтетических материалов толщиной 0,3—0,5 мм. За одно включение аппарат сва­ ривает пленку по-шву длиной 360 мм, при последова­ тельном перемещении и стыковке швов позволяет полу­ чать герметичный шов любой длины. Пленка сваривается тепловым импульсом, создаваемым двумя или одним верхним нагревательным элементом сопротивления, между которыми закладывается пленка.

Техническая характеристика аппарата ТСП1-0,5-360 следующая:

134

Аппарат состоит из стального корпуса прямоугольной формы, укрепленного на станине, сваренной из стальных труб. Механическая и электрическая части аппарата смонтированы на плите, которая прикреплена к верхней части корпуса. Механическая часть аппарата состоит из нажимного пружинного механизма, назначением кото­ рого является создание требуемого давления на сваривае­ мую пленку, й механизма подъема верхнего нагреватель­ ного элемента, приводимого в движение педалью. Нижний нагревательный- элемент—стационарный. При сварке пленок суммарной толщины менее 0,3 мм вместо нижнего' нагревательного элемента устанавливают колодку с офсет­ ным полотном.

Электрическая часть аппарата состоит из двух блоков, соединенных между собой штепсельным разъемом. Элек­ трическая схема аппарата обеспечивает регулировку на­ пряжения на нагревателях, автоматическую выдержку времени сварки, сигнализацию о готовности к работе и об окончании сварки.

На правой' стенке аппарата' имеется' QKHO С панелью управления. В зависимости от материала и толщины свариваемой пленки вращением рукоятки устанавливают необходимое давление нагревательного элемента на пленку, а на панели управления — тумблерами продолжитель­ ность сварки. Для создания устойчивого режима работы аппарата при сварке большого числа швов к нагрева­ тельным элементам подводится вода для охлаждения.

Для удобства обслуживания аппарата место сварки освещается лампочками, крайние из которых одновре­ менно являются сигнальными, указывая об окончании процессов сварки.

50 и 100 мм. Выносным полозом сваривают пленки тол­ щиной до 0,03 мм. В этом случае давление на материал обеспечивается нажимом руки сварщика на ручку по­ лоза [84].

На Капсукасском заводе продавтоматов изготовляют аппарат для термоимпульсной сварки полимерных пле­ ночных материалов типа М6-ПА-2С в комплекте с губками для сварки и резки. Аппарат выпускается либо со свари­ вающими губками с нагревательным элементом-прово­ локой (для сварки и одновременной резки полиэтилена) либо со сваривающими, губками с нагревательным эле-

135

ментом-полоской (для сварки полиэтилена и полиэтиленцеллофана).

Техническая характеристика аппарата М6-АП-2С сле­ дующая:

Всесоюзным научно-исследовательским институтом электросварочного оборудования разработаны клещи для термоимпульсной сварки типа КТИ-301 со следующей технической характеристикой:

Для сварки пленки из полиэтилена контактным спо­ собом разработаны и выпускаются следующие типы машин [93].

Машина типа МСП-1 предназначена для сварки поли­ этиленовой пленки толщиной 0,03—0,120 мм, прямоли­ нейных, Т-образных и нахлесточных швов. Сварка осу­

136

из целлофана или политетрафторэтилена. Машину уста­ навливают на подвесные направляющие; движется она по монорельсу вдоль рабочего стола по свариваемому материалу.

Техническая характеристика машины МСП-1 сле­ дующая:

Одним из заводов выпускается универсальная уста­ новка типа МСП-15 для сварки крупногабаритных чех­ лов из полиэтиленовой пленки толщиной 0,08—0,5 мм. Установка МСП-15 укомплектована сменными нагрева­ телями, позволяющими сваривать прямолинейные, кри­ волинейные пространственные и плоскостные швы, а также переносными ручными сварочными клещами.

Техническая характеристика установки МСП-15 сле­ дующая:

137

Установка МСП-15 состоит из переносного шкафа с электроаппаратурой, служащей для питания и управ­ ления; установки с набором сменных нагревателей трех типов и сварочных клещей с двумя типами нагревателей; из хобота с двумя консолями, крепящимися болтами на основании.

В основании установки находится педаль с защелкой, кнопка для включения нагревателей и регулировочная шпилька для натяжения пружины подъема верхнего нагревателя. К основанию прикреплено ограждение, за­ щищающее свариваемый материал от повреждений при перемещении его в процессе сварки. К верхней консоли укреплен механизм подъема и давления верхнего нагре­ вателя. Ползун движется по направляющим с шарико­ подшипниками, чем обеспечивается постоянное давление верхнего нагревателя.

