Сварка полимеров и пластмасс

Сварку полимеров и пластмасс производят путем нагрева свариваемых деталей до пластического вязкотекучего состояния и соединения их под давлением. [c.111]

ГЛАВА 20 СВАРКА ПОЛИМЕРОВ И ПЛАСТМАСС [c.143]

Сварка полимеров и пластмасс заключается в нагреве свариваемых кромок до пластического вязкотекучего состояния и соединения их под некоторым давлением. Применяются следующие способы сварки [c.145]

На рис. 386, а представлено изображение и обозначение сварного шва при сварке полимеров (пластмасс). Параметры шва [c.212]

Метод сварки пластмасс ультразвуком разработан в сварочных лабораториях МВТУ — МЭИ (рис. 17 и 18), в НИАТ. Ультразвуковая волна с частотой около 30 тыс. гц пропускается нормально к соединяемым плоскостям УПК-15. Сваривать можно различные полимеры при разных толщинах частей толщиной от нескольких десятых миллиметра до 10 мм и более. Сварка ультразвуком производится при разных формах волноводов, позволяющих осуществлять соединения точками, швом и по сложному периметру с одной установки. Процесс автоматизирован, производителен, дает стабильное качество. Перед сварщиками стоят задачи дальнейшего усовершенствования оборудования, разработки технологии сварки полимеров, полимеров с металлами, а также изучения работы соединений в различных усло ях эксплуатации. [c.143]

Склеивание и сварка — способы неразъемного соединения деталей из пластмасс — применяются в зависимости от вида полимера и требований, предъявляемых к соединяемым деталям. Соединение пластмассовых строительных деталей путем склеивания — весьма трудоемкий процесс, связанный с применением вредных легколетучих и огнеопасных растворов и требующий, соблюдения специальных правил техники безопасности. Клеевые соединения в основном применяются для несиловых строительных конструкций из пластмасс. [c.7]

Этот способ сварки годен как для мягких, так и для жестких полимеров й пластмасс. Однако он требует больших затрат времени на нагрев, регулировку температуры и охлаждение шва (под давлением) после сварки. [c.146]

На процесс сварки полимера большое влияние оказывают, помимо химического состава полимера, технология изготовления пластмассы. В частности, частота исходных материалов, отсутствие перегрева при изготовлении и характер последующей обработки имеют существенное значение. При выборе способа сварки следует учитывать и физико-химические свойства пластмассы, толщину материала, тип конструкции, серийность выпуска и другие факторы. Сейчас разработаны и применяются самые различные способы сварки, с помощью которых обеспечивается соединение деталей из всех до сих пор известных термопластов. [c.189]

При газовой сварке горючий газ (например, ацетилен), сгорая, образует пламя, используемое для плавления, в зону плавления вводится присадочный пруток, в результате плавления которого образуется сварной шов (рис. 503, а). Газовая сварка применяется для сварки как металлов, так и пластмасс (полимеров). [c.303]

Зубчатые колеса изготавливают штамповкой, прокаткой, отливкой и сваркой. Для изготовления зубчатых колес применяется сталь, чугун, бронза, а также различные полимеры (пластмассы). Находят применение армированные зубчатые колеса, состоящие из полимеров (пластмасс и металлической арматуры. [c.219]

Последнее десятилетие характеризуется непрерывным ростом производства полимеров с различными химическими, физическими, механическими и другими свойствами и разработкой методов их соединений сваркой. Однако пока еще является проблемой сварка термореактивных полимеров, хотя исследования, проводимые в некоторых организациях, дают обнадеживающие результаты. Детали из термореактивных пластмасс, как правило, соединяются склеиванием. [c.141]

Сварка термопластических пластмасс осуществляется путем нагрева мест соединения до пластического состояния с применением давления. При этих условиях происходит взаимная диффузия свариваемых поверхностей и получается однородный, герметический, прочный шов. Этим способом можно соединять не-склеивающиеся полимеры фторопласт-4, полиэтилен, полипропилен и др. [c.174]

Неразъемные соединения из пластмасс получают сваркой и склеиванием. Образование неразъемного соединения является результатом взаимной диффузии молекул полимера в контактирующих поверхностях или химической реакции присоединения. [c.625]

Сваркой получают неразъемные соединения деталей из однородного полимера за счет взаимного проникновения (диффузии) частиц поверхностных слоев в расплавленном состоянии при определенном давлении прижима. Существующие различные методы сварки пластмасс можно условно разделить на 3 группы сварка с помощью внешних источников теплоты (нагретые газ, инструмент, присадочный материал, трение), сварка с помощью внутренних источников теплоты (токи высокой частоты, ультразвук) и так называемая химическая сварка. [c.161]

