Зміст
Пластичні матеріали використовуються повсюдно в багатьох галузях промислового виробництва. Характерна властивість полімерних матеріалів, після розплавлення набувати механічну жорсткість і міцність, широко використовується не тільки при виготовленні різних виробів, але і при проведенні ремонтних робіт в домашніх умовах.
Таке з`єднання пластмасових матеріалів, зване зварюванням, є самим технологічно обгрунтованим і економічним способом при ремонті різноманітних виробів. Зварювання пластмаси дозволяє створювати стикувальні шви високої міцності. Причому технологія процесу і обладнання, що застосовується для зварювання, не представляє особливої складності для застосування в домашніх умовах.
Основні методи зварювання
При всій великій різноманітності технологічних методів зварювального процесу, способи зварювання пластмас можна розділити на дві основні групи:
- холодне зварювання здійснюється за допомогою спеціальних хімічних реагентів, які ефективно сприяють з`єднанню пластмасових виробів, без розплавлення поверхонь;
- гаряче зварювання є з`єднанням пластмаси на молекулярному рівні, коли поверхні доводяться нагріванням до напіврідкого стану.
Завданням зварного з`єднання, будь-якого типу, є створення міцного контакту між полімерними матеріалами за допомогою плавного переходу однієї речовини в іншу. Зварювання пластмаси може здійснюватися як з використанням спеціальних присадок, так і без них.
Метод холодного зварювання
З розвитком хімічної промисловості, холодне зварювання для пластмаси отримала найбільшу популярність не тільки серед професіоналів, але і у простих людей, які виробляють ремонтні роботи виробів в домашніх умовах. В принципі таку назву більше відповідає науковому терміну, який позначає вид з`єднання полімерних матеріалів. Загалом, це технологія склеювання пластичних деталей, за допомогою хімічно активних речовин.
В даний час виробники випускають необхідні компоненти для зварювання трьох видів:
- Однокомпонентний склад зовнішнім виглядом нагадує простий канцелярський клей. Універсальність цього складу дозволяє зварювати практично будь-які полімерні матеріали, з високою якістю. Найчастіше однокомпонентний клей використовується для зварювання пластмаси в домашніх умовах.
- Двокомпонентний клей складається з епоксидної смоли і затверджувача, які поставляються споживачеві в окремих ємностях. Змішування компонентів здійснюється в певній пропорції, безпосередньо перед виконанням роботи.
- Стрижень з активним реагентом має зовнішню оболонку з затверджувача і внутрішню, з наповнювачем з епоксидної смоли. Відрізавши потрібний шматок стрижня, його необхідно ретельно розім`яти пальцями, до утворення однорідної пластичної маси.
Всі роботи з підготовки клейового складу необхідно виконувати строго за інструкцією виробника.
Технологія зварювання холодним способом
Перед виконанням зварювання пластмаси, необхідно підготувати поверхні з`єднуються виробів. Для цієї мети, потрібно кромки деталей обробити абразивним матеріалом (наждачний папір, напилок) . Така обробка дозволяє створити шорсткість поверхні, що істотно збільшує адгезію пластичного матеріалу.
Технологія зварювання виглядає наступним чином:
- Після попередньої обробки, безпосередньо перед виконанням роботи, потрібно знежирити поверхні виробів, що з`єднуються. Для цього можна використовувати практично будь-який розчинник на спиртовій основі.
- Далі, згідно з інструкцією, на кромки деталей, що з`єднуються наноситься клейовий склад.
- Поверхні щільно притискаються один до одного. Причому стиснення повинно здійснюватися до повного застигання складу.
- Після повного висихання компонентів, процес зварювання пластмаси вважається завершеним.
Основна перевага з`єднання холодним способом-можливість ефективно зварювати поверхні з різнорідних матеріалів, при цьому додаткового обладнання не потрібно. Мінусом методу вважається низька вібраційна стійкість шва, тому застосування холодної зварювання обмежена в рухомих механізмах.
Гаряче зварювання пластику
Гарячий метод зварювання пластикових матеріалів заснований на молекулярній взаємодії розплавлених поверхонь до в`язкого стану. При цьому необхідно враховувати характер реакції полімеру на температурний вплив. За цим принципом пластичні матеріали поділяються на термопласти і реактопласти.
Термопласти не змінюють своїх експлуатаційних показників і хімічних властивостей, навіть при багаторазовому переході в розплавлений стан. А головне, що, повертаючись після охолодження в вихідну твердість, матеріали не втрачають своєї міцності. На відміну від термопластів, реактопласти, повертаючись у початковий стан, практично повністю втрачають пластичні властивості. Така реакція матеріалу, не дозволяє йому повторно переходити в в`язку фазу, повністю втрачаючи міцність. Більшість пластмас є термопластами.
Способи зварювання підігрівом
Залежно від способу подачі теплової енергії в зону з`єднання полімерних матеріалів, існують наступні види гарячого зварювання:
- гарячим газовим потоком;
- спеціальним розігрітим пристосуванням;
- впливом на краю виробів розплавленої присадкою;
- застосуванням ультразвукового потоку;
- використанням інфрачервоного або лазерного випромінювання;
- нагріванням місця стику тертям;
- впливом електричного струму високої частоти.
Перше три способи ефективні при зварюванні пластмаси своїми руками в побутових умовах. Решта найчастіше використовуються безпосередньо на промислове підприємство в процесі виготовлення продукції.
Зварювання розігрітим газом
Нагрівання місця з`єднання може здійснюватися за допомогою газового пальника, при цьому використовується Gorenje азоту або аргону. Але найбільш безпечною і економічно вигідною є зварювання пластмас феном, так як розігрів кромок стикуються виробів здійснюється гарячим повітрям.
![Промисловий фен для зварювання пластмаси](https://cdn2.faqukr.com/fimg/svarka-plastmassy-tehnologija-i-oborudovanie_4.webp)
Виготовлення та ремонт пластмасових виробів здійснюється промисловими або побутовими термофенами. Конструктивно це обладнання для зварювання пластмас влаштовано однаково. Промислові фени мають велику потужність, регулювання якої здійснюється автоматично, а також укомплектовані рядом додаткових функцій і різноманітних насадок.
Зварювання пластмаси термофеном виконується в кілька етапів:
- Визначається вид пластмаси, відповідно до якого вибирається температура нагріву, а також відповідна для роботи насадка.
- Краї з`єднуються виробів зачищаються і обезжириваются.
- Заготовки міцно фіксуються, щоб не відбувалося їх зміщення під час виконання роботи.
- Проводиться нагрів місця з`єднання до розплавленого стану, при якому і відбувається злиття матеріалів.
- Після створення зварного шва, виріб повинен охолонути в природних умовах. Застосовувати додаткове охолодження не рекомендується.
- Потім проводиться остаточна зачистка шва.
Контактна зварювання нагрівальним приладом
Найпростішим видом зварювання пластика в домашніх умовах є безпосередній нагрів кромок вироби гарячим інструментом. Технологічний процес зварювання контактним способом вважається найбільш простим і легко застосовним в побутових умовах, так як не вимагає використання складного обладнання.
![Комплект для контактного гарячого зварювання пластмаси](https://cdn2.faqukr.com/fimg/svarka-plastmassy-tehnologija-i-oborudovanie_6.webp)
Виконання зварювання можна розділити на два основних етапи:
- Оплавлення кромок деталей, що з`єднуються.
- Щільне стиснення розплавлених поверхонь і витримка до повного охолодження.
Час між цими операціями має бути мінімальним, щоб матеріал не встиг охолонути. В іншому випадку якість зварного шва буде недостатнім.
У домашніх умовах, для проведення дрібного ремонту, часто користуються простим паяльником, обладнаним спеціальними насадками.
![Зварювання пластмаси паяльником](https://cdn2.faqukr.com/fimg/svarka-plastmassy-tehnologija-i-oborudovanie_7.webp)
Використання присадок для зварювання
Для збільшення міцності і якості шва, при з`єднанні матеріалів з пластмаси, широко застосовуються спеціальні присадки. В якості такого матеріалу використовуються пластикові прутки або смужки.
Додавання присадки до складу шва набагато покращує процес зварювання з використанням нагріву гарячим повітрям. Головною умовою якісного з`єднання пластмас є відповідність складу присадки і полімерного матеріалу.
Також, дуже ефективним варіантом застосування присадочного матеріалу, є використання зварювального ручного екструдера. Це термомеханічний пристрій, зовні схоже на пістолет, спочатку нагріває полімерний матеріал до в`язкого стану, а потім автоматично видавлює присадку на з`єднуються поверхні.
![Ручний екструдер для зварювання пластмаси](https://cdn2.faqukr.com/fimg/svarka-plastmassy-tehnologija-i-oborudovanie_8.webp)
Зварювання пластмасових виробів широко застосовується як у виробничих цехах, так і в домашніх умовах. Технологію зварювального процесу легко освоїти навіть недосвідченій людині, при цьому необхідно пам`ятати про дотримання заходів безпеки проведення робіт.