ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка термопластичных пластмасс из "Применение пластмасс в строительных конструкциях и частях зданий " Основным способом соединения элементов из термопластичных пластмасс между собой является сварка. В отличие от склеивания, сварной шов образуется без применения какого-либо другого вещества — клея. Применяющиеся при некоторых видах сварки присадочные прутки и ленты выполняются из тех же пластмасс, что и основные элементы. К тому же следует иметь в виду, что термопласты обычно обладают слабой адгезией и склеивание их между собой требует специальных клеев и предварительной обработки. [c.159] Пластмассы, основанные на термореактивных полимерах, при нагревании размягчаться не могут, поэтому они не могут и свариваться. [c.159] Как и при сварке металлов, в случае сварки пластмасс под действием тепла производится размягчение и частичное расплавление материала в месте стыка с последующим его охлаждением. Но в отличие от металлов, пластмассы имеют сравни-гельно низкую термостойкость и поэтому температура сварки у них относительно невысока. Это весьма упрощает применяемое для сварки пластмасс оборудование и делает ее наиболее экономичной из всех других способов соединения. [c.159] В целях экономии тепла нагрев обычно совмещают с давлением. Это дает возможность не доводить материал в месте стыка до полного расплавления, ограничиваясь только переходом его в вязкотекучее состояние. Величина прикладываемого при сварке пластмасс давления также невелика. [c.160] Для сварки пластмасс находят практическое применение три способа воздушно-газовый, контактный термический и высокочастотный. Другие способы — механический и ультразвуковой — практического значения для строительных конструкций не имеют. Механический способ, основанный на разогреве соединяемых элементов трением, ограниченно применяется для сварки труб. [c.160] Зоздушно-газовая сварка пластмасс является наиболее простой и давно применяющейся. Нагрев шва при этом способе осуществляется горячим воздухом или другим инертным газом. Для полиэтилена желательно применять азот, так как кислород воздуха полиэтилен окисляет, в результате чего ухудшаются его свойства и снижается прочность шва. Для полиметилметакрилата применяется смесь воздуха и продуктов горения газа, идущего на нагрев воздуха. Для остальных термопластов хорошие результаты дает воздух. [c.160] Для воздушно-газовой сварки требуется иметь сжатый воздух или газ (обычно в баллонах), источник энергии для их нагрева и рабочий орган — сварочный пистолет. Применяется два типа сварочных пистолетов с электронагревом воздуха (газа) или с нагревом его от сжигания горючего газа (светильный газ, водород, ацетилен и т. п.). [c.160] Сварочный пистолет с электронагревом показан на рис. 63. Подаваемый из баллона (или компрессором) сжатый газ проходит через нагревательные элементы, нагревается и через сопло направляется в шов свариваемых листов. Спираль нагревательных элементов питается через трансформатор переменным током напряжением 36—42 в. Сила тока, а следовательно, и температура, регулируется реостатом. Пистолет должен иметь заземление. [c.160] Газовый сварочный пистолет (рис. 64) имеет змеевик, через который проходит воздух. Змеевик обогревается пламенем газовой горелки. Недостатком газового сварочного пистолета является большая опасность работы. [c.160] Сварка производится при давлении воздуха 0,3—1,0 атм. Расход его в час при сварке винипласта достигает 1,5 м . При толщине свариваемых листов 2 см один погонный метр шва выполняется за 2 ч. При сварке других термопластов расход воздуха не уменьщается и скорость сварки не увеличивается. Ручная работа и малая производительность являются основными недостатками воздушно-газового способа сварки пластмасс. [c.161] При сварке пластмасс применяются различные типы швов. При соединении тонких листов толщиной до 3 мм, кромки листов выравниваются и сближаются так, что между ними оставляется зазор порядка 0,5—1 мм. Сварка выполняется в два прохода верхний шов и шов с обратной стороны. Если двухсторонняя сварка невозможна или толщина листов менее 6 мм, целесообразно кромкам листов придавать односторонние скосы, получая У-образ-ный шов (рис. 65). Наиболее прочное соединение дает шов с двухсторонним скосом кромок —Х-образ-ный шов. Угол между плоскостями скосов в поперечном сечении шва называется углом раскрытия. Как и в случае У-образных швов, рекомендуемый угол раскрытия 55° при толщине листа до 5 жж и 70—90° при толщине свыше 5 мм. Фаски снимаются вручную напильником, фуганком или на фрезерном станке. [c.161] При сварке пруток держится перпендикулярно к шву и листу с легким нажимом. Струя горячего воздуха направляется в шов под основание прутка. Расстояние между швом и концом сопла выдерживается равным 5—6 мм. Температура газа, выходящего из сопла, в этом месте должна превышать температуру сварки пластмассы на 30—40°. Сварка должна выполняться квалифицированным сварщиком. Не следует допускать пережога пластмассы, однако с другой стороны шов получается хорошим только при достаточном прогреве его и сварочного прутка. Недостатком воздушно-газовой сварки, кроме малой экономичности, является также отсутствие объективного контроля прочности получаемых сварных швов. [c.162] Кроме указанных основных типов стыковых швов, может возникнуть необходимость в применении угловых швов, валико-вых и внахлестку (рис. 65). Применения этих швов следует избегать, так как они не обеспечивают достаточной прочности. Угловых швов при устройстве вентиляционных коробов можно избежать путем сгибания цельных листов и переноса стыка на грань короба с применением V-образного шва. Для гнутья листов применяются различные приспособления, причем жесткие пластмассы гнутся с нагревом винипласта до 120°, полиэтилена— до 105—150°, полиметилметакрилата — до 125—150° и полипропилена — до 150°. [c.162] Валиковые швы и швы внахлестку особенно не приемлемы в случае, когда сам материал получается путем прессования (как, например, листовой слоистый винипласт). Шов в этом случае соединяет верхний лист с 1—2 слоями пленок, монолитного соединения не получается. Кроме того, при соединении внахлестку неизбежно образование в приложении сил эксцентриситета и связанное с ним появление момента. [c.162] Зачистку и шлифовку швов производить не следует, так как это снижает их прочность. [c.162] При этом прочность на растяжение валиковых швов и швов внахлестку ниже прочности стыковых швов на 15%. Относительная прочность стыкового шва на сжатие выше относительной прочности его на растяжение на 15%, а на срез, наоборот, ниже на 15%. Минимальные значения указанных прочностей могут приниматься в качестве расчетных. [c.163] Большим недостатком сварки пластмасс в струе горячего воздуха является хрупкость шва. Ударная вязкость получаемого таким образом шва в 10—12 раз ниже, чем у самого материала. [c.163] Недостатки ручной воздушно-газовой сварки не позволяют рекомендовать ее для применения в строительстве в качестве основного способа. Она может применяться как вспомогательный способ для выполнения небольших объемов работ. [c.163] Для повышения скорости сварки применяются различные модели сварочных аппаратов, в которых сварочный пруток подается под специальной колодкой с регулируемым давлением. Применение таких аппаратов для скоростной ручной сварки обеспечивает увеличение ее скорости по сравнению с обычной ручной в четыре раза, упрощение работы сварщика и повышение качества шва. Скоростная ручная сварка применима для работы в нестесненных условиях, для выполнения длинных стыковых, угловых швов и швов внахлестку. [c.164] В строительстве могут найти применение также полуавтоматические и автоматические машины воздушно-газовой сварки. Они обеспечивают высокое качество швов, высокую скорость (как при высокоскоростной ручной сварке) и применимы для сварки простых конструкций с длинными швами в нестесненных условиях, например при получении строительных профилей из листового материала. [c.164] Вернуться к основной статье