На верхний нагреватель давит пружина с регулиров­ кой усилия с помощью рукоятки, расположенной в верх­ ней части хобота. Величина давления фиксируется стрел­ кой. Подъем и опускание ползуна механизма подъема осуществляются педалью с ползуном с помощью тяг и рычажной системы, расположенных в верхней консоли и стойке хобота. В нижнем положении педаль фиксируется защелкой.

На нижней консоли на специальной стойке, регули­ руемой по высоте, устанавливается в призме нижний нагреватель. Призма позволяет быстро снимать и заме­ нять нагреватель. Положение нагревателя в горизонталь­ ной плоскости регулируется установочными винтами.

Для сварки заключительных швов чехла предназна­ чаются ручные клещи с двумя парами сменных нагре­ вателей. Давление на верхний нагреватель осуществ­ ляется пружиной и регулируется с помощью специаль­ ного винта, расположенного в. верхней части головки. Максимальное усилие, передаваемое на нагреватель, со­ ставляет 30 кгс. Подъем нагревателя осуществляется с помощью рукоятки рычажного типа, которая фикси­ руется в верхнем положении защелкой.

Все нагреватели имеют одинаковую конструкцию и состоят из металлического кожуха коробчатого типа, изоляционной колодки из теплостойкого материала и нагревательной ленты сечением 5x0,1 мм из нихрома или нержавеющей стали. Нагревательная пластина укреп­ лена на эластичной подложке из силиконовой резины.

138

Процесс сварки начинается включением пусковой кнопки, выключается автоматически с заданной выдерж­ кой времени и с учетом продолжительности охлаждения сварочного шва. Регулятор напряжения позволяет про­ изводить плавное изменение напряжения нагревательного трансформатора. Схема установки разработана для сварки на стационарной машине и сварки переносными кле­ щами.

Электрическая схема состоит из двух цепей — свароч­ ной и цепи управления.

Цепь управления выполнена на два напряжения 24 и 36 В. В схему цепи управления входят четыре реле времени, обеспечивающие выдержку времени от 1 до 60 с для регулирования временинагрева и охлаждения. Сигнализация включения напряжения осуществляется лампой красного цвета, сварки'-^- желтого цвета, охлаж­ дения — синего цвета. Кроме того, имеется переносная лампа местного освещения.

Правильность установки нагревателей проверяют сле­ дующим образом: при опускании верхнего нагревателя он должен совпадать с нижним по всей длине. При не­ совпадении положение нижнего нагревателя регулируется поворотом стойки и установочными винтами на призме. Наличие давления и возможность регулирования про­ веряется при опускании верхнего нагревателя на нижний. Если давление отсутствует, т. е. лист бумаги, зажатый между нагревателями, легко вытаскивается, то следует отрегулировать нижний нагреватель по высоте.

Расстояние между верхним и нижним нагревателями, составляющее 40 мм, должно быть меньше всей возможной величины перемещения верхнего нагревателя на 4—6 мм. Эта величина проверяется стрелкой указателя давления. После того как верхний нагреватель будет прижат к ниж­ нему, при дальнейшем нажатии на педаль до момента ее фиксации защелкой стрелка указателя давления должна переместиться еще на 4—6 мм.

Рекомендуются следующие ориентировочные режимы сварки: сила тока — 14—17 А, продолжительность сварки 15—30 с, давление на свариваемый материал 1,5— 2 кгс/см2 .

139

Для предупреждения прилипания свариваемого ма­ териала к нагревателям и повреждения сварного шва предусматривается выдержка времени на остывание без снятия давления, при этом время остывания примерно равняется времени сварки.

Рекомендации по сварке герметичных чехлов из поли­

мерных пленок. Перед сваркой производят с двух сторон очистку всей поверхности пленки от пыли и загрязнений

Перед сваркой осматривают пленку на отсутствие дефектов: морщин, утолщений, сквозных отверстий, про­ рывов и глубоких царапин. Для контроля пленки на

к сварке. Нагревательную часть электродов обезжири­

технологического режима сварки необходимо предвари­ тельно установить и проверить на образцах окончательные режимы сварки для определенной партии и толщины пленки.

В табл. 31 приведены рекомендуемые режимы сварки пленочных материалов, применяемых для изготовления герметичных швов.

После корректировки режимов сварки на образцах пленки и испытания образцов сварных швов ручным способом или на разрывной машине устанавливают окон­ чательный режим сварки.

После испытания образцы остывают в течение 2—3 мин. Если получаются некачественные швы, являющиеся ре­ зультатом перегрева или недостаточного нагрева, следует проверить режим сварки на образцах, после чего произ­

140