ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы сварки полимерных материалов из "Сварка полимерных пленок " Полимерные пленки и армированные материалы на их основе характеризуются высокими диэлектрическими свойствами, стойкостью к воздействию агрессивных сред, малой газопроницаемостью, прозрачностью, пластичностью, малым весом и сравнительно высокой прочностью, благодаря чему являются ценными конструкционными материалами и представляют большой практический интерес для машиностроения и других отраслей народного хозяйства. [c.3] Основными методами соединения полимерных пленок следует считать сварку и склеивание. Однако склеивание менее удобно в технологическом отношении, а наиболее перспективные инертные полимерные пленки практически не склеиваются без предварительной обработки поверхности материалов, в значительной степени снижающей их ценные свойства. [c.3] Под сваркой полимерных материалов понимают способ получения неразъемных соединений под действием тепла и давления, при котором частично либо полностью исчезает граница раздела свариваемых поверхностей. [c.3] На основании ряда работ можно предположить, что процесс сваривания полимерных материалов сводится в основном к диффузии цепных молекул или их участков из одной свариваемой поверхности в другую с образованием связи, прочность которой при некоторых оптимальных условиях может приближаться к когезионной прочности материала. [c.3] Существует ряд методов сварки полимерных пленок, применение которых определяется в первую очередь свойствами свариваемого материала, требованиями к прочности сварных соединений и особенностями свариваемых конструкций. [c.3] Ниже рассматриваются основные методы сварки полимерных пленок, большинство которых основано на нагреве свариваемого материала до температур, обеспечивающих переход его в состояние вязкого расплава. [c.4] ВОЙ сварке в большинстве случаев применяют специальные прокладки, предохраняющие свариваемый материал от прилипания к нагретой поверхности инструмента. [c.5] При одностороннем нагреве материала наиболее высокая температура смещается к поверхности пленки, находящейся в непосредственном контакте с нагревателем (фиг. 3). [c.5] В случае двустороннего нагрева- поверхности, контактирующие с нагревателями, перегреваются меньше, однако при значительной толщине материала температура его в зоне сварки всегда меньше, чем на поверхности. [c.5] При сварке горячим клином максимальный нагрев материала достигается в зоне сварки и вероятность перегрева поверхностного слоя отсутствует. Эта разновидность контактно - тепловой сварки имеет ряд технологических недостатков, затрудняющих ее широкое применение. [c.6] МОЩЬЮ которых одновременно перемещается сварочная головка (в подвижных сварочных машинах) или протаскивается свариваемый материал (в установках стационарного типа) (фиг. 4). [c.6] Скорость сварки газовыми теплоносителями определяется количеством линейно расположенных сопел, из которых истекает нагретый газ. Необходимость использования прокладок между газом-теплоносителем и материалом отсутствует. [c.7] Распределение температуры по толщине материала при сварке газовыми теплоносителями примерно такое же, как и при одностороннем контактно-тепловом нагреве материала. Поэтому этот метод, несмотря па значительные технологические преимущества, может найти практическое применение лишь для соединения тонких полимерных пленок (до 100—150 мк), характеризующихся малой жесткостью и не высокой вязкостью расплава полимера. [c.7] Сварка токами высокой частоты. Принципиально отличающимся от описанных методов сварки является высокочастотная сварка полимерных пленок. При, этом материал разогревается до температуры, обеспечивающей его вязкотекучее состояние, не за счет переноса тепла от какого-либо источника нагрева, а за счет преобразования энергии электрического поля в тепло внутри самого материала. [c.7] Распреде.аение температуры по толщине материала при сварке полихлорвиниловой пленки толщиной 500+ 500 мк токамн высокой частоты. [c.8] Это уравнение показывает, что нагрев материала, помещенного в переменное электрическое поле данной частоты, пропорционален диэлектрической проницаемости и тангенсу угла диэлектрических потерь материала. [c.8] Следовательно, токами высокой частоты могут свариваться только термопласты, характеризующиеся сравнительно высоким тангенсом угла диэлектрических потерь, например поливинилхлорид и полиамиды. Совер-щенные высокочастотные диэлектрики — полиэтилен, полипропилен, сополимеры олефинов, политетрафторэтилен — в высокочастотном поле при частотах 20—30 мгц плохо нагреваются и, следовательно, не свариваются. [c.8] Расход мощности наиболее экономичен при толщине материала от 0,3 до 3—4 мм. При сварке тонких пленок тепло из материала быстро отводится в электроды. Для компенсации тепловых потерь необходимо значительно увеличивать мощность, расходуемую на единицу поверхности шва это вызывает опасность пробоя и значительно затрудняет высокочастотную сварку пленок толщиной менее 100—150 мм. [c.8] Согласно основным физическим законам интенсивность ИК-излучения пропорциональна четвертой степени температуры тела, используемого, как излучатель, а максимум распределения энергии по спектру при увеличении температуры тела-излучателя смещается в сторону коротких волн. [c.9] В связи с указанным выще трудно создать термоизлучатели, имеющие мощное излучение в узких пределах частот (полос) собственных колебаний полимерных материалов. На практике приходится иметь дело с полным потоком излучения и при оценке нагрева учитывать не только степень поглощения ИК-излучения самим полимером, но и способность поглощения различных добавок, имеющихся в полимерах (красители, пластификаторы и т. д.). [c.10] Вернуться к основной статье