7. Классификация методов сварки. Оборудование, применяемое при сварке газовым теплоносителем с присадочным прутком.

Соединение термопластичных полимерных материалов между со­бой при сборке из них конструкций может осуществляться с помощью сварки.

Механизм образования сварных соединений термопластов в состоянии расплава включает два этапа. На первом этапе происходит макроскопическое течение поли­мера. При течении из зоны контакта вытесняются ингредиенты, пре­пятствующие взаимодействию макромолекул (газовая прослойка, окис­ленные и дефектные слои), при этом возможно перемешивание расплава. На втором этапе между сблизившимися макромолекулами возникает ван-дер-ваальсово взаимодействие.

Термопластичные материалы по их свариваемости можно разде­лить на три группы.

Группа 1 - неориентированные термопласты с энергией активации вязкого течения значительно меньшей, чем энергия разрушения хими­ческой связи.

Все эти термопласты хорошо свариваются плавлением, сварка воз­можна с помощью различных способов в широком интервале темпера­тур: от температуры текучести до температуры деструкции.

Группа 2 - термопласты с энергией активации вязкого течения, близ­кой к энергии разрушения химической связи, узким температурным ин­тервалом вязкотекучего состояния. Все эти термопластичные материалы относятся к трудносвариваемым.

Группа 3 - термопласты, энергия активации вязкого течения которых превышает энергию химической связи.Эти термопласты практичес­ки не могут быть переведены в вязкотекучее состояние, следовательно, возможность сварки их плавлением практически исключена.

Образование сварных соединений таких термопластов возможно только за счет диффузионных процессов на границе раздела. Диффузионная сварка осуществляется путем длительного контакта соединяемых поверхностей, продолжитель­ность которого, необходимая для обеспечения заданной прочности свар­ных соединений, должна быть тем выше, чем ниже температура свар­ки. Диффузионную сварку следует выполнять при максимальных тем­пературах и давлениях, соответствующих пределу вынужденной элас­тичности материала при этих температурах.

В зависимости от применяемых источников нагрева спо­собы сварки можно разделить на две группы . К первой группе относятся способы сварки, в которых использует­ся энергия внешних источников теплоты. В этих способах теплота пе­редается свариваемым поверхностям за счет конвекции, теплопровод­ности и частичного лучеиспускания. Ко второй группе относятся способы сварки, в которых тепло­та генерируется внутри изделия в результате преобразования раз­личных видов энергии. При этом используется энергия инфракрас­ного излучения, токов высокой частоты, ультразвуковых колебаний, трения. Выбор способа сварки зависит от свойств полимера, серийности выпуска, вида и толщины свариваемых изделий, типа конструкций, предъявляемых к ним требований и т. Д.Наи­более распространенными способами являются сварка нагретым газом и нагретым инструментом (экономичны, просты, доступны) и сварка токами высокой частоты (отличается большой производительностью).