Műanyag hegesztési típus

Műanyag hegesztésA félkész műanyagok hegesztése, és az ISO 472 szabvány szerint az anyagok lágyított felületeinek egyesítésére szolgáló eljárás, általában hő segítségével (kivéve az oldószeres hegesztést).A hőre lágyuló műanyagok hegesztése három egymást követő szakaszban történik, nevezetesen a felület előkészítésében, a hő és nyomás alkalmazásában és a hűtésben.

Meleggázos hegesztés

A forrógáz-hegesztés, más néven forrólevegős hegesztés, egy hőt alkalmazó műanyaghegesztési technika.Egy speciálisan kialakított hőlégfúvó, az úgynevezett forrólevegős hegesztő, olyan forró levegősugarat állít elő, amely meglágyítja mind az összeillesztendő részeket, mind a műanyag töltőrudat, amelyek mindegyikének ugyanabból vagy nagyon hasonló műanyagból kell lennie.(E szabály alól a PVC akrilra hegesztése kivétel.)

A forró levegős/gázos hegesztés egy általános gyártási technika kisebb tárgyak, például vegyszertartályok, víztartályok, hőcserélők és vízvezeték-szerelvények gyártására.

Szövedékek és fóliák esetén töltőrudat nem szabad használni.Két műanyag lapot forró gázzal (vagy fűtőelemmel) hevítenek, majd összetekernek.Ez egy gyors hegesztési folyamat, és folyamatosan végezhető.

Gyorscsúcsos hegesztés

A gyorshegesztésnél a műanyag hegesztőgép, megjelenésében és teljesítményében a forrasztópákához hasonló, a műanyag hegesztőpálca adagolócsővel van ellátva.A sebességcsúcs felmelegíti a rudat és a szubsztrátumot, miközben a megolvadt hegesztőrudat a helyére nyomja.A hézagba egy lágyított műanyag gyöngyöt helyeznek, és az alkatrészeket és a hegesztőpálcát biztosítják.Egyes műanyagfajtáknál, például polipropilénnél, az olvadt hegesztőpálcát „keverni” kell a félig megolvadt alapanyaggal, amelyet gyártanak vagy javítanak.Ezeket a hegesztési technikákat az idők során továbbfejlesztették, és több mint 50 éve használják professzionális műanyaggyártók és -javítók nemzetközi szinten.A gyorscsúcsos hegesztési módszer sokkal gyorsabb hegesztési technika, és gyakorlattal szűk sarkokban is használható.A gyorsfejes „pisztoly” változata lényegében egy széles, lapos hegyű forrasztópáka, amellyel a hegesztési kötés és a töltőanyag megolvasztható, hogy kötést hozzon létre.

Extrudálásos hegesztés

Az extrudálásos hegesztés lehetővé teszi nagyobb varratok felvitelét egyetlen hegesztési menetben.Ez az előnyben részesített technika a 6 mm-nél vastagabb anyagok összeillesztéséhez.A hegesztőrudat egy miniatűr kézi műanyag extruderbe húzzák, lágyítják, és kinyomják az extruderből az összeillesztendő részek ellen, amelyeket forró levegősugárral meglágyítanak, hogy lehetővé tegyék a kötést.

Kontakt hegesztés

Ez ugyanaz, mint a ponthegesztés, azzal a különbséggel, hogy a hőt az elektromos vezetés helyett a csipeszvégek hővezetésével látják el.Két műanyag alkatrészt összeillesztenek, ahol a felmelegített hegyek összecsípik őket, megolvadnak és a folyamat során összekapcsolják az alkatrészeket.

Forrólemez hegesztés

A kontakthegesztéshez kapcsolódóan ezt a technikát nagyobb alkatrészek vagy összetett hegesztési kötés geometriájú alkatrészek hegesztésére használják.A két hegesztendő alkatrészt a prés két egymással szemben lévő lapjához rögzített szerszámba helyezzük.A hegesztendő alkatrészek hegesztési kötési geometriájának megfelelő alakú főzőlapot a két rész közé helyezzük.A két egymással szemben lévő lap érintkezésbe hozza az alkatrészeket a főzőlappal, amíg a hő meg nem lágyítja a műanyag olvadáspontjához vezető felületeket.Amikor ez a feltétel megvalósul, a főzőlapot eltávolítják, az alkatrészeket összenyomják, és addig tartják, amíg a hegesztési kötés lehűl és újra megszilárdul, hogy állandó kötést hozzon létre.

A főzőlap-hegesztő berendezéseket jellemzően pneumatikusan, hidraulikusan vagy elektromosan szervomotorokkal vezérlik.

Ezt az eljárást a motorháztető alatti alkatrészek, az autók belső díszítőelemeinek, az orvosi szűrőberendezések, a fogyasztói készülékek alkatrészeinek és más autóbelső alkatrészek hegesztésére használják.

Nagyfrekvenciás hegesztés

A nagyfrekvenciás hegesztés, más néven dielektromos tömítés vagy rádiófrekvenciás (RF) hőtömítés egy nagyon kiforrott technológia, amely az 1940-es évek óta létezik.A rádiófrekvenciás tartományba eső nagyfrekvenciás elektromágneses hullámok bizonyos polimereket felmelegíthetnek, hogy meglágyítsák a műanyagokat az összekapcsoláshoz.Fűtött műanyagok, nyomás alatt összehegesztve.A polimerben hő keletkezik a polimer egyes kémiai dipólusainak gyors átorientálásával, ami azt jelenti, hogy a melegítés lokalizálható, és a folyamat folyamatos lehet.

Indukciós hegesztés

Ha egy elektromos szigetelőt, például egy műanyagot, nagy elektromos vezetőképességű anyaggal, például fémekkel vagy szénszálakkal ágyaznak be, akkor indukciós hegesztés végezhető.A hegesztőberendezés egy indukciós tekercset tartalmaz, amelyet rádiófrekvenciás elektromos áram táplál.Ez elektromágneses teret hoz létre, amely akár elektromosan vezető, akár ferromágneses munkadarabra hat.Egy elektromosan vezető munkadarabban a fő fűtőhatás az ellenállásos fűtés, amely az indukált áramoknak, úgynevezett örvényáramoknak köszönhető.A szénszállal erősített hőre lágyuló műanyagok indukciós hegesztése például a repülőgépiparban általánosan alkalmazott technológia.

A ferromágneses munkadarabban a műanyagok indukciós hegeszthetők fémes vagy ferromágneses vegyületekkel, úgynevezett szuszceptorokkal.Ezek a szuszceptorok elnyelik az elektromágneses energiát egy indukciós tekercsből, felforrósodnak, és hővezetés révén elveszítik hőenergiájukat a környező anyag felé.

Injekciós hegesztés

A fröccshegesztés hasonló/azonos az extrudálásos hegesztéssel, azzal a különbséggel, hogy a kézi hegesztőgép egyes hegesztőivel a hegyet különböző méretű műanyag hibalyukakba lehet beilleszteni és belülről kifelé foltozni.Előnye, hogy nem kell hozzáférni a hibás furat hátuljához.Az alternatíva a folt, kivéve, hogy a folt nem csiszolható egy szintre az eredeti környező műanyaggal azonos vastagságúra.Az ilyen típusú eljárásokhoz a PE és PP a legalkalmasabbak.Ilyen eszköz például a Drader injectiweld.

Ultrahangos hegesztés

Az ultrahangos hegesztés során nagyfrekvenciás (15 kHz-től 40 kHz-ig terjedő) alacsony amplitúdójú rezgést alkalmaznak az összekapcsolandó anyagok közötti súrlódás révén hő létrehozására.A két rész interfészét kifejezetten úgy tervezték, hogy koncentrálja az energiát a maximális hegesztési szilárdság érdekében.Az ultrahang szinte minden műanyagon használható.Ez a rendelkezésre álló leggyorsabb hőszigetelő technológia.

Dörzshegesztés

A dörzshegesztésnél a két összeszerelendő alkatrészt alacsonyabb frekvenciával (jellemzően 100–300 Hz) és nagyobb amplitúdóval (általában 1–2 mm-rel) dörzsöljük össze, mint az ultrahangos hegesztésnél.A mozgás okozta súrlódás és a két rész közötti szorítónyomás együttesen hozza létre azt a hőt, amely elkezdi olvasztani a két rész érintkezési felületeit.Ezen a ponton a lágyított anyagok rétegeket kezdenek képezni, amelyek összefonódnak egymással, ami erős hegesztést eredményez.A vibrációs mozgás befejeztével az alkatrészek egyben maradnak, amíg a hegesztési kötés le nem hűl és az olvadt műanyag újra megszilárdul.A súrlódási mozgás lehet lineáris vagy orbitális, és a két rész együttes kialakításának lehetővé kell tennie ezt a mozgást.

Spin hegesztés

A spinhegesztés a súrlódó hegesztés egy sajátos formája.Ezzel az eljárással egy kerek hegesztési varrattal rendelkező alkatrészt álló helyzetben tartanak, míg az illeszkedő alkatrészt nagy sebességgel forgatják és az álló alkatrészhez nyomják.A két komponens közötti forgási súrlódás hőt termel.Amint az összekötő felületek félig olvadt állapotba kerülnek, a forgó alkatrész hirtelen leáll.A két alkatrészre ható erő addig marad fenn, amíg a hegesztési kötés lehűl és újra megszilárdul.Ez egy elterjedt módja az alacsony és közepes teherbírású műanyag kerekek gyártásának, pl. játékokhoz, bevásárlókocsikhoz, újrahasznosító edényekhez stb. Ezt az eljárást alkalmazzák különböző nyílások hegesztésére is az autók motorháztető alatti alkatrészeibe.

Lézeres hegesztés

Ez a technika megköveteli, hogy az egyik rész áteresztő legyen a lézersugarat, a másik rész pedig elnyelő legyen, vagy a határfelületen lévő bevonat elnyelje a sugarat.A két rész nyomás alá kerül, miközben a lézersugár az összekötő vonal mentén mozog.A gerenda áthalad az első részen, és elnyeli a másik részen vagy a bevonatban, hogy elegendő hőt termeljen a határfelület lágyításához, állandó hegesztést hozva létre.

A félvezető dióda lézereket jellemzően műanyaghegesztésben használják.A 808 nm-től 980 nm-ig terjedő hullámhosszok segítségével különféle műanyag kombinációk kapcsolhatók össze.Az anyagoktól, a vastagságtól és a kívánt folyamat sebességétől függően 1-100 W teljesítményszintre van szükség.

Oldószeres hegesztés

Oldószeres hegesztésnél olyan oldószert alkalmaznak, amely szobahőmérsékleten átmenetileg feloldja a polimert.Amikor ez megtörténik, a polimer láncok szabadon mozoghatnak a folyadékban, és összekeveredhetnek a másik komponensben hasonló módon oldott láncokkal.Elegendő idővel az oldószer áthatol a polimeren és kijut a környezetbe, így a láncok elveszítik mobilitásukat.Így összegabalyodott polimerláncok szilárd tömege marad, amely oldószeres hegesztést képez.

Ezt a technikát általában PVC és ABS csövek csatlakoztatására használják, mint a háztartási vízvezetékeknél.A műanyag (polikarbonát, polisztirol vagy ABS) modellek „összeragasztása” szintén oldószeres hegesztési eljárás.