Zavarivanje plastike: tehnologija i oprema

Plastični materijali koriste se svugdje u mnogim industrijama industrijske proizvodnje. Karakteristično svojstvo polimernih materijala, nakon taljenja, da steknu mehaničku krutost i čvrstoću, široko se koristi ne samo u proizvodnji raznih proizvoda, već i kod popravaka kod kuće.

Takva kombinacija plastičnih materijala, koja se naziva zavarivanje, tehnološki je najisplativiji i najekonomičniji način popravljanja raznih proizvoda. Zavarivanje plastike omogućuje stvaranje spojnih šavova visoke čvrstoće. Štoviše, procesna tehnologija i oprema koja se koristi za zavarivanje nisu osobito teški za primjene kod kuće.

Osnovne metode zavarivanja

Uz svu široku paletu tehnoloških metoda postupka zavarivanja, metode zavarivanja plastike mogu se podijeliti u dvije glavne skupine:

• hladno zavarivanje provodi se pomoću posebnih kemijskih reagensa koji učinkovito potiču spajanje plastičnih proizvoda, bez topljenja površina;
• vruće zavarivanje je spoj plastike na molekularnoj razini kada se površine zagrijavanjem dovode u polutekuće stanje.

Zadatak zavarenog spoja, bilo koje vrste, je stvoriti snažan kontakt između polimernih materijala glatkim prijelazom jedne tvari u drugu. Zavarivanje plastike može se izvesti i pomoću posebnih aditiva i bez njih.

Metoda hladnog zavarivanja

Razvojem kemijske industrije hladno zavarivanje za plastiku steklo je najveću popularnost ne samo među profesionalcima, već i među običnim ljudima koji proizvode popravak proizvoda kod kuće. U principu, ovaj naziv više odgovara znanstvenom pojmu, koji označava vrstu spoja polimernih materijala. Općenito, ovo je tehnologija lijepljenja plastičnih dijelova pomoću kemijski aktivnih tvari.

Trenutno proizvođači proizvode potrebne komponente za zavarivanje tri vrste:

1. Jednokomponentni sastav izgledom podsjeća na jednostavno klerikalno ljepilo. Svestranost ovog sastava omogućuje vam zavarivanje gotovo bilo kojeg polimernog materijala visoke kvalitete. Najčešće se jednokomponentno ljepilo koristi za zavarivanje plastike Kod kuće.
2. Dvokomponentno ljepilo sastoji se od epoksidne smole i učvršćivača koji se potrošaču isporučuju u zasebnim spremnicima. Miješanje komponenti provodi se u određenom omjeru, neposredno prije izvođenja radova.
3. Šipka s aktivnim reagensom ima vanjsku ljusku učvršćivača i unutarnju, s punilom od epoksidne smole. Nakon što je odrezao željeni komad šipke, mora se pažljivo mijesiti prstima dok se ne stvori homogena plastična masa.

Svi radovi na pripremi ljepljivog sastava moraju se izvoditi strogo prema uputama proizvođača.

Tehnologija hladnog zavarivanja

Prije zavarivanja plastike potrebno je pripremiti površine spojenih proizvoda. U tu svrhu potrebno je obraditi rubove dijelova abrazivnim materijalom (brusni papir, turpija). Takva obrada omogućuje stvaranje hrapavosti površine, što značajno povećava prianjanje plastičnog materijala.

Tehnologija zavarivanja je sljedeća:

1. Nakon prethodne obrade, neposredno prije izvođenja radova, potrebno je odmastiti površine spojenih proizvoda. Za to se može koristiti gotovo bilo koje otapalo na bazi alkohola.
2. Nadalje, prema uputama, ljepilo se nanosi na rubove spojenih dijelova.
3. Površine su čvrsto pritisnute jedna na drugu. Štoviše, kompresiju treba provesti dok se sastav potpuno ne skrutne.
4. Nakon što se komponente potpuno osuše, postupak zavarivanja plastike smatra se dovršenim.

Glavna prednost hladnog spajanja je sposobnost učinkovitog zavarivanja površina različitih materijala, dok dodatne opreme nije potrebno. Nedostatak metode je niska vibracijska stabilnost šava, stoga je uporaba hladnog zavarivanja ograničena u pokretnim mehanizmima.

Vruće zavarivanje plastike

Vruća metoda zavarivanja plastičnih materijala temelji se na molekularnoj interakciji rastaljenih površina u viskozno stanje. U tom je slučaju potrebno uzeti u obzir prirodu reakcije polimera na izloženost temperaturi. Prema ovom principu, plastični materijali dijele se na termoplastiku i reaktoplastiku.

