Спайка полипропиленовых труб — технология, инструменты

Полипропиленовые трубы используют при монтаже внутренних водопроводов и систем отопления, как проходит сварка пластиковых труб и какие для этого нужны инструменты. Инструмент и оборудование для монтажа труб и сварки пластика смотрите здесь.

Для соединения пластиковых труб есть два основных метода:

  1. Сварка труб встык.
  2. Сварка с помощью фитингов.

Первый способ ведет к небольшой потере прочности, для полипропиленовых труб с тонкими стенками это нежелательно (на горячей воде и отоплении). Сварной шов менее прочен по сравнению с монолитной трубой и чтобы соединение не уступало по прочности трубе — нужно увеличить его площадь. Использование фитингов для полипропиленовых труб приводит к тому, что свариваются на большей площади.

Полипропилен сравнительно твердый пластик, но легко режется инструментом, он размягчается при температуре 140 градусов, а при 175 градусах — плавится.

Используем эти данные чтобы спаять трубы: ровно отрезаем край трубы, нагреваем её и фитинг до температуры плавления, а далее совмещаем их.

Но кроме простых труб из полипропилена, производятся армированные, что такое армирование и зачем оно нужно? В качестве материала для магистралей холодного водоснабжения полипропилен отлично подходит, но вот для горячей воды и отопления он вряд ли подойдет, так как он имеет большой коэффициент теплового расширения — 0,15 мм/м °С, что приводит к деформации трубы. Эту проблему решает армирование.

Для этого используется:

  • Алюминиевая фольга. Слой алюминия покрывает полипропиленовую трубу снаружи или вклеивается между двумя слоями пластика.
  • Стекловолокно. Между двумя слоями полипропилена располагается микс из той же пластмассы и фибры (тонких и коротких волокон стекловолокна).

Армирование позволяет сократить коэффициент теплового расширения до 0,03 мм/м °С.

Ультразвуковая сварка полистирола

Ультразвуковую сварку изделий из полистирола применяют для изготовления различных контейнеров и сосудов, игрушек, спортивных товаров, а также для упаковки пищевых продуктов, медикаментов, косметики и т. д. В зависимости от формы изделия и свойств материала применяют контактную и передаточную сварку или комбинацию этих методов. Каждый из выпускаемых в настоящее время полистиролов (блочный, суспензионный, эмульсионный и ударопрочный) имеет различную способность свариваться — от наилучшей у блочного до наихудшей у ударопрочного полистирола.

При сварке изделий из полистирола одним из важных факторов, влияющих на процесс формирования сварных швов, является качество соединяемых поверхностей. Хорошая геометрическая форма и правильная подготовка поверхностей не только облегчает сварку, но и способствуют повышению прочности шва, увеличивают производительность процесса и позволяют строго фиксировать одну часть свариваемого изделия относительно другой его части.

Разделки кромок могут различаться по форме, по в основном одна из стыкуемых деталей должна иметь выступ, входящий по всей длине в соответствующий паз другой детали. Стыкуемые детали должны обладать наименьшей контактной поверхностью; поэтому паз выполняют плоским, а выступ — острым. Острие выступа должно контактировать с соединяемой поверхностью на очень небольшой площади, которая сводится почти к линии. Это способствует концентрации механической энергии на выступе, ускоряет процесс нагрева и сварки пластмасс.

Наилучшей является V-образная разделка свариваемых кромок, которая применяется для соединения деталей, показанных на рис. 20, а. На верхней детали делается V-образный выступ, а на нижней — V-образный паз. Высота выступа должна быть больше, чем глубина паза на 0,05—0,030 мм. При таком типе соединений достигается лучшая текучесть разогретого материала под действием давления и шов имеет хороший внешний вид.

При сварке соединений необходимо предусматривать допуски на текучесть размягченного полимера, который выдавливается из зоны шва, образуя грат. Если грат нежелателен, используют специальные конструкции шва, чтобы избежать выплесков полимера. Доведенный до вязкотекучего состояния полимер должен соединять две стыкуемые поверхности, заполняя зазор в несколько десятых долей миллиметра.

Линия наплыва вдоль шва и выход наплыва за пределы шва свидетельствуют о том, что сварка произошла, В тех случаях, когда требуется герметичность изделия, необходимо, чтобы сварные детали имели линию наплыва. Однако линия наплыва большей частью ухудшает внешний вид изделия, поэтому ее следует избегать в особенности на полированных поверхностях.

Улучшение внешнего вида достигается ступенчатой конструкцией рабочей части волновода, при этом выступ изготовляют так, чтобы наплыв образовывался на внутренней стороне изделия. Малогабаритные детали несложной формы свариваются за один контакт волновода с изделием, причем волновод устанавливается перпендикулярно к свариваемым поверхностям по оси симметрии соединения. Если деталь сложная и длина сварного шва значительная, то количество точек и место введения ультразвуковых колебаний определяются экспериментально.

