Тольятти
Погода
Тольятти
сегодня
20.05.2012
Днем: 21oС
Ночью: 17oС
Сварка полимерных материалов
Изготовление пластмассовых конструкций менее трудо- и энергоёмко, легко перерабатывается в изделие различными способами, приобретая нужный цвет, фактуру и не требующее механической обработки.
Пластмассы во многих случаях заменяют металл, бетон, дерево - при этом:
- Уменьшается масса изделия;
- Снижаются транспортные расходы.
Общие понятия о полимерах
Полимеры это высокомолекулярные вещества, макромолекулы которых состоят из большого числа повторяющихся малых структурных элементов - звеньев, являющихся мономерами.
Пластмассы - это материалы, состоящие из полимеров и определённых добавок.
Добавки могут иметь полимерную и мономерную природу, и могут находиться в газообразном, жидком и твёрдом состояниях.
Виды добавок и их назначение:
1. Стабилизаторы:
- антиоксиданты.
Физические состояния полимеров:
- стеклообразное;
- высокоэластичное;
- вязкотекучее.
Переход из одного состояния в другое совершается в некотором диапазоне температур.
Средняя температура диапазона называется температурой перехода.
Температура стеклования [Тc] это температура перехода из эластичного состояния в стеклообразное.
Температура текучести [Тт] это температура перехода из эластичного состояния в вязкотекучее.
Выше Тт происходит "истинное течение полимера"
При температуре разрушения полимера (температура деструкции) [Тp] (Тp>>Тт) происходит реакция обратная реакции полимеризации.
Сущность процесса сварки полимеров:
а) 1 - Контакт, 2 - Нагрев;
б) 1 - Нагрев, 2 - Контакт;
в) Контакт и нагрев одновременно.
Последовательность образования соединения:
1. Подвод тепла и преобразование энергии, осуществляющей активацию поверхности:
- газом;
- нагретым инструментом;
- нагретым присадочным материалом;
- индукционным нагревом;
- энергии УЗК, ТВЧ.
2. Взаимодействие активированных свариваемых поверхностей изделия при контакте их друг с другом (образование контакта) в процессе сдавливания их доведенных до вязкотекучего состояния.
3. Формирование надмолекулярной структуры.
Сварка пластмасс нагретым газом
Основные технологические параметры:
Температура и расход газа;
Материал, диаметр и форма сечения прутка;
Угол наклона прутка;
Давление на пруток;
Угол наклона горелки к плоскости свариваемого материала.
1 - Присадочный пруток; 2 - Ролик; 3 - Горелка; 4 - Сварной шов; 5 - Свариваемые заготовки; 6 - Направление сварки
Рисунок 1. Схема сварки нагретым газом
Сварка пластмасс нагретым инструментом
Технологические параметры процесса:
Температура нагревателя Тн;
Продолжительность нагрева tн;
Усилие прижатия инструмента детали при нагреве Рн;
Давление осадки Рос;
Продолжительность выдержки деталей под давлением после сварки.
1 - Свариваемые заготовки; 2 - Лента из фторопласта; 3 - Прижимной ролик; 4 - Нагретый инструмент
Рисунок 2. Схема сварки нагретым инструментом
Ультразвуковая сварка полимеров
Технологические параметры процесса:
1. Частота колебаний.
2. Амплитуда колебаний.
3. Расстояние от колебательного контура до свариваемой поверхности.
4. Время сварки.
5. Форма электрода.
Сварка пластмасс ТВЧ
Технологические параметры процесса:
1. Частота тока регулятор удельной тепловой мощности.
2. Напряженность электрического поля.
3. Давление.
4. Время сварки.
Индукционная сварка
Технологические параметры процесса:
1. Частота тока.
2. Напряженность электрического поля.
3. Время сварки (tнагр).
4. Давление.
Таблица 1. Общая характеристика свариваемости