Ультразвуковая сварка относится к наиболее перспективным способам соединения пластмасс в автомобилестроении. Под влиянием ультразвуковых колебаний более 20 кГц в свариваемых деталях возникают механические высокочастотные колебания, которые преобразуются в тепловую энергию, идущую на создание шва между свариваемыми поверхностями. Толщина материалов, свариваемых ультразвуком,— от 0,1 до 10 мм. Можно применять этот метод и при сварке эластичных полимеров небольшой толщины 0,05—1,5 мм. [c.163]

Способность полимера к передаче ультразвуковых колебаний и их поглощению определяется упругими свойствами материала-модулем упругости Е. По модулю упругости фторопласты относят к группе мягких пластмасс ( 210 МПа), которые можно сваривать ультразвуком лишь при малом расстоянии места сварки от места ввода колебаний, т.е. толщина верхней детали не должна превышать 1-5 мм. Необходимо также отметить, что в связи с высокими значениями температур сварки ультразвуковая сварка многих фторопластов сопряжена со значительными сложностями. В частности, для Ф-4МБ и Ф-50 характерно поглощение ультразвука, приводящее к перегреву материала в отдельных точках. [c.15]

Однако в конечном итоге практический успех может быть достигнут только в том случае, если имеется возможность быстрого и удобного применения к тому или иному полимеру стандартных методов обработки и изготовления, применяемых в промышленности пластических масс, или же если можно приспособить и создать новые методы, которые были бы применимы для конкретных материалов. Последние достижения в сварке пластмасс не отставали от важнейших достижений в создании новых полимеров. Так например, полипропилен и линейный полиэтилен уже широко применяются в сварных конструкциях и показали хорошие результаты при эксплуатации. Промышленность пластических масс в настоящее время создает и будет в дальнейшем создавать новую технику применительно к новым полимерам. Только таким образом новые материалы будут быстро проходить путь от экспериментальной стадии до практического применения на промышленных предприятиях. [c.5]

Химическая сварка отвержденных пластмасс требует не только интенсивного подвода тепла к соединяемым поверхностям, но и интенсификации колебаний звеньев молекул полимера, содержащих реакционноспособные группы. Найденные в настоящее время способы химической сварки требуют действия токов высокой частоты или ультразвука. [c.8]

К моменту начала технологической паузы материал пленки торца, оплавленный сварочным инструментом, представляет собой расплав полимера, который сравнительно легко непрерывно и необратимо деформируется — течет. Течение расплава пленки торца между поверхностью сварочного инструмента и материалом, еще не перешедшим в вязкотекучее состояние, сложный реологический процесс, мало изученный в сварке пластмасс. При [c.39]

Свариваемость полимеров за счет диффузии возможна только в зоне нагрева, допускающей свободное перемещение молекул, т. е. в стадии вязкотекучего состояния полимера. Чем ниже температура перехода полимера в эту стадию и выше текучесть, тем быстрее удается достигнуть однородности материала в зоне сварки. Необходимо учитывать, что дальнейший нагрев полимера или длительная выдержка при высокой температуре вызывает его разложение. Таким образом, в отличие от сварки металлов плавлением при диффузионной сварке пластмасс жидкая ванна свариваемого материала не образуется, а сам процесс сварки может происходить лишь при определенных условиях. Основными из них являются повышенная температура в месте сварки (величина ее должна достигать температуры вязкотекучего состояния материала), плотный контакт свариваемых поверхностей и оптимальное время протекания процесса сварки. Интервал сварки определяется зоной вязкотекучего состояния пластмассы. Для таких материалов, как полиэтилен, температурный интервал широк и некоторое отклонение от средней температуры сварки допустимо. Но для материалов с узкой зоной вязкотекучего состояния, например капрона, необходимо точно выдерживать заданную температуру сварки. [c.185]

Химическая сварка отвержденных пластмасс требует не только интенсивного подвода тепла к соединяемым поверхностям, но и интенсификации колебаний звеньев молекул полимера. [c.190]

Резкое различие продольных и поперечных размеров макромолекул приводит к возможности существования специфического для полимеров ориентированного состояния. Оно характеризуется расположением осей цепных макромолекул преимущественно вдоль одного направления, что приводит к проявлению анизотропии свойств изделия из пластмассы. Получение ориентированных пластмасс осуществляется путем их одноосной (5—10-кратной) вытяжки при комнатной или повышенной температуре. Однако прн иагреве (в том числе и при сварке) эффект ориентации снижается или исчезает, так как макромолекулы вновь принимают термодинамически наиболее вероятные конфигурации (конформации) благодаря энтропийной упругости, обусловленной движением сегментов. [c.483]