Termoplastika ne mijenja svoje performanse i kemijska svojstva, čak i uz ponovljeni prijelaz u rastaljeno stanje. I što je najvažnije, vraćajući se nakon hlađenja u izvornu tvrdoću, materijali ne gube snagu. Za razliku od termoplastike, reaktoplasti, vraćajući se u prvobitno stanje, gotovo u potpunosti gube svoja plastična svojstva. Takva reakcija materijala ne dopušta mu da ponovno uđe u viskoznu fazu, potpuno gubeći čvrstoću. Većina plastike je termoplastika.

Metode zavarivanja grijanjem

Ovisno o načinu podnošenja toplinske energije u zoni spajanja polimernih materijala postoje sljedeće vrste vrućeg zavarivanja:

• vrućim protokom plina;
• poseban grijani uređaj;
• utjecaj na rubove proizvoda rastopljenim aditivom;
• primjena ultrazvučnog protoka;
• pomoću infracrvenog ili laserskog svjetla;
• zagrijavanjem spoja trenjem;
• izloženost električnoj struji visoke frekvencije.

Prvi tri načina učinkovito kod zavarivanja plastike vlastitim rukama u domaćim uvjetima. Ostali se najčešće koriste izravno na industrijska poduzeća u procesu proizvodnje proizvoda.

Zavarivanje zagrijanim plinom

Zagrijavanje spoja može se provesti plinskim plamenikom, dok se koristi Gorenje dušika ili argona. Ali najsigurnije i najisplativije je zavarivanje plastike sušilom za kosu, jer se rubovi spojenih proizvoda zagrijavaju vrućim zrakom.

Proizvodnja i popravak plastičnih proizvoda provodi se industrijskim ili domaćim toplotnim puškama. Strukturno je ova oprema za zavarivanje plastike raspoređena na isti način. Industrijska sušila za kosu imaju veliku snagu, koja se podešava automatski, a također su opremljena nizom dodatnih funkcija i raznim mlaznicama.

Zavarivanje plastike pištoljem za vrući zrak izvodi se u nekoliko faza:

1. Određuje se vrsta plastike prema kojoj se odabire temperatura grijanja, kao i prikladna za rad mlaznica.
2. Rubovi spojenih proizvoda se čiste i odmašćuju.
3. Radni dijelovi su čvrsto učvršćeni tako da se tijekom rada ne pomiču.
4. Spoj se zagrijava do rastaljenog stanja, u kojem i dolazi do spajanja materijala.
5. Nakon stvaranja zavara, proizvod se mora ohladiti u prirodnim uvjetima. Ne preporučuje se dodatno hlađenje.
6. Zatim se vrši završno čišćenje šava.

Otporno zavarivanje grijaćim uređajem

Najjednostavnija vrsta zavarivanja plastike u kućni uvjeti je izravno zagrijavanje rubova proizvoda vrućim alatom. Tehnološki proces kontaktno zavarivanje smatra se najjednostavnijim i najlakše primjenjivim u domaćim uvjetima, jer ne zahtijeva upotrebu složene opreme.

Izvođenje zavarivanja može se podijeliti u dvije glavne faze:

1. Ponovno spajanje rubova spojenih dijelova.
2. Čvrsto stisnite rastopljene površine i držite dok se potpuno ne ohlade.

Vrijeme između ovih operacija trebalo bi biti minimalno kako se materijal ne bi imao vremena ohladiti. Inače, kvaliteta zavara neće biti dovoljna.

Kod kuće, za manje popravke, često koriste jednostavno lemilo opremljeno posebnim mlaznicama.

Upotreba aditiva za zavarivanje

Da bi se povećala čvrstoća i kvaliteta šava, prilikom spajanja plastičnih materijala široko se koriste posebni aditivi. Kao takav materijal koriste se plastične šipke ili trake.

Dodavanje aditiva u spoj za zavarivanje uvelike poboljšava postupak zavarivanja pomoću zagrijavanja vrućim zrakom. Glavni uvjet za visokokvalitetno spajanje plastike je usklađenost sastava aditiva i polimernog materijala.

Također, vrlo učinkovita primjena materijala za punjenje je uporaba ručnog ekstrudera za zavarivanje. Ovaj termomehanički uređaj, izgledom sličan pištolju, prvo zagrijava polimerni materijal do viskoznog stanja, a zatim automatski istiskuje aditiv na površine koje se spajaju.

Zavarivanje plastičnih proizvoda široko se koristi kako u proizvodnim radionicama, tako i kod kuće. Tehnologiju postupka zavarivanja lako je savladati čak i neiskusna osoba, dok se morate sjetiti poštivanja sigurnosnih mjera rada.