Экструдер для сварки пластика чертежи

Обновлено: 18.05.2024

Ручной сварочный инструмент — экструдер — сегодня уже не является чем-то необычным, сверхъестественным. Благодаря современным технологиям появилась возможность создавать подобный инструмент своими руками.

Экструдер предназначен для выполнения неразъемных соединений различных пластмассовых изделий, которые осуществляются посредством подачи расплавленной массы материала в разогретую ванну, формирующуюся кромками свариваемых образцов.

Применяют данный инструмент для производства емкостей, листовых изделий, устранения повреждений на пластмассовых конструкциях, к примеру, пайка автомобильных бамперов, сделанных из пластмассы.

Слабых мест экструдер не имеет, он отличается продолжительным сроком службы, прост в эксплуатации. Предприимчивые люди приобретают полуфабрикаты из пластмассы и с помощью данного инструмента изготавливают неповторимые конструкции. Одним из подобных проектов можно отметить «баню, организованную на воде». В качестве основания для нее был использован понтон.

Технические характеристики экструдеров РСЭ-1 и РСЭ-3

Экструдер для сварки своими руками

Подобная идея возникла более чем 60 лет назад, поэтому до сегодняшнего дня она подверглась множествам различных изменений и стала практически идеальной. Появилось огромное количество механизмов, которые отличаются техникой воздействия, но практически однообразных в плане получаемых конструкций.

Как нагревается основа предполагаемой детали? Все достаточно просто: в результате механических процедур вырабатывается тепловая энергия, способствующая дополнительному нагреванию пластика. Не исключены тепловые воздействия извне. В данном случае процесс зависит в большей степени от первоначальной структуры экструдера.

Ручной сварочный экструдер: принцип работы

Экструдер не является сложным инструментом в управлении, существует три варианта исполнения:

холодная формовка;
горячая экструзия;
обработка тепловая.

Горячая формовка сегодня является самой востребованной технологией. Процедура осуществляется с высокой скоростью и под максимальным давлением. Для ее реализации используется шнековый экструдер, основным элементом конструкции которого является шнек особенной формы. Процедура формовки в данном случае выполняется на выходе. Сырьевой материал вместе с используемыми добавочными элементами помещается в специальную камеру.

Заводские аппараты имеют возможность обустройства специальными устройствами, от которых зависит смешивание, перемещение сырьевых компонентов.

Производство

Как сделать своими руками ручной сварочный экструдер для соединения изделий из полипропилена? Процедура сборки подобного инструмента не представляет особых трудностей, как может показаться на первый взгляд. Собрать его под силу любому желающему.

Изготовление экструдера — это достаточно увлекательный процесс, напрямую зависящий от предназначения, формы аппарата.

Чем может отличаться самодельный экструдер от заводского:

сборкой элементов конструкции;
числом рабочих камер;
присутствием дополнительных систем.

Неизменной остается цилиндрическая форма инструмента. Сегодня она считается наиболее технологичной, поэтому остается без изменений.

Технологические отличия

Необходимо еще осветить несколько достаточно важных моментов, в частности это касается процедуры прохождения сухой экструзии, которая напрямую зависит от тепловой энергии, выделяемой самим аппаратом, образующейся в процессе работы. Также остается возможность привлечения к процессу пара, для которого есть в наличии индивидуальная камера. Пар необходим для увеличения износоустойчивости оборудования.

Технология отличается высокой скоростью выполнения работ, процедура осуществляется всего лишь на протяжении 30 секунд. Аппарат для сварки пластика за такой короткий промежуток времени успевает выполнить с сырьем следующие операции:

измельчение;
обезвоживание;
смешение;
обеззараживание;
стабилизация;
увеличение объема.

Для самостоятельного изготовления ручного экструдера в домашних условиях нужно приобрести определенный перечень деталей:

шнек необходимой формы;
электродвигатель;
корпус для устройства;
емкость подачи;
емкость выходная;
камера вакуумная.

Чтобы сделать в бытовых условиях инструмент для сварки пластиковых изделий своими руками, достаточно понять процедуру создания экструдера, его рабочий принцип.

Конструкция и применение сварочного экструдера

Слово «экструдер» в буквальном смысле означает «выталкиватель». Так называют группу аппаратов, предназначенных для выдавливания на поверхность различных полужидких масс, в том числе полимерных (пластиковых), резиновых и прочих. Экструдер для резиновой массы иногда называется также шприц-машиной.