Существует множество неметаллических материалов, которые успешно могут заменить металлы и их сплавы. Все более широкое применение получают различные виды полимеров (пластмасс), которые благодаря своим особым физическим и механическим свойствам позволяют использовать их для литья под давлением, прессования, формовки из листов, сварки, склеивания, наплавления и других технологических процессов изготовления деталей. Полимерные материалы (пластмассы) подразделяются на две группы термопластичные и термореактивные. [c.228]

К сборочным чертежам неразъемных соединений относятся чертежи сборочных единиц, изготовляемых сваркой, пайкой, склеиванием, клепкой, опрессовкой металлической аппаратуры полимером (пластмассой) и т. п. В ГОСТ 2.109—73 подробно разбираются различные варианты оформления спецификации и сборочных чертежей неразъемных соединений. [c.303]

Сварка ультразвуком. Ультразву-корая сварка является наиболее универсальным и перспективным способом сварки полимеров и пластмасс благодаря своим широким технологическим возможностям. Локальное выделение теплоты в зоне сварки и нагрев до температуры, близкой к температуре плавления, исключают перегрев материала, наблюдаемый при других способах. Конструкция рабочего инструмента (волновода) допускает сварку в труднодоступных местах, а также позволяет получать точечные, прямолинейные и замкнутые швы различного контура (в зависимости от конфигурации рабочей части волновода). Сварка производится на частотах [c.147]

Для сварки пленок мягких и жестких полимеров и пластмасс толщиной не более 2 мм детали разогревают с помошью специального электронагревателя до вязкотекучего состояния, а затем [c.111]

УЗ-вая сварка основывается на использовании эффектов комбинированного воздействия УЗ-вых и статпч. напряжений на твёрдые тела. При сварке металлич. деталей их сжимают постоянной силой, а УЗ-вые колебания ориентируют перпендикулярно этой силе, т. е. в граничной плоскости. Темп-ра при УЗ-вой сварке существенно ниже, чем при обычной, поэтому она представляет особый интерес для соединения проводов толщиной — нескольких мкм с массивнылт подложками, для сварки фольг, плёнок. УЗ-вая сварка металлов находит применение в микроэлектронике, приборостроении и т. п. При сварке полимеров и постоянная сила и колебания направлены перпендикулярно поверхности соприкосновения деталей. Преимуществами в этом случае являются локализация нагрева в зоне соединения и более низкая, чем при тепловой сварке, темп-ра, а также возможность соединения загрязнённых поверхностей и сварка в труднодоступных местах. Свариваются детали из различных пластмасс, полимерные плёнки толщиной от 10 мкм до нескольких мм, сиптетич. ткани и т. п. Рабочие частоты при сварке полимеров лежат в интервале 18—44 кГц, металлов — 18—75 кГц. Определяющими параметрами при УЗ-вой сварке служат амплитуда колебаний (от единиц до нескольких десятков мкм), сила прижима и время воздействия УЗ (от 0,1 до нескольких с). [c.21]

Сварка пластмассовых изделий. Сварку изделий из пластмасс производят нагревом их кромок и прнсадочного прутка из того же полимера до расплавления горячим сжатым воздухом, токами высокой частоты, контактным способом — электросопротивлением при прохождении тока через металл, расположенный около свариваемых кромок (см. разд. V). [c.492]

При сварке ориентированных пластмасс во избежание потери их прочности вследствие переориентации при нагреве до вязкотекучего состояния полимера применяют химическую сварку, т. 6. процесс, при котором в зоне контакта реализуются радикальные (химические) связи между макромолекулами. Химическую сварку применяют и при соединении реактоплзстов, детали из которых не могут переходить при повторном нагреве в вязкотекучее состояние. Для инициирования химических реакций в зону соединения при такой сварке вводят различные реагенты в зависимости от соединяемого вида пластмасс [1]. Процесс химической сварки, как правило, производится при нагреве места сварки. [c.491]

Одна группа объединяет способы сварки, в которых используется тепло посторонних источников, передаваемое пластмассе в результате конвекции, теплопроводности и лучеиспускания (радиации). Другая — методы, в которых тепло генерируется внутри пластмассы при преобразовании различных видов энергии. Механизм образования соединений при сварке термопластичных пластмасс пока еще полностью не раскрыт. Некоторые исследователи считают [3], [4], [5] [18], что при соединении полимеров под воздействием температуры и давлении происходит процесс само-слипания (аутогезия). При высококачественной сварке в области контакта восстанавливается структура вещества, характерная для всего объема. Согласно этой точке зрения сваривание происходит главным образом вследствие диффузии частей молекулярных цепей из одного объема полимера в другой, в результате чего продиф-фундировавшие макромолекулы как бы сшивают оба объема и обеспечивают между ними прочную связь. [c.174]

