Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 114
Текст из файла (страница 114)
Пласгики больших толщин сваривают с разделкой кромок, угол раскрытия которых 45 — 70' при зазоре 0,5 — 1,5 мм. Листы и трубы толщиной 4 мм и более спаривают с присадочным прутком за несколько проходов (несколькими слоями). Сварку с помощью газового теплоносителя без присадочного материала применяют преимущественно при нахлесточных соединениях пленок и листов из мягких термопластов. Скорость механизированной сварки таким способом листов из поливинилхлорида 15 — 20 м/ч. В качестве газа-теплоносителя чаще используют воздух. Можно применять азот, углекислый газ или аргон. Температура газовой струи на выходе из сопла должна превышать температуру перехода пластмассы в вязкотекучее состояние на 50 — 100' С (табл. 16). Давление газовой струи составляет 0,4 — 0,9 кгс/смв в зависимости от скорости сварки.
Скорость сварки однослойного шва 9 — 15 м/ч. Усилие на пруток 0,8 — 1,5 кгс для полиамидов и полиолефинов и 1,5 — 2 кгс для жесткого ПВХ. Мягкий пруток дополнительно прикатывается роликом с усилием 1,5 — 3 кгс. ! Без подвода тепловой звертив С подводом тепловой знергви х х е аа Ф хо хх ос о $ а з х х Ф :х Ы о Ю ах хо„ » х~х о.х х е о ох в Ыа х о, х о х » Д х о о а х оД оо ! И х Ф х о о Е х а х ха оо Ф х ох х о. ао хн ОХ х 3 ох х о ах "х я о о,» ее х х х оо хх н х хх» йа х е о" »с х х ох хх $ о х оа х о.
о ~ о с» хо х о. В а с» х х о х $ х о оо с»2 х Ф Ф х х О И Д ох ао м ох о ы о Д х о о о Е Рис. !3. Классификация способов сварки пластмасс Для повь1шения производительности применяют сдвоенный сварочный пруток, прутки треугольного нли квадратного сечений по площади, близкой площади сечения разделки. Эффективно использовать предварительный нагрев прутка и места разделки. Применяя спепиальный наконечник горелки, имеющий два сопла (для подачи прутка и горячего воздуха), можно увеличить скорость сварки. При сварке пластмассовых конструкций газом с присадочным материалом возникают напряжения и деформации в шве и околошовной зоне. Многие техноло! ические приемы их снижения (симметричное поочередное наложение слоев и др.) при дуговой сварке металлов можно эффективно использовать и при сварке плгстмасс.
Для сварки нагретым газом с присадочным материалом применяют сварочные горелки, а также горелки с электрическим нагревом газовой струи, например ГЭП-1-67 (рис. 14), и нагревом тазосгорающнми смесями, так называем'е о о о х х х ах ха то хе с» х х х о" » о х но х оо х х н а х р хм охх Л.х 439 Сварка пластмасс 438 16. Температура струи газа и его расход прн сварке с присадочным материалом Температура струи газа на выходе нз сопла, 'С Расход газа, л,'мни Термопласт а) 270 †3 280 2!Π†2 40 30 — 40 40 в) 65 80 35 зо 18 40 325 210 300 480 330 — 400 220 †3 Рис. 14.
Горелка для сварки пласт- масс с электрическим нагревом га- зового теплоносителя! / — рукоятка; 2 — корпус с нагревателем; 3 — сменное сопло; 4 — токо- подводящий кабель; 6 — воздухопровод ПГП ! Параметр Давление, кгс/см' Температура нагрева нн. струмента, 'С Параметр Время нагрева, с Напряжение, В: сети.......... нагревательной горелки........... Термопласт 220 нагрева (начальное) осадки 36, 30, 24 До 750 Газ-теплоноси. тель 1200 2404-10 190 †2 230 †2 180 †2 190- 240 220 Рабочее давле- ние газа-теплопо- сителя, кгс/см' До ПО До 60 Расход, м'/ч: пропана природного газа Масса, кг 300 14 30,5 !90х 3!ОХ 500 Габариты 260х70х85 мм.
Рабочее напряжение иа спиралии 36 В, мощность О, 5 к Вт. Пайка и сварка неметаллических материалов горелки косвенного действия типа ГГК-1 и горелки прямого действия типа ГГП-1 (табл. 17). Для сварки прямолинейных швов в нижнем положении разработаны сварочные тракторы ПГП-1 и «Пчелка» (табл. 18). Вннипласт . Ударопрочный: Г1В Х голнстирол Полиэтилен: ВП НП Полнпропилен Полнбутен Полиамнд-12 Полнметклметакрилат Прочность сварных соединений винипласта, выполненных газовым теплоносителем с присадочным материалом, составляет 0,4 — 0,6 от прочности основного материала, 0,3 — 0,4 для полиметилметакрилата, 0,4 — 0,5 для полистирола. 17. Техническая характеристика сварочных 18.
Техническая характеристика сварочных горелок (диаметр прнсадочного тракторов материала 3 — 5 мм) мотора тележки Мощность, Вт Максимальная толщина сварнваемого материала, мм Скорость сварки треугольным прутком, м/ч Минимальное давление воздуха, кгс/см» Максимальная температура воздуха, 'С Масса, кг: полуавтомата .. блока пнтання Габаритные размеры, мм /(онтакгпну/О сварку или сварку нагретым инструментом подразделяют на сварку оплавлением и сварку проплавлеиием.