Принцип действия

Сварочный экструдер — специализированный аппарат для так называемой экструзионной сварки, которая применяется для соединения полимерных материалов различных классов — полиэтилена высокой (ПВД) и низкой (ПНД) плотности, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и других наиболее часто применяемых в быту и промышленности пластиков.

Экструзионная сварка — это процесс соединения полимерных материалов с помощью расплавленной до консистенции густой сметаны массы из материала, однородного со свариваемыми или схожего с ними по физико-химическим свойствам.

В отличие от более известной сварки металлов, соединение деталей из пластмассы экструзией не подразумевает расплавления кромок соединяемых деталей, хотя нагрев до определенной степени все равно происходит.

Шов образуется при отвердевании и схватывании с кромками полурасплавленной экструдированной массы. При этом достигается высокая прочность сварного соединения — до 0,8 от прочности основного материала.

Сварка пластика экструдером наиболее часто применяется в сантехнике — для соединения водопроводных труб, в строительстве, при различных работах, целью которых является изготовление любых пластиковых конструкций — баков, понтонов, теплиц.

Изготовление экструдируемой массы осуществляется либо из полимерных гранул — исходного материала для создания любых пластиков, либо из так называемых присадочных прутков, которые перемалываются до гранулированного состояния внутри самого экструдера.

В роли прутка в некоторых (не во всех) моделях может выступать узкий отрезок того же материала, который планируется сварить. Например, при сварке изделия из полипропиленовых листов можно применять в качестве прутка ненужный отрезок полипропилена, но не другого пластика.

Большинство сварочных экструдеров западного производства предназначены для использования с присадочным материалом от того же производителя. Отечественные разработки менее требовательны к присадке. Ручной сварочный экструдер в обиходе часто называют экструзионным пистолетом. \

Конструкция

Любой сварочный экструдер — это сдвоенное устройство. Один из его узлов — мощный нагреватель с реле температуры, который предназначен для расплавления пластика. Другой является собственно выдавливающим устройством, снабженным шнековым механизмом, который подает расплав через сопло-насадку.

В зависимости от типа питания (пруток или гранулы) в составе экструдера может присутствовать измельчитель (дробилка). Твердый материал нагревается до нужного состояния дольше, и для его подачи нужна конструкция более сложного типа, чем традиционный недорогой и простой в эксплуатации шнек. Таким образом, менее сложные и менее дорогие экструдеры в большинстве своем сконструированы под питание гранулами.

В общем случае конструкция типового экструдера содержит, кроме вышеназванных, следующие узлы и элементы:

асинхронный электродвигатель;
«обойму» для питания;
экструзионную камеру;
камеру для расплавления;
ТЭН;
насадку-сопло (у хороших моделей — комплект из нескольких насадок);
прямую и боковую рукоятки;
блок управления с термостатом.

В зависимости от типа питания сварочного экструдера подаваемая присадка либо сразу попадает в камеру расплавления (сыпучие гранулы), либо поступает в экструзионную камеру, где подвергается предварительному нагреву, измельчению, и только после расплаву. Расплавленная масса через сопло подается на сварочный шов, где застывает за считаные секунды.

Для каких материалов применим

Качественный сварочный экструдер должен иметь блок регулировки с механическим, сенсорным или кнопочным управлением, которое позволит менять температуру нагрева смеси.

Дело в том, что разные пластики плавятся при различной температуре. Наименьшая она у ПНД — 120-130 °C (в зависимости от марки), наивысшая — у поливинилхлорида — до 220 °C. Остальные популярные промышленные полимеры имеют температуру плавления в пределах 170-200 °C.

Экструзионной сварке можно подвергать только пластики из группы термопластов. Материалы из группы реактопластов расплавлению с последующим восстановлением не подвергаются, при высокой температуре они просто начинают гореть.

Самодельное устройство

Сварочный экструдер относится к сложным механизмам для профессионального использования. Его цена начинается от 30 тысяч рублей за самую простую модель, и может доходить до ста тысяч и более за мощную и высокопроизводительную. Отечественные разработки также представлены на рынке, они на 10-20% дешевле импортных, но все равно стоят достаточно дорого.

Поэтому при возникновении разовой необходимости сварить, к примеру, две водопроводных трубы (их обычный материал изготовления — полипропилен) проще воспользоваться экструдером, сделанным своими руками. Самый простой вариант конструкции представляет собой мощный строительный фен, снабженный насадкой для прутка — либо самодельной, из жести, либо промышленного изготовления.

Подача прутка в этом случае будет производиться вручную. Мощности фена хватит для его расплавления, но качество шва, конечно, будет ниже, чем у промышленных моделей.

Если позволяют возможности, фен можно соединить со шнековым или плунжерным приводом для подачи питания. В этом случае, если смонтировать приемную камеру, можно будет использовать гранулированное сырье.

Двигатель для привода рекомендуется коллекторный, так как работа экструдера подразумевает постоянное изменение крутящего момента. Двигатели других типов хуже выдерживают такой режим работы.

Как сделать экструдер для переплавки пластмассы из пистолета для герметика

Многие виды пластика являются полезным сырьем для вторичной переработки. Расплавив их в пластичную массу можно изготовить самодельный филамент для 3D принтера или фигурки, сувениры и прочие поделки. Рассмотрим, как можно сделать ручной компактный экструдер для переработки пластика.

Материалы:

пистолет для герметиков;
стальная трубка;
асбестовый шнур;
нихромовая нить;
провод с вилкой;
механический терморегулятор от электродуховки;
пластиковая бутылка от моющего средства;
скотч;
песок;
гипсовая штукатурка.

Изготовление экструдера

На отрезок стальной трубы равной по длине тубу для герметиков наматывается асбестовый шнур. Важно, чтобы торец трубы был заварен и имел небольшое центральное отверстие.

Поверх асбеста наматывается нихромовая нить. Ее можно получить из выровненной спирали от электроплиты.

На пистолет от герметиков закрепляется механический терморегулятор от духовки. Его нужно закрепить так, чтобы ручка регулировки располагалась с тыльной стороны пистолета.

Из пластиковой бутылки от моющего средства изготавливается форма для литья в виде трубы. Для этого у нее срезается дно и горловина, после чего она распускается вдоль.

С одной стороны заготовка подгибается, и на изгибе вырезаются зазубрины. Полученный лист наматывается на любую трубку диаметром около 5 см. Затем заготовка закрепляется скотчем. Зазубрины при этом формируют ее дно. Сбоку полученной формы нужно сделать небольшое отверстие равное диаметру термодатчика. В него требуется вставить трубку из свернутого листового пластика.

Затем в форму из бутылки помещается стальная трубка с обмоткой из нихромовой нити и асбестового шнура. С одной стороны она фиксируется вырезанными зазубринами. Боковая трубка прижимается вплотную к обмотке. Концы нихромовой нити выводятся в отверстия по краям формы.
Далее в пустое пространство между пластиковой оболочкой и стальной сердцевиной заливается термостойкий раствор, приготовленный из песка и гипсовой штукатурки.

В боковое отверстие свободное от раствора устанавливается термодатчик, который закрепляется хомутом. Концы нихромовой нити подключаются к электрокабелю с вилкой. Внутрь стальной трубы засыпается пластиковая крошка. Это может быть HDPE пластик из мелко нарезанных крышечек от ПЭТ бутылок, или ABS пластик, который можно получить из корпусов старой бытовой техники.

Далее заправленная пластиком труба устанавливается в пистолет для герметиков. В нее запускается шток пистолета с тарелкой. Если тарелка окажется большой, то ее нужно предварительно обточить. Теперь включив вилку в розетку и отрегулировав температуру можно разогреть массу. Затем привычными движениями рычага пистолета ее следует выдавить.

Полученный экструдер можно использовать по-разному. Если поставить на конец трубы тонкий носик, то удастся получить филамент для 3D принтера. Также горячую массу возможно выдавливать в различные формы, делая фигурки, ручки для мебели, детали для механизмов и т.д.

Смотрите видео

Как недорого из доступных компонентов сделать экструдер прутка для 3D принтера

При активном пользовании 3D печатью уходят огромные суммы на закупку расходников. В связи с этим есть смысл делать их своими руками из дробленого ABS пластика и ПЭТ бутылок. Для этого нужно изготовить специальное оборудование, самым сложным среди которого является экструдер.

спиральное сверло по дереву 36 мм;
стальная труба с внутренним диаметром 37 мм;
переходник на трубу под диаметр 1/2 дюйма;
труба 1/2 дюйма;
сантехническая заглушка 1/2 дюйма;
листовая сталь;
велосипедная каретка в корпусе;
велосипедная ведущая звездочка;
велосипедная задняя втулка с кассетой;
роликовая цепь;
электромотор;
профильные трубы;
кольцевые нагреватели 320 Вт – 2-3 шт.;
кольцевой нагреватель 70 Вт;
ПИД-регуляторы для каждого нагревателя;
ШИМ регулятор.

Процесс изготовления экструдера

В качестве шнека экструдера будет использовано спиральное сверло по дереву. Под него подбирается водопроводная труба. В ней нужно сточить напильником внутренний сварной шов. С краю трубы делается продольный рез на глубину 60-80 мм, по нему срезается часть трубы. К полученному прорезу привариваются слева и справа щеки из листовой стали. На них будет устанавливаться загрузочный бункер для дробленого пластика. Его можно распечатать на 3D принтере.

В качестве подошвы экструдера можно использовать стальную пластину или массивную профильную трубу.

К подошве прикручивается стойка для крепления самого экструдера. Она изготавливается из профильной трубы со сделанными проушинами. Сам кожух экструдера приваривается к стойке, затем в него вставляется шнек.

Для этого к нему через торцевую головку подсоединяется велосипедная каретка. К каретке приваривается головка, затем она надевается на хвостовик шнека. После этого каретка выравнивается соосно экструдеру, и ее стойка приваривается к подошве.
Затем на вал каретки устанавливается ведущая велосипедная звездочка. Далее нужно соединить через роликовую цепь ведущую звездочку с маленькой звездой на кассете втулки. После этого такой же цепью связываются большая звезда на кассете со звездочкой на редукторе электромотора. Для этого к станине сбоку приваривается еще одна профильная труба для размещения втулки и мотора. В данном случае ведущая звезда имеет 46 зубьев, маленькая 11, средняя 30 и редуктор мотора 9. Таким образом, передаточное число от двигателя на сверло составит 1:140. Для надежности все стойки нужно укрепить, приварив косынки.

К выходу кожуха экструдера приваривается переходник и отрезок трубы 1/2 дюйма. На краю трубки должна быть резьба для установки сопла. В его качестве используется сантехническую заглушку с просверленным в центре отверстием 4 мм.

Далее требуется установить кольцевые нагреватели сверху на кожух экструдера. Если их диаметр не совпадает, то кожух можно нарастить, намотав на него стальную полосу. Нагреватели устанавливаются на носик экструдера, в центр и в начале кожуха. Каждый из них подсоединяется через отдельный ПИД-регулятор. Их термодатчики прикручиваются к кожуху. Для этого к нему нужно будет приварить гайки. Возможно, после испытания количество нагревателей нужно будет прибавить.

Далее необходимо включить нагрев, и отрегулировать температуру на нагревателях. Для начала при использовании крошки АБС пластика на первом выставляется 120°С, на втором 200°С, на третьем 180°С. После разогрева запускается вращение шнека. Нужно поставить примерно 5 об/мин.

После изготовления экструдера нужно будет собрать еще немало приспособлений, чтобы наладить производство прутка, но они делаются в разы легче. Как минимум еще потребуется ванна для охлаждения прутка, принимающий ролик, вибратор на бункер для бесперебойной подачи пластиковой крошки на шнек.

Все подробности смотрите в видеоролике:

Экструдер для работы с пластиком своими руками

Экструзия считается распространенным методом получения полуфабрикатов или полимерных товаров. Такой процесс создают в пищевой промышленности или в производстве комбикорма. Расплав полимера вытаскивают с помощью головки экструдера в формующую головку со специальным профилем.

Как происходит процесс?

Большинство полимеров могут проходить через экструзии: термопласты, эластомеры и прочие материалы. Технология сварочного экструдера используется уже много лет. Во время обработки специальной техникой есть несколько разных характеристик: состав сырья, процент влажности и природа. Во время работы может меняться давление и температура. Где можно применять сварочный экструдер?