На свариваемость жестких пластмасс большое влияние оказывают условия хранения соединяемых деталей. Длительное хранение деталей до сварки приводит к уменьшению прочности сварного соединения. Особенно сильно уменьшается прочность соединения при сварке деталей, прошедших длительное хранение в атмосферных условиях. Таким образом, для получения качественных сварных соединений сварку необходимо производить либо сразу же после отливки деталей, либо хранить литые детали в темных холодных помещениях. Хранение деталей в атмосферных условиях при наличии солнечной радиации недопустимо.

Применение ультразвука для сварки деталей детских игрушек из полистирола позволило полностью исключить процесс склеивания дихлорэтаном, толуолом и другими растворителями, применение которых приводит к значительной загазованности воздушной среды. Использование ультразвуковой сварки повышает производительность труда и культуру производства.

Принцип работы инструментом

Поверхность, подлежащую обработке, необходимо предварительно смазать обезжиривающим составом и зашкурить. Это даст возможность добиться максимально качественной стыковки. Используя стандартную модель паяльника, следует просто растопить края элемента, после чего зафиксировать их друг с другом и подвергнуть температурному воздействию. Если операция была выполнена правильно, то на месте стыковки пластиковых деталей появится крепкий шов. По похожему принципу выполняется обработка термофеном. Целенаправленный поток горячего воздуха обеспечивает переход полимера в жидкое состояние. Если выполняется выравнивание дефектов, то нужно подождать, пока бампер машины размягчится и станет пластичным. Лишь после этого можно производить манипуляции с ним. Если расплавляются концы деталей, их сразу нужно плотно соединить друг с другом и держать до полного застывания.

При использовании скоб в паяльное устройство помещается расходный материал. Затем он разогревается в приборе и помещается в пластик под давлением. Оптимальный уровень сцепления создается благодаря колебательным движениям. Скоба обладает особой конфигурацией, позволяющей ей быстро и просто скреплять детали друг с другом. После застывания деталь из металла открепляется от паяльника и остается в пластиковом элементе, обеспечивая зафиксированному участку дополнительное армирование.

Работая паяльником, нужно соблюдать следующие правила:

  1. Чтобы инструмент разогревался быстрее, его жало рекомендуется зачистить мелкозернистой наждачкой. После продолжительной эксплуатации оборудования нужно выполнять более тщательную зачистку.
  2. Сломанное паяльное жало можно заменить гвоздем или проволокой из стали.
  3. Чтобы продлить срок службы инструмента, при его использовании нужно давать остывать трансформатору.
  4. Во время обработки сильно деформированных элементов из пластмассы лучше применять специальный электрод. Нагреваясь, материал заполнит все имеющиеся дефекты.
  5. Обработку необходимо начинать с внутренних поверхностей. Это позволит установить оптимальный уровень нагрева. Если температура не подходит, то дефект на изнаночной стороне будет незаметным.
  6. При армировании пластика сеткой или скобами металлические включения обязательно нужно смазывать антикоррозийными средствами.

Соблюдая эти рекомендации, можно добиться максимально качественного скрепления деталей для бампера из пластмассы.

Способы горячей сварки и необходимое оборудование

Для соединения пластиковых элементов путем нагрева используются следующие инструменты:

  • ручные агрегаты, выдающие струю горячего воздуха;
  • экструдеры;
  • устройства для соединения листовых полимеров;
  • автоматические сварочные агрегаты.

Феном для сварки пластика соединяют любые термопласты.

Ручной фен или пистолет

Совместно с подобным оборудованием применяют расходный материал – пруток, который укладывают между соединяемыми элементами. После этого шов нагревают строительным феном. Устройство напоминает бытовое приспособление, используемое для сушки и укладки волос. Температура и мощность промышленного фена выше. Благодаря этому кромки свариваемых элементов расплавляются, образуется однородная масса. Затвердевая, она скрепляет детали.

Температура воздушной струи регулируется автоматически или вручную. В комплект входят насадки, помогающие соединять пластиковые элементы встык или внахлест. Конфигурация сопла выбирается в зависимости от типа пластика, толщины деталей, опыта работы сварщика.

Экструдер

Прибор похож на пистолет, на конце которого установлена насадка для фиксации присадочного прутка или трубки.

Экструдер – это машина для непрерывной переработки полимерного сырья.

Принцип действия основывается на:

  • нагревании расходного материала до полужидкой консистенции;
  • выведении массы в место соединения деталей;
  • затвердевании расплава с последующим формированием шва.

С помощью экструдера можно сваривать элементы любой толщины за один проход. Производительность устройства выше, чем у фена. Главный недостаток – невозможность сварки изделий из разных типов пластика. Это объясняется разницей в температурах плавления. Перед началом работы края деталей очищают от следов грязи и жира, способных ухудшить качество шва.

