Тема: Сварка пластмасс.

Задачи работы: изучить оборудование и технологию сварки пластмасс: приобрести практические навыки по их сварке., оценить качество сварных пластмассовых соединений.

Теоретические сведения.

Термопластичные пластмассы (полиэтилен, винипласт, капрон и др.) можно сваривать. При нагревании они переходят сначала в высокопластичное, а затем в вязкотекучее состояние, сравнительно легко сцепляются друг с другом и при охлаждении затвердевают, образуя соединение. Для соединения мягких термопластов (полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат в виде тонких листов) применяют шовную и точечную сварку, а для сварки жестких термопластов (винипласт, полистирол)- сварку с использованием присадочного материала. Сварку пластмасс проводят специальной газовой или газоэлектрической горелкой. На рисунке 13, а изображена принципиальная схема газовой горелки ГГП-1-56.

Рис.13.Схема горелок для сварки термопластов горячими газами:

а)газовая горелка ГГП-1-56.,б)газоэлектрическая горелка.

Работает она следующим образом. Открывают ацетиленовый вентиль и ацетилен попадает в канал 1. Проходя через инжектор 2, он создает разрежение и через отверстие 3 подсасывается атмосферный воздух. Ацетилено-воздушная смесь при выходе из сопла сгорает, образуя внутри воздушной камеры 5 пламя 4. Одновременно по каналу 6 подается сжатый воздух, который, попадая в воздушную камеру 5, омывает пламя, нагревается и смешивается с горячими продуктами горения ацетилена. Эта смесь и служит для нагревания пластмассы при сварке. Газоэлектрическая горелка приведена на рисунке 13, б. Сжатый воздух от баллона или компрессора, пройдя через фильтр 1, поступает в канал 3. В канале 3 воздух нагревается и, выходя из сопла 4, нагревает свариваемую пластмассу и присадочный материал. Нагрев воздуха регулируют реостатом 5, а его расход вентилем 2.

Необходимо, по возможности, точнее устанавливать температуру истекаемых из сопла газов. При низкой температуре нагретого воздуха сварное соединение будет непрочным и легко разрушится. При высокой температуре воздуха, поступающего из горелки, обугливаются кромки сварного соединения, что вызывает разложение пластмассы с выделением едкого газа. Температуру теплоносителя обычно контролируют термопарой.

Чаще всех из пластмасс сваривают винипласты. Винипласт переходит в вязкотекучее состояние при температуре 200-220ºС. При толщине материала более 2-3мм применяют V-образную разделку кромок под сварку. Кромки разделки срезают в горячем состоянии. Перед сваркой детали изделия струбцинами, кондукторами и другими приспособлениями фиксируют в требуемом положении. Прихватки при сварке пластмасс не рекомендуются. Сварку начинают с предварительного подогрева места сварки. При нагреве пластмасса приобретает характерный блеск, и это указывает на ее вязкотекучее состояние. Затем конец присадочного прутка вертикально вдавливают в это место с одновременным подогревом его, как указано на рисунке 14.

Рис.14.Схема сварки пластмасс:

1-пластмасса, разогретая до вязкотекучего состояния.,

2-пластмасса, сохранившая эластичное состояние.,

3-направление сварки.

Пруток разогревают по периферии до вязкотекучего состояния, тогда как его стержень (центральная часть) находится в твердом эластичном состоянии, способствуя вдавливанию его и склейке с кромками. Кромки и присадочный пруток должны равномерно нагреваться.

Пластмассы легко свариваются во всех пространственных положениях. При необходимости сварку проводят в несколько проходов.

Порядок выполнения работы:

1.Изучить устройство газоэлектрической или газовой горелки для сварки пластмасс.

2.Изучить устройство сварочного поста для сварки пластмасс.

3.Выработать навыки по пуску газоэлектрической или газовой горелки для сварки пластмасс, регулировки температуры теплоносителя и по сварке пластмасс.

4.Подобрать и установить режим сварки (температуру теплоносителя, диаметр присадочного прутка).

5.Закрепить пластины из винипласта толщиной 2-4мм (при необходимости предварительно разделать кромки) и сварить прутками из винипласта.

6.Осмотреть шов и визуально оценить его качество.

7.Разрушить образец на разрывной машине (после полного остывания), и результаты сравнить с прочностью винипласта до сварки.