Механизм образования соединений при сварке термопластичных пластмасс пока еще полностью не раскрыт. Некоторые исследователи считают, что при соединении полимеров под воздействием температуры и давления происходит процесс самослипания (аутогезия). При высококачественной сварке в области контакта восстанавливается структура вещества, характерная для всего объема. Согласно этой точке зрения сваривание происходит главным образом вследствие диффузии частей молекулярных цепей из одного объема полимера в другой, в результате чего продиф-фундировавшие макромолекулы соединяют оба объема и обеспечивают между ними прочную связь. [c.152]

Сварка пластмасс. Основвые технические и технологические свойства пластмасс определяются физико-химическими свойствами связующих веществ (смол), которые в зависимости от их поведения при нагревании разделяются на две основные группы термореактивные полимеры, которые, будучи однажды нагреты до определенной температуры, переходят в неплавкое и нерастворимое состояние термопластичные полимеры, которые при нагревании размягчаются, а при последующем охлаждении возвращаются в исходное состояние. Свариванию, таким образом, можно подвергать только детали, изготовленные из термопластичных материалов. [c.148]

В настоящее время ультразвуковая сварка является одним из наиболее прогрессивных и производительных методов соединения полимерных материалов. В связи с массовым пронз-водством и отсутствием надежных методов неразрушающего контроля сварных соединений из полимеров для ультразвуковой сварки пластмасс особое значение приобретают надежность и стабильность технологического процесса сварки. Требования к такому стабильному и надежному процессу состоят в следующем 1) высокое качество единичного сварного соединения 2) повторяемость и стабильность свойств сварных соединений. [c.222]

Качество химической сварки определяется длиной подвижных участков молекул полимера в пограничных слоях, их степенью подвижности при выбранных условиях сварки, концентрацией в них химически активных групп и полнотой их участия в реакции соединения с полимером привариваемого материала. Химическая сварка применима в настоящее время к изделиям, изготовленным из пластмасс на основе феноло-формальдегид-ных, кремнийорганических, эпоксидных, отверждающихся полиэфирных смол и различных продуктов их модификации. В настоящее время исследуются условия химической сварки изделий из резин различного состава. [c.23]

В основу процессов сварки термопластов положена теория о взаимодиффузии полимеров в контактирующих поверхностях (диффузионная сварка) [15]. Процесс химической сварки (сварка термореактивных пластмасс) объясняется протекающей между звеньями молекул соединяемых поверхностей химической реакцией присоединения [70]. Диффузионная теория, одним из создателей которой является советский ученый С. С. Воюцкий, исходит из наиболее существенных особенностей высоко-полимеров — цепочного строения и гибкости макромолекул, позволяющей последним изменять свою конфигурацию в результате теплового движения. Работы С. С. Воюцкого, Н. А. Гришина, М. И. Гудимова, а также ряда других исследователей подтвердили правильность подобного подхода к вопросу сваривания термопластов [20]. [c.23]

Особую область техники представляет собой соединения элементов из пластмасс и полимерных материалов. Пластмассы свариваются разными способами наиболее ранним является способ сварки горячим воздухом, который осуществляется вручную и полуавтоматами. Этим способом свариваются стыки трубопроводов, строительных конструкций, декоративных деталей и т. д. Детали из пластмасс и полимеров очень малых толщин, применяемых при изготовлении приборов и других видов изделий, соединяются с помощью горячего лезвия, т. е. способом, аналогичным контактной сварке. Пластмассовые трубы нередко свариваются также способом трения. Разработан способ сварки пластмасс ультразвуком, который применяется для соединения тонкостенных деталей. Хорошо освоены процессьт вягрЕи 11лаигяга с -"грками высокой частоты. Р С И [c.17]

При ультразвуковой сварке пластмасс необходимо коитролиро-вать качество получаемого соединения, так как параметры ультразвукового оборудования (частота колебаний генератора и собственная частота колебательной системы, сварочное давление и др.) и свойства свариваемого материала могут меняться при сварке. Наблюдая за физическим состояниел -полимера при сварке и своевременным выключе гием ультразвука, можно повысить технологическую надежность процесса сварки. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...