В первом случае нагреватель соприкасается непосредственно со свариваемыми поверхностями, во втором случае тепло к свариваемым поверхностям поступает сквозь толщу деталей, а нагретый инструмент контактирует с поверхностью свариваемых деталей. Первый способ используют для сварки деталей значительной толщины, второй способ — для сварки тонких листов и пленок внахлестку. При этом используют различные схемы нагрева свариваемых деталей (рис. 15).
Нагретые инструменты могут быть в виде пластин, полос, дисков, нитей и профилированных планок. Рис. 15. Основные схемы контактной сварки: а-е — оплавлением; зк и з — проплавлеинем; и к к — закладным нагревательным эле- ментом Режим сварки некоторых термопластов приведен в табл. 19. Указанное в таблице давление нагретого инструмента является начальным, и по мере оплавления неровностей на кромках свариваемого материала оно должно снижаться, чтобы уменьшить вытекающий из зоны контакта расплав (рис. 16). После нагрева 19.
Основные параметры режима контактной сварки пластмасс оплавлением Полиэтилен: ВП НП Винипласт Пластифицнрованный ПВХ Полнпропилен Поливиннлацеталь..... и осадки охлаждение по всей свариваемой площади должно происходить равномерно, под постоянным давлением. Трубы диаметром более 50 мм соединяют встык, трубы диаметром менее 50 мм при толщине стенки менее 2 мм сваривают враструб. При стыковой сварке торцы труб нагревают плоским инструментом, имеющим форму диска (табл.
20) для нагрева труб малого диаметра и форму кольца для нагрева труб большого диаметра. Нагрев этих инс!рументов в зависимости от конструкции можно осуществлять встроенными электронагревателями либо газовыми горелками. При сварке винипласта применяют нагретые инструменты, имеющие ребристую поверхность; высота и шаг пилообразных ребер 0,5 — 1,5 мм. Ориентировочные параметры режима стыковой сварки труб приведены в табл.
21. 440 441 Сварка пластмасс 20. Характеристика серийных дисковых нагревателей для контактной сварки труб оплавлением Т, дага> ц сн/с Ю,я 22. Основные технологические параметры контактной сварки труб враструб Пол изти лен низкой плотности, цилиндрический раструб высокой плотности ко.
нусны0 раструб Параметр »и Температура сварки, »с Время оплавления с при толщине стенки, мм: ло 4 » 8 св, 8 250 — 270 -~- 800 — 20 7 — 12 1Π— 15 !5 — 20 5 — !О 6 — 15 8 — 18 10 — 20 Рис. 17. Общий вид полуавтоматической установки для контактной сварки пластмассовых труб диаметром до 320 мм (конструкция ВНИИСТ); 1 — дисковый нагреватель; 2 — фреза для механической обработки кромок; а — наРужные захваты — центраторы; 4 — пульт управления; 8 — корпус Примечание.
Время выдержки под осевой нагрузкой до частично. го отверждения оплавленного материала 5 — 15 с, время между снятием инструмента и осадкой — не более 2 с. Пайка и сварка неметаллических л1атериалов Производительность трубосварочных установок (рис. 17) при сварке труб диаметром 100 †2 мм пять-семь стыков в час. При сварке враструб нагревательный инструмент имеет гильзу для оплав.
леиия конца трубы и дорн для оплавления внутренней поверхности раструба. Рис. 16. Изменение основных параметров режима при контактной сварке оплавлен нем: Тн, Т, Т. — соответственно температуры нагревателя, торца (нагреваемой кромки) и ю' в зоне плавления; Роп, Р— давление инструмента при оплавлении и осадке; ооп и осе — скоРости оплавлениЯ и осацки; з „, зо — Укорочениа изделиа при оплавлении и оселке; гоп, тп, Гос — вРемЯ оплавлениЯ, технологической паУзы и осаДки Дорн и раструб могут иметь цилиндрическую или слегка коническую поверхность (конусность т/та — '/, р).
Разность диаметров гильзы и дорна у цилиндрического инструмента должна быть 0,5 — ! мм. Режим сварки враструб приведен в табл. 22. 21. Технологические параметры контактной стыковой сварки оплавлением труб диаметром 1ОΠ— ЗОО мм При использовании закладного нагревателя нагрев и оплавление в зоне контакта собранных полностью деталей производится при пропускании тока по металлическому проводнику (проволоке, ленте), который закладывается в зону контакта свариваемых деталей при сборке. Усилие в зоне плавления, необходимое для сварки, создается вследствие расширения расплавляемого материала.
Например, для сварки закладным нагревателем труб диаметром 25 — 110 мм создано переносное устройство, питающееся от сети переменного тока напряжением 220 В. Потребляемая мощность 750 Вт, ток до 30 А, регулирование рабочего напряжения на закладной спирали 5 — 28 В, время нагрева можно варьировать в диапазоне 20 †4 с, Размеры установки 450 Х 250 Х 260 мм при массе 20 кг, При контактной сварке проплавлением кромки пленок или листов можно нагревать с одной стороны или одновременно с двух сторон. При двустороннем нагреве скорость сварки увеличивьчот.
Пленки и листы толщиной не более 2 — 3 мм сваривают проплавленисм с получением нахлесточного соединения. При сварке пленок давление инструмента 5 — !5 кгс/см'. Поэтому сварку производят на прессах, снабженных нагревательными элементами сопротивления — стальными лентами, нитями либо плитами с встроенными ТЭНами (трубчатыми теплоэлектронагревательными элементами). Равномерное давление по длине рабочей части нагревателя обеспечивается применением эластичных и упругих подкладок, расголагаемых под нагревателем. Для непрерывной сварки неармированпых пленок можно применять роликовые инструменты, которые используют при ручной сварке.