Комбіновані способи зварювання полімерів

24.02.2017

Комбіновані способи зварювання полімерів

Рекомендуємо придбати:

Великий вибір: Стіл стаціонарний, Стіл підйомний, Стіл п’ятисторонній Комплект оснащення

Доставка по всій Росії!

Ряд полімерів (поліаміди, фторопласты, полікарбонат та ін) з-за особливостей теплофізичних властивостей володіють цінними експлуатаційними властивостями, які дозволяють використовувати їх у відповідальних зварних конструкціях. Однак ці полімери мають поганий або обмеженою зварюваністю. Для розширення технологічних можливостей зварювання і підвищення якості зварних з’єднань на цих полімерах доцільно використовувати комбіновані способи зварювання.

Сутність комбінованих способів зварювання полімерів полягає в тому, що на різних стадіях процесу на матеріал шва впливають різними джерелами енергії. При цьому одне з джерел енергії служить для активації матеріалу на стикуються поверхнях, наприклад додання в’язко-текучого стану. А другий джерело енергії сприяє протіканню процесів утворення сполуки за рахунок прискорення дифузійних, хімічних, макро — і микрореологических процесів на границі розділу зварюваних поверхонь.

Класифікація способів

Класифікація базується на загальній класифікації зварювання полімерних матеріалів, широко висвітленою в спеціальній літературі. В основу класифікації комбінованих способів зварювання покладені джерела енергії, що використовуються при зварюванні. Схема комбінування за видами енергій наведена на рис. 29.12, приклади способів показано на рис. 29.13. Залежно від поєднання видів енергій розрізняють:

1) термомеханічну зварювання — використання термічної активації зварюваних поверхонь з подальшим механічним впливом на матеріал шва (термопрессовая; термоультразвуковая; ІК-ультразвукова);

2) зварювання з розчинниками — використання розчинників для перекладу полімеру в високоеластичне стан з подальшою обробкою з’єднання ультразвуковими коливаннями;

3) термохімічну — використання хімічно активних матеріалів, потенційно здатних обробляти хімічні сполуки полімерів з активацією процесу утворення хімічних зв’язків за рахунок виділення теплової енергії при обробці ТВЧ або УЗ коливаннями.

Комбіновані способи зварювання полімерів

Комбіновані способи зварювання полімерів

В залежності від послідовності впливу різних видів енергії способи поділяються на послідовне, коли впливають спочатку одним видом енергії, а потім іншим; паралельне, коли одночасно діють обидва види енергії, і послідовно-паралельне. Приклад послідовно-паралельного впливу наведено на рис. 29.14 для фрикционно-ультразвукового зварювання полімерів.

Комбіновані способи зварювання полімерів

Термоультразвуковая зварювання з присадним матеріалом

Сутність способу полягає в подальшій ультразвукової обробки зварного шва при прутковой зварювання нагрітим газом. При цьому вплив УЗ коливаннями на шов сприяє підвищенню якості зварного з’єднання за рахунок дегазації матеріалу шва (видаляє пори, порожнечі), додаткового розігріву і перемішування розплаву на кордоні між присадним прутком і основним матеріалом. Доцільно використовувати при з’єднанні листового вініпласту у відповідальних зварних конструкціях.

Основні режими зварювання: температура і витрата газу; зусилля опади прутка; амплітуда УЗ коливань; статичне зусилля впливу УЗ інструменту.

Термоультразвуковая зварювання має кілька різновидів залежно від джерела нагрівання (див. рис. 29.13,б, в).

Сутність способів полягає в попередньому нагріванні поверхонь, що з’єднуються до температури в’язко-текучого стану. При цьому у стику створюється м’яка прошарок матеріалу з підвищеним декрементом затухання УЗ коливань. При подальшому пропусканні УЗ коливань в прошарку відбувається інтенсивне поглинання УЗ енергії, розігрів і плавлення полімеру. Механічний вплив УЗ коливань викликає макро — і микрореологические процеси, що сприяють перемішуванню розплаву в стику. Доцільно використовувати для з’єднання фторопласту-4, поліамідів, полікарбонату.

Основні режими зварювання: температура попереднього нагрівання поверхонь; статичне зусилля стиснення; амплітуда та час УЗ впливу.

фрикционно-ультразвуковий зварюванні використовується поєднання механічної енергії тертя та УЗ коливань.

Сутність способу полягає в попередньому розігріві матеріалу з’єднуваних поверхонь за рахунок енергії, що виділилася при вібрації або терті обертання до температури в’язко-текучого стану. При подальшому пропусканні УЗ коливань відбувається плавлення, дезорієнтація течії розплаву в стику, перемішування матеріалу з’єднуваних поверхонь. Доцільно використовувати для з’єднання, поліамідів, полікарбонату.

Основні режими зварювання: швидкість поверхневого ковзання; статичне зусилля стиснення при терті і УЗ обробки; амплітуда та час УЗ обробки.

Короткий опис статті: види полімерів

Джерело: Комбіновані способи зварювання полімерів

Також ви можете прочитати