Всё для надежной сварки
Печатная версия материала с сайта svarkainfo.ru - портала о сварке. При использовании материалов с сайта, пожалуйста, всегда указывайте источник или гиперссылку.
скрыть меню

Главная / Технологии / Сварка пластмасс / Сварка материалов армированных пластмассами / Сварка материалов армированных пластмассами

Сварка пластмасс

Сварка материалов армированных пластмассами


В современном строительстве все шире внедряются материалы, армированные пластмассами, которые обладают термо- и электроизоляционными свойствами, а полиамидные покрытия обеспечивают хорошие антифрикционные свойства материала. Армированный материал стоек против коррозии, дает возможность получать рифленую и узорчатую поверхность различного цвета. Обеспечивается свободное нанесение букв, цифр, рисунков, орнаментов и т. д.

Материал, армированный пластмассами, сочетает в себе положительные свойства, присущие материалу и пластмассам, и во многом свободен от их недостатков: слабого сопротивления коррозии, присущего большей части металлов, низких механических свойств пластмасс, низкой паро- и газопроницаемости, увлажняемости и др.

Для производства сварных конструкций применяются следующие материалы, армированные пластмассами.

Полосовой и листовой металл шириной от 100 до 1000 мм толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Толщина пластмассового покрытия составляет 01—0,5 мм. На подготовленный металл, покрытый клеем или слоем грунтовки, наносят поливинилхлориднуго пленку или пластизоль. В качестве покрытия металла используют также полиэтилен, полиамиды, пенопласты и другие пластмассы. Металл, покрытый пластмассами, в литературе известен под названием «металлопласты». В строительстве металлопласт применяется для изготовления навесных панелей, устанавливаемых между несущими конструкциями, кровель зданий, стенных панелей, потолков, вентиляционных систем, работающих в агрессивных средах, вентиляторов, отделочных конструкций, емкостей различного назначения и т. д.

В последнее время все более широко применяются стальные трубы и трубопроводная запорная арматура с пластмассовыми покрытиями внутренней поверхности. Внутреннюю поверхность труб и арматуры футеруют винипластом, полиэтиленом, а также стеклом. Для покрытия применяют довольно широкий сортамент труб — бесшовные, горячекатаные, холоднотянутые, газопечной сварки, электросварные со снятым или сплющенным гратом. Толщина футерованного пластмассового слоя составляет 1—4,5 мм стеклянного — 1—2 мм.

Стальные трубы под футеровку пластмассами применяют наружным диаметром от 14 до 160 мм, длиной от 2000 до 8000 мм, толщиной 1,5—4 мм.

Футерованные винипластом и полиэтиленом трубопроводы и трубопроводная арматура (вентили, регулирующие клапаны и др.) используются для работы в агрессивных органических и неорганических средах, за исключением сред, содержащих ароматические углеводороды, галлоидопроизводные углеводороды и углеводороды ароматического ряда, уксусноэтиловый эфир, камфарное масло, азотную кислоту концентрацией выше 10%.

Фанеру, покрытую в отдельных точках термопластами, применяют для скрепления отдельных листов в пачки перед подачей в формовочный пресс. Слоистые листы политрифторхлорэтилена, представляющие собой слой политрифторхлорэтилена, нанесенного на стеклянную ткань, обладают высокой механической связью между пластмассой и стекловолокном. С обратной стороны листа остается поверхность стеклянной ткани, которую можно соединять с поверхностью металлов с помощью различных клеев. Такие листы используют в качестве футеровочного материала трубопроводов различного назначения, резервуаров, желобов, баков и т. д. Бумага с пластмассовым покрытием используется в качестве упаковочного материала. Обычно бумага имеет одностороннее пластмассовое покрытие. Для этих же целей используют и покрытый целлофан.

Из тканей, покрытых поливинилхлоридом, изготовляют надувные дома, складские помещения, павильоны выставок и другие сварные конструкции. В ряде случаев для надувных конструкций используют полиамидную ткань, покрытую поливинилхлоридом.

Сварку листов металла с поливинилхлоридным покрытием ведут токами высокой, частоты периодическим и непрерывным способами (рис. 85). Приспособление 1 имеет в нижней рабочей части выточенный конический выступ, на котором концентрируется вся тепловая энергия. Необходимое сварочное давление на свариваемый материал передается электродами 2. Для отвода тепла и укладки свариваемых деталей 3 служит плита 4, которую изготовляют из стали или меди. Полый цилиндрический электрод 2 под небольшим давлением прижимают к приспособлению 1, за счет чего обеспечивается необходимый контакт приспособления с поверхностью свариваемых деталей. Сварочный ток подается к месту соединения деталей одновременно с передачей сварочного давления при помощи включающего устройства 5.

хема высокочастотной сварки металлопласта

Рис. 85. Схема высокочастотной сварки металлопласта
а — непрерывная сварка; б — периодическая сварка

Применяя различные формы рабочих поверхностей электродов, можно наносить на поливинилхлоридный слой цифры, буквы, рисунки, что обеспечивает получение декоративных покрытий. Сварные конструкции из металллопласта выпускаются трех назначений — защитные покрытия, декоративные и защитно-декоративные.

Для сварки листов фанеры с поливинилхлоридными и другими пластмассовыми покрытиями между отдельными листами фанеры кладут в нескольких точках термопласты, а затем в этих местах ведут точечную сварку. Затем листы фанеры сваривают токами высокой частоты, ручными сварочными аппаратами с односторонним подводом тока. Конструкция их состоит из неподвижного электрода-кольца и расположенного в нем электрода-прутка с пружиной. Когда сварочный пистолет прижимается к свариваемым деталям, то пружина электрода-прутка, вводимого в центр электрода-кольца, автоматически замыкает сварочный контур. Между электродом-кольцом и внутренним электродом-прутком образуется электростатическое поле. Детали в месте сварки нагревают в поле рассеяния, образуемом в пространстве под электродами.

Односторонняя высокочастотная точечная сварка листов фанеры целесообразнее двусторонней сварки, так как в последнем случае необходимо применять сварочные машины с большим полезным вылетом электродов. Кроме того, при односторонней высокочастотной сварке фанеры сварочный пистолет свободно перемещается во всех направлениях, что создает дополнительные удобства и обеспечивает возможность сварки фанеры на полуавтоматических и автоматических линиях. В процессе сварки необходимо следить за тем, чтобы рабочие поверхности электродов не нарушались.

Сварка бумаги с односторонним полиэтиленовым покрытием

Сварные конструкции и изделия изготовляют из крафт-бумаги, покрытой с внутренней стороны пленкой низкомолекулярного полиэтилена.

Основным способом сварки бумаги является контактная сварка электроимпульсными нагревателями с двусторонним подводом тепла к месту соединения свариваемых деталей. Температура нагрева электронагревательных элементов — до 170° С. Для сварки крафт-бумаги применяют автоматы для автоматической двусторонней контактной сварки продольных и поперечных швов изделий. Скорость сварки на автоматах — несколько десятков метров в секунду. Мощность, потребляемая нагревателями, до 5 квт, привода — 1 квт.

Сварка целлофана и целлофана с бумагой

В тех случаях когда необходимо соединить пленки или другие материалы, не соединяющиеся между собой (бумага, целлофан и др.), на них наносят слой материала, обладающего способностью свариваться, после чего их можно соединить сваркой. Слой наносимого материала может быть незначительным — от 0,002 до 0,007 мм. Он обеспечивает качественную сварку целлофановых пленок между собой и сварку их с бумагой.

Еще один метод повышения качества упаковки — нанесение на пористые и пленочные материалы эластичных покрытий. Этим способом придают паро- и газонепроницаемость, свариваемость и антикоррозионную устойчивость бумажным и текстильным упаковочным материалам. В качестве покрытий применяют чаще всего легкоплавкие термопласты: мягкий поливинилхлорид с полиизобутиленом, сплав парафина с полиизобутиленом, тройные композиции (парафин — полиэтилен — гидрохлорид каучука и др.). Разогретую пластмассу наносят на основу в специальных машинах (каландрах).

Соединение полимерного материала с основой здесь достигается путем механического сцепления. В последнее время в промышленность внедряется новый способ получения подобных материалов — нанесение на поверхность материалов водорастворимых суспензий высокополимеров. В этом случае слой покрытия может быть очень тонким — 1—7 мк, тогда как при каландрировании он находится в пределах 30—100 мк.

Принцип контактного нагрева пластмасс применен для формования рельефного рисунка на термопластических пленок (типа полиэтилен, поливинилхлорид и др.), а также для нанеснения пленок на воздухопроницаемые материалы путем их расплавления на вакуумированной поверхности.

Сварка тканей и пластмасс, армированных пластмассами

Для производства сварных конструкций и изделий используются ткани, покрытые пластмассами, и пластмассовые пленки, покрытые тонким слоем смолы. Например, для лучшей свариваемости полиамидной пленки ПК-4 ее покрывают с двух сторон тонким слоем полиамидной смолы. В зависимости от толщины различают пленки 10Л-2 и 10Л-3. Пленка 10Л-2 изготовляется из пленки ПК-4 толщиной 60—70 мк, покрытой с двух сторон смолой; общая толщина материала 130±10 мк. Пленку 10Л-3 изготовляют из пленки ПК-4 - толщиной 35—40 мк; общая толщина материала 110±10 мк. Пленки 10Л-2 и 10Л-3 свариваются значительно лучше, чем пленка ПК-4.

Армированные материалы и пластмассы, армированные пластмассами, сваривают путем соединения полимерного покрытия,, свойствами которого определяются способы, условия и режимы сварки.

Для сварки стеклоткани, армированной фторопластом-4, применяется контактная сварка с двусторонним нагревом материала в месте соединения свариваемых деталей. Положительные результаты получаются при температуре сварки 390—400° С, времени: выдержки от 3 до 5 мин и давлении, несколько большем, чем при сварке пленок (1,5—2,5 кГ/см2), необходимом для плотного прилегания свариваемых поверхностей. Сварной шов охлаждается быстро - без снятия сварочного давления. Лакоткани на основе фторлона сваривают двусторонним контактным нагревом при режимах, близких к режимам сварки соответствующих фторлоновых пленок. Контактную сварку не рекомендуется применять в тех случаях, когда армирующий материал и полимерное покрытие имеют близкую температуру плавления. При контактной сварке таких материалов наблюдается проплавление ткани и разрушение материала.

Удовлетворительные результаты дает высокочастотная сварка. При этом способе поверхности материала разогреваются до температуры сварки без заметного нагрева материала по всей толщине. Соединения материала значительной длины свариваются швами внахлестку роликовой или прессовой высокочастотной сваркой.

Материалы, покрытые поливинилхлоридом, также успешно свариваются точечной, роликовой и прессовой высокочастотной сваркой. Большая скорость сварки обеспечивается при применении контактной односторонней и двусторонней сварки. Применение сварочного оборудования для автоматической сварки позволяет получить высокую скорость сварки и хорошее качество сварных швов.

Материалы, покрытые пенополиуретаном (пенопластом), успешно свариваются контактной сваркой с помощью нагретых инструментов.

Источник: Семячкин С.В. "Сварка пластмасс в строительстве"