Переработка кормов.
Создание пластика и полиэтилена.
Создание труб.
Пищевое производство.

Конструкция экструдера:

Головка механизма состоит из корпуса и инструмента с отверстием. Корпус присоединяется к экструдеру. Отверстие бывает сужающимся к центру или в виде круглого канала. Должен присутствовать раздатчик в виде спирали.
Корона способствует улучшению адгезии поверхностных материалов.
Активаторы делятся на разные типы, они отличаются по мощности, ширине, фиксации.
Горячий нож довольно прост в использовании, но с ним нужно уметь работать и выбирать правильное направление. Эта деталь увеличивает выход продукции в несколько раз. Такой нож применяется в экономических целях.
Шнек – не самая важная деталь, может не присутствовать в оборудовании, создан для улучшения производительности и гомогенизации расплава используемого материала полимеров.
Специальный узел тиснения создается для придания пленке жесткости и прекрасного товарного вида.
Узел для вращения головки размещает неровные пленки, улучшает качество рулона.
Фальцовочное устройство для оборудования и техники.
Тянущее устройство.
Намотчик и обдувочное кольцо.

Экструдер для 3D принтера своими руками

Особенностью ручного 3D принтера является работа на основе нитевидного пластика разных видов, чаще всего используется ABS и PLA. Устройство такого экструдера состоит из двух блоков, первый отвечает за подачу филамента, второй представляет собой сопло с нагревателем, которое охлаждает устройство.

Как сделать самодельный 3D экструдер принтера? Вначале нужно подобрать шаговый двигатель или вместо этого использовать моторы от старых сканеров. Чтобы закрепить двигатель, вам потребуется корпус, специальный ролик и хот-энд. Корпус можно сделать из разных материалов. Специальный ролик регулируется с помощью пружины, ведь толщина прутка редко бывает идеальной. Материал соединяется с подающим механизмом, но сцепление не должно быть слишком крепким, иначе куски пластика начнут отламываться.

Деталь под названием хот-энд можно купить, но цена достаточно высока, выгоднее будет скачать чертежи и сделать его своими руками. Радиатор изготавливают из алюминия, чтобы убрать тепло от ствола хот-энда. Это помогает убрать преждевременное нагревание материала.

Самое лучшее решение — это светодиодный радиатор, охлаждение применяется с помощью вентилятора. Ствол хот-энда создают из металлической трубки, который создан для соединения радиатора и нагревателя. Тонкий кусок трубки — это термобарьер, который справляется с уничтожением тепла в верхней части экструдера.

Нагреватель в 3D экструдере своими руками делается из алюминиевой пластины. Сначала в ней сверлят отверстие для крепления ствола хот-энда, потом создается отверстие для болта, резистора и терморезистора. Пластину нагревают с помощью резистора, а терморезистор регулирует температуру. Сопло создают из глухой гайки с овальным концом.

При выборе гайки лучше брать латунную или медную, их очень легко обрабатывать. В тисках закрепляется болт, потом на него накручивается гайка, ну и последний этап – это создание отверстия в центре. Вот таким способом и создается самодельный экструдер для 3D принтера.

Если вы не совсем понимаете, как сделать такой устройство для 3D принтера, то стоит ознакомиться с видео и чертежами для упрощения своей работы.

Экструдер для глины своими руками

Такое оборудование предназначено для лепки. С помощью таких ручных экструдеров можно работать с глиной и пластилином. Основной конструкцией для этого экструдера, считается пластиковая бутылка прозрачного цвета. Перед работой ее нужно вымыть и высушить. Из крышки нужно вытащить пластину с помощью иголки или булавки.

Далее нужно создать отверстие, из которого будет выдавливаться материал. Диаметр должен совпадать с линиями. Подравняйте края отверстия и возьмите диск из металла, к которому прикрепите ручку. Готово, теперь у вас получится экструдер для глины. Все очень легко и даже не нужен чертеж.

Заключение

Экструдер считается очень полезным, ведь благодаря такому инструменту можно создать много материалов, которые используются в жизненно важных сферах. Устройство 3D принтера делает самые качественные детали, и очень выгодно сделать его самим, на этом можно прилично заработать.При создании такого инструмента для 3D принтера не забывайте ознакомиться со схемой.

Читайте также: