Typ svařování plastů

Svařování plastůje svařování plastových polotovarů a je popsáno v ISO 472 jako proces spojování změkčených povrchů materiálů, obecně za pomoci tepla (kromě svařování rozpouštědlem).Svařování termoplastů probíhá ve třech po sobě jdoucích fázích, a to příprava povrchu, aplikace tepla a tlaku a chlazení.

Svařování horkým plynem

Svařování horkým plynem, také známé jako svařování horkým vzduchem, je technika svařování plastů za použití tepla.Speciálně navržená horkovzdušná pistole, nazývaná horkovzdušná svářečka, vytváří proud horkého vzduchu, který změkčuje jak spojované díly, tak plastovou výplňovou tyč, které musí být všechny ze stejného nebo velmi podobného plastu.(Svařování PVC s akrylem je výjimkou z tohoto pravidla.)

Svařování horkým vzduchem/plynem je běžná výrobní technika pro výrobu menších předmětů, jako jsou chemické nádrže, vodní nádrže, tepelné výměníky a vodovodní armatury.

V případě pásů a fólií se nesmí použít výplňová tyč.Dvě plastové fólie se zahřejí horkým plynem (nebo topným článkem) a poté se srolují dohromady.Jedná se o rychlý proces svařování a lze jej provádět nepřetržitě.

Rychlostní svařování hrotem

U rychlostního svařování je svářečka plastů, vzhledově i příkonem podobná páječce, opatřena podávací trubicí pro plastovou svařovací tyč.Rychlostní špička ohřívá tyč a substrát, přičemž současně tlačí tyč roztaveného svaru do polohy.Do spoje je položena housenka z měkčeného plastu a díly a svařovací tyč se zataví.U některých typů plastů, jako je polypropylen, musí být roztavený svařovací drát „smíchán“ s polotaveným základním materiálem, který se vyrábí nebo opravuje.Tyto svařovací techniky byly postupem času zdokonalovány a jsou používány již více než 50 let profesionálními výrobci plastů a opraváři po celém světě.Metoda rychlého svařování hrotem je mnohem rychlejší svařovací technika a s praxí může být použita v úzkých rozích.Verze „pištole“ speed tipu je v podstatě páječka se širokým plochým hrotem, kterou lze použít k roztavení svarového spoje a přídavného materiálu k vytvoření spojení.

Extruzní svařování

Extruzní svařování umožňuje aplikaci větších svarů v jednom svarovém průchodu.Je to preferovaná technika pro spojování materiálů o tloušťce větší než 6 mm.Svařovací tyč je vtažena do miniaturního ručního plastového extrudéru, změkčena a vytlačena z extrudéru proti spojovaným dílům, které jsou změkčeny proudem horkého vzduchu, aby mohlo dojít ke spojení.

Kontaktní svařování

To je stejné jako bodové svařování s tím rozdílem, že teplo je dodáváno s tepelným vedením hrotů pinče namísto elektrického vedení.Dvě plastové části jsou spojeny dohromady, kde je zahřáté hroty sevřou, roztaví a spojí části v procesu.

Svařování horkým plechem

V souvislosti s kontaktním svařováním se tato technika používá ke svařování větších dílů nebo dílů, které mají složitou geometrii svarového spoje.Dvě části, které mají být svařeny, jsou umístěny v nástrojích připevněných ke dvěma protilehlým deskám lisu.Mezi tyto dva díly se posune topná deska, jejíž tvar odpovídá geometrii svarového spoje svařovaných dílů.Dvě protilehlé desky pohybují díly do kontaktu s horkou deskou, dokud teplo nezměkne rozhraní na bod tání plastu.Když je tohoto stavu dosaženo, je horká deska odstraněna a díly jsou stlačeny k sobě a drženy, dokud svarový spoj nevychladne a znovu neztuhne, aby se vytvořil trvalý spoj.

Zařízení pro svařování horkými deskami je obvykle ovládáno pneumaticky, hydraulicky nebo elektricky pomocí servomotorů.

Tento proces se používá ke svařování automobilových komponentů pod kapotou, komponentů obložení interiéru automobilů, lékařských filtračních zařízení, součástí spotřebních spotřebičů a dalších komponentů interiéru automobilů.

Vysokofrekvenční svařování

Vysokofrekvenční svařování, známé také jako dielektrické těsnění nebo vysokofrekvenční tepelné těsnění (RF), je velmi vyspělá technologie, která existuje již od 40. let 20. století.Vysokofrekvenční elektromagnetické vlny v rozsahu rádiových frekvencí mohou zahřát určité polymery až ke změkčení plastů pro spojování.Vyhřívané plasty, svařované pod tlakem.Teplo je generováno v polymeru rychlou reorientací některých chemických dipólů polymeru, což znamená, že zahřívání může být lokalizováno a proces může být kontinuální.

Indukční svařování

Když je elektrický izolátor, jako je plast, vložen do materiálu s vysokou elektrickou vodivostí, jako jsou kovy nebo uhlíková vlákna, lze provádět indukční svařování.Svařovací přístroj obsahuje indukční cívku, která je napájena vysokofrekvenčním elektrickým proudem.To vytváří elektromagnetické pole, které působí buď na elektricky vodivý nebo feromagnetický obrobek.U elektricky vodivého obrobku je hlavním zahřívacím účinkem odporové zahřívání, které je způsobeno indukovanými proudy nazývanými vířivé proudy.Indukční svařování termoplastických materiálů vyztužených uhlíkovými vlákny je technologie běžně používaná například v leteckém průmyslu.

Ve feromagnetickém obrobku mohou být plasty indukčně svařovány jejich formulováním s kovovými nebo feromagnetickými sloučeninami, nazývanými susceptory.Tyto susceptory absorbují elektromagnetickou energii z indukční cívky, zahřívají se a tepelným vedením ztrácejí svou tepelnou energii do okolního materiálu.

Svařování vstřikováním

Svařování vstřikováním je podobné/identické jako svařování vytlačováním, až na to, že při použití určitých hrotů na ruční svářečce je možné hrot vložit do plastových defektních otvorů různých velikostí a zalepit je zevnitř ven.Výhodou je, že není potřeba žádný přístup k zadní části otvoru defektu.Alternativou je záplata, kromě toho, že záplatu nelze obrousit do jedné roviny s původním okolním plastem na stejnou tloušťku.Pro tento typ procesu jsou nejvhodnější PE a PP.Příkladem takového nástroje je Drader injectiweld.

Ultrazvukové svařování

Při ultrazvukovém svařování se používají vysokofrekvenční (15 kHz až 40 kHz) vibrace s nízkou amplitudou k vytvoření tepla prostřednictvím tření mezi spojovanými materiály.Rozhraní obou částí je speciálně navrženo tak, aby koncentrovalo energii pro maximální pevnost svaru.Ultrazvuk lze použít na téměř všechny plastové materiály.Je to nejrychlejší dostupná technologie tepelného těsnění.

Třecí svařování

Při třecím svařování se dvě části, které se mají smontovat, o sebe třou při nižší frekvenci (typicky 100–300 Hz) a vyšší amplitudě (typicky 1 až 2 mm (0,039 až 0,079 palce)) než při svařování ultrazvukem.Tření způsobené pohybem v kombinaci s upínacím tlakem mezi dvěma částmi vytváří teplo, které začíná tavit kontaktní plochy mezi dvěma částmi.V tomto okamžiku začnou měkčené materiály vytvářet vrstvy, které se vzájemně proplétají, což má za následek pevný svar.Po dokončení vibračního pohybu zůstávají díly drženy pohromadě, dokud svar nevychladne a roztavený plast znovu neztuhne.Třecí pohyb může být lineární nebo orbitální a konstrukce kloubu obou částí musí tento pohyb umožňovat.

Rotační svařování

Odstředivé svařování je zvláštní forma třecího svařování.Při tomto procesu je jedna součást s kruhovým svarovým spojem držena nehybně, zatímco protilehlá součást se otáčí vysokou rychlostí a přitlačuje se ke stacionární součásti.Rotační tření mezi dvěma součástmi vytváří teplo.Jakmile spojovací povrchy dosáhnou poloroztaveného stavu, spřádací složka se náhle zastaví.Síla působící na dvě součásti je udržována, dokud svar nevychladne a znovu neztuhne.Jedná se o běžný způsob výroby plastových kol pro nízkou a střední zátěž, např. pro hračky, nákupní vozíky, recyklační koše atd. Tento proces se také používá k přivařování různých otvorů do automobilových dílů pod kapotou.

Laserové svařování

Tato technika vyžaduje, aby jedna část byla propustná pro laserový paprsek a druhá část absorbovala paprsek nebo aby byl povlak na rozhraní absorbující paprsek.Obě části jsou vystaveny tlaku, zatímco laserový paprsek se pohybuje podél spojovací linie.Paprsek prochází první částí a je absorbován druhou částí nebo povlakem, aby vytvořil dostatek tepla ke změkčení rozhraní a vytvoření trvalého svaru.

Polovodičové diodové lasery se obvykle používají při svařování plastů.Vlnové délky v rozsahu 808 nm až 980 nm lze použít pro spojování různých kombinací plastových materiálů.V závislosti na materiálech, tloušťce a požadované rychlosti procesu jsou zapotřebí úrovně výkonu od méně než 1 W do 100 W.

Svařování rozpouštědlem

Při svařování rozpouštědlem se používá rozpouštědlo, které může dočasně rozpustit polymer při pokojové teplotě.Když k tomu dojde, polymerní řetězce se mohou volně pohybovat v kapalině a mohou se mísit s jinými podobně rozpuštěnými řetězci v druhé složce.Po dostatečném čase bude rozpouštědlo pronikat polymerem a ven do prostředí, takže řetězce ztratí svou pohyblivost.Tím zůstane pevná hmota propletených polymerních řetězců, která tvoří rozpouštědlový svar.

Tato technika se běžně používá pro spojování trubek z PVC a ABS, jako je tomu v domácnosti.„Slepování“ plastových (polykarbonátových, polystyrenových nebo ABS) modelů je také procesem rozpouštědlového svařování.