Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В качестве нагревателей используются паяльника, стержни, пластины н наконечники различной формы, ннхрочовая проволока нли лента, Нагреваемые детали спрессовывают н затем охлаждают. Данным способом сваривают пленки, листы, трубы и сгержяяи. Термонмпульсная сварка основана на подаче коротких импульсов электрического тока к электронагревательному сварочноьяу элементу.
Этим способом спаривают, например, трубы, соединяемые враструб. В ряде случаев сварка осуществляется предварительно нагретым присадочным материалом (расплавом). Прнсадочный материал в виде расплава подается в зону соединения, где сварнвается с контактирующими с ним поверхностями. Дпя подачи присадачпого материала применяют свободное литье, устройство типа питьевых машин н экструдеры. При получении коротких стыковочных швов применяют портативное переиосиое оборудование типа экструзионного пистолета.
Высокочастотная сварка применяется для полярных термопластов (полнвинилхлорида, полиамидов, полнмегилметакрилата, эфиров целлюлозы) и основана иа разогреве этих материалов за счет внутреннего трения полнрных молекул полимеров под воздействием электрического высокочастотного поля. Разогрев материала в этом случае не зависит от его теплопроводности и происходит одновременно по всей толщине сварочного соединения; швы получаются равномерно прогретыми и равнымн по прочностя исходному материалу. Высокочастотная сварка осуществляется на машинах типа прессов или роликового типа, напоминающих швейные машины, Для выполнения ручной сваркя в разнообразных условиях примеяшют переносные установки типов ВЧС-0,2 н ЛС2-0,3.
Для прессовой сварки шаговым швом применяют машины ВЧС-0,4; ЛГС-!,5; ЛГС-0,6 и др. Ультразвуковой способ сварки основан на нагреве соединяемых поверхностей в результате превращения энергии механических ультразвуковых колебаний с частотой !5 — 50 кГц в тепловую [15.13). Этим способом можносваривать толстостенные летали, при этом качество шва вссьма высокое. В зависимости от способа подвода энергии к зоне шва ультразвуковая сварка разделяется на контактную и дистанционную, прн которой место ввода ультразвука удалено от соединяемых поверхностей более чем на 5 мм. Точечную и шаговую сварку можно выполнять на сяециализироваиных ультразвуковых установках УЗСП-1, ПУМ-9 Кольцевые сварные пявы выполвяют по всеяяу периметру соединения на установках УПК- ! 5, УЗАП-3.
Продолжительность точечной сварки листов толщиной 0.2 — 1,0 мм составляет ! — 9 с, давление 1 — 4 МПа для жестких пластмасс и 0,5 — 2,0 МПа для мягких. При сварке трением соединяемые летали нагреваютсн в результате выделения теплоты от трсния отдельных частей детали друг о дру.
га. В зависимости от способа создании трения различают сварку вращением, инерционную сварку и сварку вибротрением. Высокой производительностью отличается сварка вибротреннем, при которои длительность сварки не завысит от толщины детали н составляет несколько секунд. Способ сварки с примснсниеы инфракрасного излучения основан на нагреве соединяемых поверхностей за счет передачи полимерному материалу энергии от источника ИК-излучения.
В качестве такого источника применяют кварцевыс излучатели, силитовые стержни н никель-хромовые сплавы. Отечественный аапарат «Пилад-220» оборудован кварцевыми лампами. Средняя скорость сварки встык листов тсрмопластов толщиной 0,2 — 0,4 ым этим аппаратом составляет 40 — 150 и/ч [! 5.13). Для сварки лазерным лучом пригодны лазеры аа двуокиси углерода, создающие нрактически непрерывное излучение, которое хорошо поглощается полимерами, при этом обеспечи. вается непрерывный процссс сваркй.
С помощью мощных лазеров можно сваривать листы таянциной до 250 мм [15.13). Химическая сварка применяется для соединсния деталей из однородных реактопластов на основе феиолоформальдегидных, кремнийоргаинческих, эпоксидиых, полиэфирных и других термореактивных смол с использованием аппаратов высокочастопчой или ультразву- Равд. 15 Пластические массы Т а б л и ц а 15.15. Режим сварки пластмасс Ырммвнввмы» способы и режим сварки Газовая (азотом, углекислым газом, резке — воздухом], лазерная, термоконтактиая сварки, сварка ИК-излучением, ультразвуком, расплавом, трением. Температура газового теплоноснтсля (Тв) для ПЭВД 220 — 300 С, для ПЭНД 190 — 230'С. Температиура саариваемых поверхностей (Т „) 190 — 240 'С.
Давление прижима О,!— 0,4 МПа Сваривается теми же способами, что и полиэтилен. Режим сварки более жесткий, чем для ПЭВД. Т,=230сь300'С, Т„,.=220-:2б5'С. Давление прижима 0,1 — 0,5 МПа Термоконтактная, термоимпульсяая и газовая сварки. Пленку можно сваривать токами высокой частоты (ТВЧ). Т,=380 —:400'С, давление прижима 0,25 — 0,5 МПа.
Сварнваемые поверхности обмазывают флюсом, содержащим фторуглеродное масло; давление снимают после остывания шва до 90 С Газовая (азотом, углекнслым газом, воздухолг), термоконтактиая и ультразвуковая сварки, сварка ИК-излучением, расплавом, трением. Т,=350 †: 400 'С, Т,,=270 †: 300 'С. Перед сваркой детали высушивают при !00 'С в вакууме или при 120 †130 'С в течение !2 ч Газовая (азотом, углекислым газом), термоконтактная и ультразвуковая сварки, сварка ТВЧ н трением. Сварные соединения отличаются хрупкостью.
Т =280: 350 С, Тв в=220: 300 С. Перед сваркой детали высушивают при 80 — 90'С в течение !Π— 12 ч Сваривается всеми способами, в том числе ТВЧ. При газовой сварке применяют инертный теплоноситель. Для жесткого ПВХ Т,= =220 —:270 С, для пластифицировапного ПВХ Т,=180 —:210'С, Т„=180 —:230'С. Давление прижима 0,1 — 0,5 МПа. Нагревание должно быть хратковревгеиным из-за деструкции ПВХ Газовая„ термокантактная и ультразвуковая сварки, сварка ИК- излучением и ТВЧ. Т,=300 †: 350 С, Т, = !70 †: 200 'С; давление прижима 0,1 — 0,5 МПа.
Для лучшей сварки првсалочный материал н поверхности протирают ацетоном или днхлорэтаном Газовая, термоконтактная и ультразвуковая сварки, сварка ИК- излучением, расплавам, трением. Т =200 †: 280 'С, Т ,= 150 †: 250 'С. Давление 0,1 — 0,5 МПа Сварка ТВЧ и ультразвуком Газовая (азотом, аргоном), ультразвуковая спарки, сварка ИК-излученнеы, расплаьом, трением. Т, =230 280 'С, Т„„= !80 †; 220 'С. Перед сваркой деталь высушивают в вакууме при ! 00 'С Свариваются теми же способами, что и нснаполнснные нластмассы. Данленис прижима па 20 — 30 ус выше, а температура теплоносителя-на 30 — 90'С больше, чем для непаполненных пластмасс Полиэтилен Полипропнлен Фторопласт-4 Палннарбонат Полиамиды Паливинилхлоряд Полиакрилаты Полистирол Полиэтилснтерефталат Полиформальдегид Наполненные пласт- массы канай сварки н отверждающихся присадок. В качестве присадок применяют оленки аа основе термореактивных смол (на основе клея БФ-4).
С увеличением степени отверждения деталей свариваемосгь ухудшается. Химическая сварка применима н для термопластов, у которых на поверхности можно искусственно создать реакционноспособные группы (вапример, у полиэтилена прп обработке в электрическом поле токов высокой частоты появляются ненасыщенные связи). Сшиввющнм агентом могут слухсить инициаторы нолимеризацни (перекись бензоила и др.).
Режим сварки некоторых пластмасс приведен в табл. !5.15. Для контроля качества сварных швов применяются следукюгие способы: !) контроль наруигных и внутренних дефектов в сварных швах и околошовной зоне, проводимый путем внешнего осмотра, измерения, исследования макроструктуры н рентге»ографирования; 2) контроль герметичности сварных швов осуществляют сжатыми газами (воздухом, аммиакам) и жидкостями (водой, маслом); 3) контроль прочностных свойств сварного соединения.
Склеивание — метод создания неразъемных соединений деталей ири оомошн клеев. С их помощью можно склеивать различные пластмассы между собой, а также пластмассы с металлом, тканью, стеклом, деревом, керамикой и другими материалами. Клеевые соединения прочны, легки, отличаются герметичностью и стойкостью к вибрацяониым нагрузкам. Недостаток метода — многооперационность и длительность процессов. Прнменшатси клен иа основе термореактивных смол и термопластичных полимеров, эластомеров. По консистенции клен могут быть твердыми (кусочки, гранулы,порошок, пленки, прутки), жидкими (растворы, расплавы, дисперсии) или пастообразными. Для обеспечения полноты контакта клея и летали надо стремиться к улучшению смачиваемостн скленваемых поверхностей.
Следует учитывать, что поляр- Недозъемные соединения ллдсгыоссовьж д(талей 75 4 958 Т а б л и ц а 15.16. Клен, рекомендуемме для склеивания пластмасс 1'екамендуемые клен"' Рекомендуемые клен*' Пластмассы Плэсчмэасы 1,3,4,6,7,8,31 3, 7, 10, 17, 19 8 — 11; !8, 20,23 3; 9 — 11; 19 — 21; 23 2, 3, 11, 23 2. 3. 7, 20, 22, 27 3, 10, 12,22,24,25,26 2,4,5,13, 16,17 1, 3, 4, 9, 23, 31 1, 2-4; 6 — 9; 10, 13 6 — 9, 11, 12, 17 2, 4.
5, 13. 16 3, 10 23,26 5, 14, 15. 16 3, Б, 10, 11 3, 9, 10, 22, 28, 29 3, 7, 10,22,23 2, 3, 5, 8. 20, 23 2, 3, 6, 11 3, !О, 17, 2)„ 26, 27 ' Не требуется саецнальнаа аодгатаека поверх!к'стн. '* Требуется несложнаа подгонжка лоеерхностн. Требуетса саецнальная ссожнаа салготоека аоэерхнасгн. Цифры обозначен:т клей: 1 — фенслонолненьнлацетал»ный; 2 — фенолокаучукоеый; 3 — оолнуретэноэый( 4 — эоокснлно-фенольный; 5 — кременйаргэееческнй! 6 — эаоксндно-аолнсульфндный; У вЂ” эаакседно-калнамэдный; 8 — ослнекрэлоеый; 9 — аслнммклацечачвый! 16 — оолнхлороареноеь!й! 11 — аолнэфнрный; !2 — аолнэфнрно-аолннзоцианатный! 13— эаокснлна-кремннйорганнческнй; 14 — аалинмндный; 15 — аолнбенэнмндаэольный; !6 — цнклаалнфатнческнй эооксндный; 1т — фенолофармэльдегндный; 18— ные ызтерналы хорошо склеиваются полярнымн клеями, а неполярные — веполярнымв клеями.
По возможности надо стремиться к созданию химической связи между молекулами клея и склеиваемого материала, так как эта гвязь наиболее стабильна. Дсталы из реактопластов склеивают, в основном, термореактивными клеями. Термопласты рекомендуется склеивать с помощью растворителей илн растворов скленваемых полимеров. В табл. !5.16 представлены основные клен, рекомендуемые для склеивания пластмасс. Прочность склеенных деталей во многом зависит от типа клеевого соединения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