Контактная сварка

Оборудование выдает кратковременные тепловые импульсы, применяемые в сочетании с давлением. Устройства используются на производственных площадках, где выпускают сваренные полимерные листы.

Пистолет для сварки пластмассы: как работает аппарат?

Современные автомобили имеют множество пластиковых кузовных элементов. Они представлены для большинства моделей бамперами, зеркалами, порогами и молдингами. При ДТП они могут треснуть. Восстановление таких деталей осуществляют путем пайки. Данные работы можно осуществить различным оборудованием, однако профессиональным инструментом является аппарат для пайки пластмассы, рассмотренный в приведенной статье.

Особенности выбора

Пистолет для сварки также называют термопистолетом и феном. Считается, что для сварки пластмассы наиболее подходят варианты мощностью от 1600 Вт. Сварочный аппарат в зависимости от модели может обеспечивать температуру от 80 до 700 °C. Рассматриваемые инструменты подразделяют на два типа в зависимости от устройства регулировки температуры. Термопистолеты одного вида имеют плавную регулировку, а другого — дискретную.

Желательно приобрести аппарат для пайки пластмассы с плавной регулировкой, так как такое оборудование является более универсальным. Данные варианты обеспечивают возможность сварки обширного разнообразия вариантов пластмассы.

Помимо названных, встречается и третий тип регуляторов температуры — электронный. Если сварочный аппарат оснащен таким регулятором, значит, он относится к наиболее совершенным моделям. К тому же качественный сварочный пистолет характеризуется оснащением средством защиты от перегрева, а также наличием нескольких насадок.

Выбирать сварочный пистолет необходимо на основе типа пластмассы, из которого состоит ремонтируемая деталь. Нужно учитывать, что определить на вид марку материала невозможно, поэтому следует искать на детали маркировку изготовителя.

Пример устройства

В качестве примера далее рассмотрен сварочный пистолет Nordberg WP3. Данный аппарат осуществляет соединение деталей из пластмассы путем вплавления в материал скоб из нержавеющей стали. Такой способ сварки обеспечивает высокую прочность шва, в сравнении с обычной пайкой, благодаря чему данный сварочный аппарат можно применять для восстановления элементов из пластмассы, подверженных значительным механическим нагрузкам в процессе эксплуатации.

Данный сварочный аппарат имеет мощность 800 Вт, рассчитан на номинальное напряжение 220-240 В и частоту тока 50 Гц. Температура поверхности его сварочной головки может изменяться от 0 до 300 °C.

Рассматриваемый пистолет для сварки обеспечивает электрозащиту первого класса. Аппарат оснащен нагревателем с системой управления, пистолет для сварки защищен от перегрева благодаря системе контроля температуры.

Высокое качество соединения достигается благодаря тому, что данный пистолет для сварки обеспечивает равномерный нагрев скоб. При этом пистолет удобен в эксплуатации, что облегчает ремонт и сокращает время его осуществления. Аппарат оснащен ручкой из полиуретана.

Паяльник

В большинстве случаев сварочный пистолет для пластмассы применяют в комплекте с паяльником. Его используют для соединения фрагментов расколотой детали а также армирования сеткой. Для успешного выполнения ремонта нужно грамотно выбрать и данный инструмент.

Основные требования, которые к нему предъявляются, — это удобство эксплуатации и небольшое время нагрева до требуемой температуры. Последнее условие может быть выполнено в том случае, если паяльник имеет мощность не менее 100 Вт. Кроме того, желательно выбрать паяльник с деревянной ручкой, так как деталь из пластмассы при продолжительной работе может расплавиться.

Подготовка к сварке

Перед началом сварки поврежденная деталь должна быть подготовлена. Подготовительные работы включают несколько этапов, которые рассмотрены далее:

  • Прежде всего, необходимо очистить поврежденную деталь путем мойки с применением моющих средств.
  • Второй шаг состоит в обезжиривании. Для этого применяют растворители, например уайт-спирит.
  • Если на поверхности ремонтируемой детали присутствуют какие-либо отслоения, например представленные лакокрасочным покрытием, нужно удалить их острым предметом вроде ножа либо заточенной отвертки.
  • Далее необходимо отшлифовать участки детали, прилегающие к дефекту. Для этого используют наждачную бумагу абразивностью Р120, однако если обрабатываемая поверхность имеет большую площадь, существенно ускорить осуществление шлифовки можно путем применения шлифовальной машинки с кругом аналогичной зернистости.
  • В завершение нужно очистить рабочую поверхность от остаточных продуктов шлифовки, представленных пластмассовой пылью, путем обдува. На этом подготовка пластмассы к сварке считается завершенной.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий