Оборудование для экструзионной сварки

Обновлено: 04.10.2024

Все оригинальные детали и узлы ручных сварочных экструдеров MUNSCH производятся на заводе MUNSCH в городе Ransbach-Baumbach, Westerwald (Германия). Там же производится сборка, с использованием стандартных комплектующих только производства Германии. Перед отгрузкой каждый экструдер проходит жесткую проверку качества и работоспособности.

Обладая целым рядом общих достоинств экструдеров MUNSCH, экструдеры с коллекторным двигателем привода шнека имеют определенные преимущества и недостатки по сравнению с асинхронным двигателем.

При выборе сварочного экструдера MUNSCH следует определиться со следующими принципиальными характеристиками экструдера:

Каталог сварочных экструдеров MUNSCH с коллекторным двигателем:

Общие достоинства сварочных экструдеров MUNSCH:

Асинхронный электродвигатель нагнетателя воздуха, долговечный и необслуживаемый;
Фланцевое крепление экструзионной камеры к приводу, которое при производстве или ремонте экструдера позволяет исключить любые перекосы и увеличить срок службы подшипников;
Маслонаполненный редуктор привода шнека – долговечный и бесшумный;
Блокировки «холодного пуска», не позволяющие включить привод, пока экструдер не выйдет на рабочий температурный режим;
Аналоговые контроллеры температуры (на моделях с совмещенным терморегулятором для воздуха и материала) не включают-выключают нагреватели, а обеспечивают PID-регулирование, т.е. подбирают оптимальное напряжение питания нагревателей;
Интеллектуальный контроллер (на моделях с раздельным терморегулятором для воздуха и материала) не только обеспечивает PID-регулирование, но и предлагает максимально удобную для оператора логику работы;
Шнековая (а не плунжерная) конструкция экструзионной камеры на всех моделях; такая конструкция нетребовательна к погрешностям диаметра и формы сварочного прутка и обеспечивает однородную массу расплава;
Система подачи прутка имеет только одно отверстие, допускает значительные отклонения от номинального диаметра прутка, не позволяет одновременную подачу двух прутков (защита от дурака), исключает закручивание прутка;
Электронная защита двигателя по превышению нагрузки.

В отличие от асинхронного, коллекторный двигатель не нуждается в отдельном громоздком блоке управления для регулировки оборотов. Однако имеет графитовые щетки, трущиеся о контакты коллектора.

Экструдер с коллекторным двигателем привода дешевле аналогичного экструдера с асинхронным двигателем примерно на стоимость частотного регулятора.
Экструдер с коллекторным двигателем удобен для полевых условий, даже для сварки гидроизоляционных покрытий внахлест длинными швами, поскольку за ним не нужно тащить тяжелый частотный регулятор.

Коллекторный двигатель имеет ресурс в разы меньше, чем асинхронный. Для разных моделей экструдеров и по разным оценкам этот ресурс составляет 300-1200 рабочих часов. После выработки ресурса двигатель поддается восстановительному ремонту.
Коллекторный двигатель рассчитан на повторно-кратковременный, а не постоянный режим работы. Продолжительность непрерывной работы зависит от оборотов, нагрузки и температуры воздуха и составляет 15-30 мин, после чего необходим перерыв 5-15 мин.

Ручные сварочные экструдеры с максимальной производительностью 2,2-3,5 кг/ч.
Присадочный материал – полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ) в форме прутка Ø3 или 4 мм.
Рекомендуются для сварки листов толщиной 7-26 мм и пленок от 1,0 мм.
Совмещенный нагрев воздуха и экструзионной камеры с аналоговым регулятором температуры и производительности.
Сварочный башмак с соплом предварительного нагрева вращается на 360º.
Подача воздуха от встроенного термофена.

Ручные сварочные экструдеры с максимальной производительностью 2,2-3,5 кг/ч.
Присадочный материал – полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ) в форме прутка Ø3 или 4 мм.
Рекомендуются для сварки листов толщиной 7-26 мм и пленок от 1,0 мм.
Раздельный нагрев воздуха и экструзионной камеры с интеллектуальным контроллером режимов работы.
Подача воздуха от встроенного термофена.

Что такое экструзионная сварка и как она выполняется

Экструзионная сварка – это способ соединения полимерных материалов с помощью нагрева и применения специальных присадок, подающихся на сварной шов. Данный способ позволяет соединять как пленки, так и трубы или другие толстостенные детали, а производительность и качество шва у данного вида сварки выше, чем при соединении пластмасс с помощью горячего газа.

Сварка экструзионным методом применяется в разных отраслях промышленности, где используются большие объемы полимерных материалов:

Производство емкостей из пластика (кессоны, баки, канистры).
Строительство безнапорных трубопроводов и водных резервуаров.
Изготовление пластиковых корпусов в приборостроении.

Преимущественно данный способ сварки применяется при соединении пластмасс толщиной более 6 мм, но возможно и использование его для соединения полимерных пленок.

Оборудование

Для проведения экструзионной сварки применяется специальный аппарат, который называется экструдером. Приспособление для сварки вручную напоминает электродрель со специальной насадкой и нагревающим устройством, поэтому его называют экструзионным пистолетом.

Внутри экструдера установлен шнек, в котором присадка нагревается от корпуса экструдера, превращается в вязкую однородную массу и через башмак подается на сварной шов. Присадка может подаваться в устройство либо в виде проволоки, разматываемой с катушки, либо в виде гранул, поступающих через бункер.

Башмак – это часть аппарата, которая прижимается к соединяемым деталям и выполняет роль своеобразного утюга, придавливающего присадочный материал и не позволяющего ему растекаться в других направлениях. Изготавливается это устройство из тугоплавких полимеров (фторопласт, политетрафторэтилен), и для каждого типа и размера шва применяется собственный башмак. Нос башмака должен повторять форму соединяемых поверхностей, но не должен их касаться.

Через башмак (или независимо) подается горячий воздух для нагрева соединяемых поверхностей. Таким образом, нагрев происходит непосредственно перед подачей присадки. Современные экструдеры могут регулировать температуру воздуха и температуру присадочной массы.

В зависимости от назначения, мощности и производительности существуют различные группы экструдеров, несколько различающиеся по конструкции. Например, для производства пластиковых емкостей применяются аппараты, у которых сопло подачи воздуха установлено справа, и сварка осуществляется строго слева направо.

Большинство экструдеров выпускаются со шнеком, но существуют так же и безшнековые (плунжерные) аппараты. Присадочный материал из них выталкивается за счет давления нерасплавленного прутка. Главным недостатком такого типа экструдера является низкая производительность, но зато им можно работать в труднодоступных местах.

Цена профессионального оборудования стартует от 30 тысяч рублей, а самые «продвинутые» модели для промышленной сварки могут стоить порядка ста тысяч рублей. При этом следует учитывать, что для экструдеров западных фирм подходят проволока или гранулы только от производителя либо одобренных фирм. Отечественные аппараты менее требовательны к качеству присадок.

Теоретические основы

Экструзионная сварка применима только к материалам с большим диапазоном температуры, при которой сохраняется их вязко-текучее состояние, таким как полиэтилены, фторлоны, пластифицированный поливинилхлорид, полистирол. Такие материалы, способные нагреваться при температуре выше температуры текучести, называются термопластами. Диапазон температур между плавлением и термодеструкцией (разрушением материала) у термопластов составляет 50-180°С градусов.

Прочность соединения, полученного экструзионным способом, достигает 80-100% от расчетной прочности самих деталей, но при этом сильно зависит от температуры присадки. Нагрев присадочного материала осуществляется до температуры, превышающей его температуру текучести (Тт) на 30-60°C градусов. Расход теплоты присадки производится на потери в окружающую среду, на расплавление соединяемых кромок деталей и на сохранение вязкого состояния самой массы.

Следует заметить, что при этом температура нагрева деталей не должна превышать температуру термодеструкции материала, поскольку это приведет к снижению прочности соединения снизится.

На схеме ниже представлен процесс изменения структуры полимера при повышении температуры.

Соединению подлежат только соединения из термопластов, выполненных из одинакового материала. При этом присадка должна быть выполнена из того же вещества, что и соединяемые поверхности. В случае, если свариваемые детали обладают разными пределами текучести, предел текучести присадки должен быть равен среднему значению ПТ соединяемых деталей.

ПВХ и ПВДФ имеют небольшой интервал температур плавления и разрушения, поэтому их соединение должно проходить при тщательном контроле за температурным режимом. Для сварки таких материалов требуются экструдеры со шнеком, который тщательно перемешивает вязкую массу, а сварка должна производиться в один прием, без периодических выключений и нагревов экструдера.

Экструзионная сварка может применяться для формирования непрерывных протяженных швов на армированных материалах и пленках. При таком соединении экструзионная масса поступает на соединение пленок, которые протягиваются через прокатные валки. Затем соединяемый шов пропускается через прижимные валки, формируя сварочный шов.

Чтобы свести потери тепла к минимуму, экструзионная сварка должна проводиться при максимально большом диаметре присадочного прутка и высокой скорости подачи присадки.

Следует учитывать, что сварка экструдером запрещена для применения на трубопроводах, работающих под давлением.

В России правила проведения экструзионной сварки регламентируются стандартом ГОСТ 16310-80, этот стандарт регламентирует типы соединений, диапазон рабочих температур, толщины деталей, размеры кромок и другие технические параметры.

В мировой практике широко распространено применение немецкого стандарта DVS 2207-4, который более широко регламентирует проведение экструзионной сварки.

Примеры технических параметров сварки приведены в таблице.

Виды сварных швов

ГОСТ 16310-80 устанавливает более 10 видов сварочных швов, которыми можно соединять полимерные детали. Название шва зависит от внешнего вида его разреза. Рассмотрим основные из них.

V шов

С помощью столярного инструмента (ножовки, стамески или рубанка) производится обработка торцов соединяемых материалов. Создается скос, который в точке касания должен составлять угол в 45-90° градусов. На нижнем краю скоса должен оставаться прямой торец толщиной не более 1 мм.

Если стыкуются детали разной толщины, то сторона с большей толщиной срезается под большим углом, а меньшая – под меньшим. Таким образом, достигается равная толщина деталей в месте соединения.

Зазор между деталями не должен превышать 2 мм, чтобы обеспечить проникновение присадки во внутреннюю часть шва и обеспечить высокое качество соединения.

X шов

В отличии от V-образного шва, в X шве невозможно контролировать качество проварки. Но двойной шов призван компенсировать этот недостаток. Для такого вида шва предусмотрена собственная технология изготовления:

На соединяемых торцах формируются скосы с углом раскрытия 30-60° градусов,

Корневой слой стыкуется без зазора, предварительная фиксация осуществляется с помощью термофена. Проваривается шов сначала с лицевой части, затем с тыльной.

К шов

При применении такого шва производится обработка торцов скругленным скребком, затем производится предварительная фиксация листов с помощью термофена. Дополнительно может производится сварка со второй стороны соединения.

HV шов

Выполнение такого шва аналогично выполнению V-шва, однако угол раскрытия не должен превышать 60° градусов. Детали не стыкуются вплотную, между ними остается зазор в 2 мм. Этот зазор позволяет присадке проникнуть в соединение и выйти с наружной стороны, герметично закрывая шов.

Double HV шов

Процесс соединения деталей

Процесс подготовки и проведения сварочных работ с применением экструзионных покрытий проходит следующим образом:

После запуска и прогрева экструдера производится его очистка от материала, использовавшегося ранее. Повторно применять присадку нельзя, потому что ее прочностные характеристики снижены,
За 15-20 минут до начала сварочных работ производится очистка соединяемых поверхностей от пыли, масляных и жировых загрязнений механическим воздействием (скребками, мелкой наждачной бумагой),
Обрабатываются торцы соединений под требуемый шов, на соединяемых поверхностях готовятся скосы или сварочные канавки,
Производится нагрев соединяемых поверхностей горячим воздухом,
Материал присадки поступает в экструдер, где нагревается от рубашки шнековой камеры и перемешивается до получения однородной пастообразной массы,
Разогретая до вязкого состояния экструзия выдавливается через башмак на сварочный шов, частично расплавляя свариваемые детали и перемешиваясь с их веществом,
На свариваемые поверхности с помощью сварочного башмака подается необходимое давление, обеспечивающее фиксацию деталей. Сила оказываемого давления зависит от материалов: так, для ПВД допустим широкий интервал давлений, а прочность соединения полипропилена падает при оказании слишком высокого давления.
Процесс охлаждения проходит при естественных условиях, так как принудительное охлаждение приводит к уменьшению прочности шва вследствие перепада температур.

Существует два основных типа экструзионной сварки – бесконтактный и контактный.

Бесконтактный способ сварки требует применения прижимных устройств или прессов, с помощью которых оказывается давление на соединяемые детали. Экструзия при данном способе подается из мундштука, который не вводится в разъем.

При контактном способе мундштук вводится в соединяемый разъем до контакта с кромками и перемещается вдоль стыка под углом 10-15° градусов, заполняя полость присадочной массой. Давление, создаваемое присадкой, позволяет отказаться от оказания дополнительного давления на материал. Такая сварка позволяет обеспечить потери тепла и обеспечить дополнительный нагрев соединяемых поверхностей за счет тепла от мундштука.

1 Принцип сварки и устройство оборудования

Экструзионная сварка применяется для сварки листов, профилей и пленок из пластмасс - полиэтилена, полипропилена, реже ПВХ или ПВДФ, еще реже из других термопластов. Для монтажа напорных трубопроводов из термопластов экструзионная сварка неприменима по одной причине – при стыковом расположении свариваемых изделий (труб, листов или пр.) прочность сварного экструзионного соединения не превышает 80% от прочности исходных изделий.

1.2 Общие требования

Так же как и для любой другой технологии сварки пластмасс, для сварки экструдером действуют общие требования:

- Сваривать следует только изделия из одинаковых термопластов. Важнейшими показателями «одинаковости» являются химический состав, плотность и показатель текучести расплава. При сварке экструдером те же требования предъявляются к присадочному материалу.

Замечание: Если показатель текучести расплава (ПТР) свариваемых деталей отличаются, то присадочный материал следует по возможности выбирать таким образом, чтобы его ПТР был средним между ПТР свариваемых деталей.

- Свариваемые поверхности должны быть чистыми. При экструзионной сварке это требование настолько жесткое, что свариваемые поверхности должны быть механически очищены даже от тончайшего слоя окислившегося материала не более чем за 20 мин до начала сварки. Это связано с тем, что технология экструзионной сварки создает сравнительно небольшое течение и перемешивание материала в зоне сварки.

1.3 Главная идея

Технология сварки экструдером была изначально разработана для сварки сравнительно толстостенных деталей. По сравнению с технологией сварки горячим воздухом с применением присадочного материала (прутка), сварка экструдером обеспечивает следующие преимущества:

Позволяет сварить толстостенные детали за один проход;
Увеличивает скорость сварки;
Уменьшает влияние человеческого фактора на качество сварного шва.

В принципе, экструзионная сварка двух деталей заключается в следующем:

- Свариваемые поверхности – специально подготовленная сварочная канавка (рис.1) или угол между листами (рис.2) или поверхность пленки, уложенной внахлест (рис.3). Свариваемые поверхности предварительно нагреваются до температуры пластификации горячим воздухом, выходящим из сопла предварительного нагрева сварочного экструдера. В случае стационарных цеховых сварочных экструдеров поверхности могут нагреваться тепловым излучением.

- Одновременно с этим присадочный материал в форме прутка или гранул подается в экструдер, нагревается до вязко-текучего состояния и перемешивается шнеком экструдера до достижения гомогенной (однородной) массы.

- Вязко-текучий присадочный материал выдавливается из сварочного экструдера и подается в зону сварки через т.н. сварочный башмак.

- Давление, необходимое для экструзионной сварки, прикладывается через присадочный материал – сварочным башмаком. В случае стационарных цеховых сварочных экструдеров сварочное давление на присадочный материал может сообщаться отдельными приспособлениями.


Рис. 1 Шов V-типа	Рис. 2 Шов K-типа	Рис. 3 Шов F-типа

1.5 Схема работы сварочного экструдера

Поскольку зона сварки обязательно должна быть нагрета перед впрыскиванием присадочного материала, сварочный экструдер снабжен нагревателем воздуха. Горячий воздух подается в зону сварки через т.н. «сопло предварительного нагрева» и нагревает свариваемые поверхности до вязко-текучего состояния. Температура горячего воздуха регулируется специальным контроллером.

Нагреватель воздуха может быть в форме термофена, т.е. иметь встроенный нагнетатель воздуха. Как вариант, экструдер может быть рассчитан на внешнюю подачу воздуха – от компрессора или пневмосети предприятия.

Если речь идет о сварочном экструдере шнекового типа (Рис.4), то присадочный материал в форме сварочного прутка или гранул подается в шнековую (экструзионную) камеру.

Вращение шнека обеспечивается электроприводом, в качестве которого часто используют обычную ручную дрель. С учетом того, что нормальная продолжительность работы экструдера больше, чем у дрели, на качественных экструдерах используются модифицированные электромоторы, рассчитанные на продолжительный режим работы и имеющие больший ресурс.

Проходя через экструдер, присадочный материал постепенно нагревается и перемешивается до состояния однородной массы. Нагрев материала обеспечивается электронагревателями, расположенными вокруг экструзионной камеры. Температура электронагревателей регулируется специальным контроллером.

Как вариант, в более простых и дешевых моделях экструдеров нагрев экструзионой камеры может производиться горячим воздухом, который проходит через полость вокруг экструзионной камеры и только после этого подается в зону сварки. В этом случае температура нагрева присадочного материала «привязана» к температуре горячего воздуха.

Расплавленный присадочный материал подается в зону сварки через т.н. сварочный башмак.


Рис. 4 Схема работы сварочного экструдера шнекового типа	Рис. 5 Схема работы сварочного экструдера плунжерного типа

В сварочных экструдерах плунжерного типа (рис.5) используется упрощенная схема продвижения присадочного материала через зону нагрева.

Материал в виде сварочного прутка подается на профильные вальцы, которые с усилием вводят его в цилиндрическое отверстие зоны нагрева. Электронагреватели, расположенные вокруг зоны нагрева, постепенно нагревают пруток до вязко-текучего состояния. Таким образом, задняя твердая часть прутка служит поршнем для передней пластифицированной части.

Сварочные экструдеры плунжерного типа отличаются меньшей производительностью. Компактность и небольшой вес позволяют использовать такой экструдер в труднодоступных местах. К недостаткам плунжерных экструдеров следует отнести их высокую требовательность к диаметру и идеально круглой форме сварочного прутка. А подача присадочного материала в форме гранул здесь вообще невозможна.

Нагретый присадочный материал из сварочного экструдера плунжерного типа, так же как и из шнекового экструдера, подается в зону сварки через сварочный башмак.

Форма рабочей поверхности сварочного башмака соответствует форме свариваемых поверхностей. В передней части башмака имеется специальный «нос», ограничивающий выдавливание присадочного материала вперед по направлению сварки.

Давление присадочного материала на «нос» сварочного башмака обеспечивает движение сварочного экструдера в направлении прокладки сварного шва. Скорость движения сварочного экструдера, таким образом, определяется производительностью экструдера и площадью сечения сварного шва.

1.6 Свариваемые материалы

Экструзионной сваркой наиболее часто свариваются изделия из ПНД, ПП или др. термопластов 1-й группы, у которых разница между температурой вязко-текучего состояния и температурой начала термодеструкции составляет более 50ºС. Это означает, что даже значительный перегрев материала (на 30-40ºС) не может серьезно повредить материал.

Термопласты 2-й группы, как ПВДФ и особенно ПВХ, отличаются неприятной особенностью – температура термодеструкции материала не намного превышает температуру пластификации. Поэтому при сварке ПВДФ особые требования предъявляются к точности работы системы нагрева материала (экструзионной камеры). А для сварки ПВХ, кроме того, используется сварочный экструдер со шнеком специальной формы, который более тщательно перемешивает материал в процессе его расплавления, не допуская локального перегрева.

Температурная неустойчивость термопластов 2-й группы, кроме того, накладывает дополнительные ограничения на технологию экструзионной сварки – в частности, экструдер не должен выключаться и вновь включаться в процессе сварки, не должен надолго оставляться в режиме ожидания и т.п.

Другая неприятность, связанная с ПВХ – это его абразивность и высокая химическая активность при нагреве. Это предъявляет особые требования к стойкости материалов экструзионной камеры и шнека.

Ручные экструдеры

Ручной сварочный экструдер – это тип сварочного оборудования, предназначенного для создания в процессе (экструзионная сварка) неразрывных прочных соединений (сварных швов прочностью 70-100% от прочности основания) из нагретого (горячей экструзии) совместимого материала пластика с помощью продавливания вязкого разогретого материала гранул или прутка через шнек и головную часть экструдера (башмак).

Ручные сварочные экструдеры применяют с материалами из полипропилена (ПП, PP) и полиэтиленовый лист (ПНД, ПЭНД, HDPE), труб (ПНД, ПВХ, PVC, ПВДФ) , другими с различными термопластичными полимерами, изоляция ППУ, рулонная и мембранная гидроизоляция.
Большой выбор , лучшая цена, высокая качество от мирового производителя и создателя MUNSCH в 1973 году, гарантия, оперативный сервис.

Применение ручных сварочных экструдеров для пластиков

Монтаж безнапорных водопроводов и газопроводов в промышленных и гражданских объектах;
Ремонт и производство полиэтиленовых емкостей
Ремонт пластиковых тентов легковых и грузовых автомобилей, вагонов железнодорожных;
Сборка бассейнов из полимеров;
Изготовление и монтаж антисептиков;
Ремонт трубопроводов, пластиковых деталей детских городков, пандусов.
Бассейны, купели, ванны
В судоходстве в производстве и сервисном обслуживание лодок и так далее
Различных пластмассовых и композитных деталей

Нормативы экструзионной сварки

DVS 2207-4 - международный стандарт
ГОСТ 16310-80, ГОСТ Р 56155 - регламентирует технология работы с трубопроводами и листами

Таблица рекомендованных параметров экструзии

Материал	Диапазон нагрева присадки, C	Температура подаваемого воздуха, С	Скорость потока, л./мин.
ПНД	210-230	210-300	от 300
ПП	от 240	210-300	300
ПВХ	170-180	280-340	300
ПВДФ	350-400	280-350	300

Нормативы ГОСТ регламентируют 10 типов швов и наиболее применяемые: V-шов, х-шов, к-шов, hv-шов и двойной шов

Преимущество экструдера для сварки MUNSCH

Производится исключительно в Германии город
От создателя в 1973 года технологии экструзионной сварки и первого мира экструдера
Самый широкий диапазон производительности кг. / час
Различный тип управления от механической до управления с микропроцессором и жк дисплеем
Увеличенный срок службы экструдера за счет специальной обработки рабочей поверхности шнека
Электромотор термофена специально разработанный с асинхронным двигателем

Устройство сварочного экструдера полипропилена

Ручной сварочный экструдер состоит из трех основных узлов:

Привод шнека (в недорогом исполнение - электродрель)
Экструзионная камера с системой забора присадочного материала (прутка или гранул) в начале и со сварочным башмаком на конце
Система нагрева газа или воздуха с соплом возле сварочного башмака.

Привод шнека ручных сварочных экструдеров

Постоянный компромисс для инженера-конструктора ручных сварочных экструдеров - выбор золотой середины между мобильностью (масса, габариты) и ресурсом. Этот компромисс касается привода шнека.
Использование низкооборотной электродрели в качестве привода - разумное решение для ручных сварочных экструдеров эконом-класса, поскольку дрели производятся миллионными тиражами и стоят недорого.
Но моторесурс дрели - пара десятков часов, для бытовой дрели достаточно.
У дорогой дрели - около сотни часов. За это время пару раз меняют графитовые щетки, затем коллектор ротора и/или шестерни редуктора изнашиваются на выброс.

Продвинутые производители ручных сварочных экструдеров делают привод сами, используют дорогие электромоторы, дополнительно балансируют ротор и устанавливают маслонаполненный редуктор с упрочненными шестернями.
Тщательная балансировка ротора повышает ресурс, но коллектор легкого высокооборотного мотора все равно умирает через 150-200 часов.
Теоретически, задачу увеличения ресурса можно решить тяжелым низкооборотным электродвигателем с большим моментом, но он увеличит габариты и массу сварочного экструдера.
Такое радикальное решение вряд ли пригодно для ручного инструмента, поэтому ищут компромисс.

Вершиной эволюции привода ручных сварочных экструдеров является компактный асинхронный мотор, у которого на порядок выше ресурс и стабильные обороты.
Расплата за долговечность и стабильность - довольно громоздкий частотный регулятор для управления оборотами мотора (производительностью экструдера), в поле таскать его неудобно.

Система подачи и нагрева воздуха

Асинхронный мотор и коллекторный!
В асинхронных моторах регулировка оборотов здесь не требуется, дополнительного "железа" нет.
Зато большой ресурс здесь супер-важен.
Ведь в отличие от привода шнека, мотор термофена работает часами, даже когда включенный сварочный экструдер стоит на подставке в режиме ожидания. Для термофена асинхронный мотор без сомнения предпочтительнее коллекторного, но стоит дороже.

Радикальное решение для ресурса термофена - подача сжатого воздуха от цеховой сети.
Одна и та же модель ручного сварочного экструдера может быть оборудована как комплектным термофеном (с мотором и крыльчаткой), так и облегченным нагревателем сжатого воздуха от внешнего источника.
Экструдеры с легким нагревателем предпочтительнее в цеху при наличии сети очищенного сжатого воздуха или баллона CO₂.

Присадочный материал для ручных сварочных экструдеров

Присадочный материал обычно подается в ручной сварочный экструдер в форме прутка Ø3-5 мм.
Это позволяет вести сварку в любом положении ручного экструдера, хоть на потолке.
У прутка два недостатка:

Cырье уже прошло через термическую формовку
Претерпело частичную деградацию

В то время как пруток из полиэтилена (ПНД) и полипропилена (ПП) более-менее доступен, пруток из ПВХ или ПВДФ найти сложно, а из других пластиков - только изготовление под заказ.
Проблема решается использованием гранул вместо прутка.
Первичный гранулят имеет самую высокую прочность.
А для экструзионной сварки "хитрых" пластиков можно дробить обрезки листов на небольшой дробилке.
Недостаток подачи гранул - в недопустимости больших наклонов ручного экструдера, стакан с гранулятом должен оставаться более-менее вертикальным.

Рабочее положение ручных сварочных экструдеров для пластиков

Ручной сварочный экструдер конструктивно предназначен либо для сварки пластиковых листов, профилей или труб, либо для сварки геомембран на земле в положении стоя.
Разница как правило сводится к длине и форме боковой рукоятки, а также к положению сопла предварительного нагрева.
Изменение назначения "малой кровью" возможно не на всякой модели ручного экструдера.

Снижение стоимости ручных сварочных экструдеров

Для снижения стоимости используют упрощение конструкции и технологий.
Возможные упрощения конструкции ручного сварочного экструдера чаще всего касаются системы нагрева экструзионной камеры.
Бюджетное решение - нагрев камеры тем же горячим воздухом, который затем поступает в сопло предварительного прогрева.
Отпадает надобность в нагревателе экструзионной камеры и контроллере температуры.
Температура в экструзионной камере примерно на 50°C ниже температуры горячего воздуха и не может регулироваться отдельно.
На ручных сварочных экструдерах для ПП, ПНД и ПВДФ такая схема вполне работоспособна и широко используется.
Для экструзионной сварки ПВХ требуется отдельный нагрев камеры с прецизионным регулятором

Преимущества покупки сварочного экструдера

Наша компания ООО "АДР-технология" тесно сотрудничает с иностранными производителями инструментов, предназначенных для работы с пластиком. Налаженные за годы деятельности деловые контакты дают возможность устанавливать доступные цены на все модели оборудования и своевременно включать в ассортимент все новинки отрасли. Стоимость устройств для соединения пластика указана в каталоге.

Мы предлагаем большой ассортимент изделий для сварки пластика и поможем с минимальными ценовыми затратами и времени приобрести максимально выгодно ручные сварочные экструдеры в г. Москве, и также доставим ваш товар в любой регион России и стран СНГ. Вы с удовлетворением сварочные ручные аппараты, соответствующие нужным задачам и выделенному бюджету.

Экструзионная сварка

Экструзионная сварка - это способ соединения деталей, изготовленных из различного вида полимеров. К ним относятся в первую очередь полиэтилен и полипропилен. Производительность данного метода превышает этот показатель, чем при сварке пластмассовых изделий с помощью разогретого до высокой температуры газа, а качество полученного соединения удовлетворяет всем имеющимся требованиям.

Область применения

Сварка экструзионная полиэтиленовых труб и пластмассовых изделий иной формы находит применение в различных отраслях промышленности:

при прокладке и ремонте безнапорных трубопроводов;
в производстве емкостей из пластика типа канистр разного размера;
при изготовлении пластиковых корпусов всевозможных приборов, аппаратов и устройств.

Также возможно применение этого метода и в личном хозяйстве при наличии оборудования для этой цели. Способ соединения пластиковых деталей наиболее часто используют, когда необходимо соединить между собой изделия толщиной свыше шести миллиметров, также имеется возможность соединения полимерных пленок.

Суть метода

Для соединения полимеров экструзионной сваркой необходим нагрев свариваемых полимеров, и использование специальных присадок, которые подаются на место сварки. В качестве оборудования для осуществления соединения полимерных изделий методом экструзионной сварки применяется аппарат, называемый экструдером. Небольшие размеры этого инструмента, тем не менее, позволяют включать довольно сложное устройство.

Внешний вид несколько напоминает электродрель, которую удобно держать в одной руке, снабженную специальной насадкой и нагревательным устройством. Важная часть конструкции - сварочный башмак, который прижимается к соединяемым деталям. Внутри экструдера располагается шнек, оболочка которого нагревается посредством электронагревателей. Через отверстие в корпусе шнека происходит подача сварочного прутка. Также могут использоваться гранулы, насыпаемые в специальный бункер, что зависит от особенностей конструкции.

Присадка нагревается от корпуса шнека и превращается в однородную вязкую массу, подаваемую через отверстие в башмаке на место сварки. С другой стороны необходимо разогреть и сами свариваемые детали. Это осуществляется потоком горячего воздуха, разогретого до требуемой температуры с помощью электронагрева.

Горячий воздух также подается на место сварки через отверстие в башмаке. Нагрев воздуха осуществляется перед подачей горячего присадочного материала. В экструдерах имеется возможность регулировки температуры, как воздуха, так и присадочного материала. Башмак бывает различным в зависимости от размера и формы шва.

Экструзионную сварку можно применять только по отношению к полимерам, называемым термопластами. Их особенность заключается в том, что они могут сохранять вязко-текучее состояние в большом диапазоне температур. При этом соединяемые термопласты должны быть выполнены из одинакового материала. Чтобы свести к минимуму потери тепла во время процесса следует использовать наиболее большой возможный диаметр прутка, а также высокую скорость подачи присадочного материала.

Существует два вида экструзионной сварки. Бесконтактный способ предусматривает применение пресса или прижимного устройства для осуществления давления на свариваемые детали. При контактном способе давление создается потоком расплавленного присадочного материала.

Этапы процесса сварки

Подготовка и проведение работы состоит в следующем:

Очистка экструдера от материала, который использовался прежде. Повторное использование присадки недопустимо, поскольку произошло изменение ее характеристик.
Соединяемые поверхности очищают от загрязнений и пятен масла. Для этого можно использовать скребки и мелкозернистую наждачную бумагу.
Обрабатываются торцы соединяемых изделий.
Начинается нагрев поверхностей, подвергаемых соединению, горячим воздухом.
Подается присадочный материал, нагревание которого происходит от тепла оболочки шнека. При перемешивании должна получиться однородная вязкая масса, которая, пройдя через башмак, поступает на место сварки.
Расплавленные части деталей смешиваются с вязкой массой, в результате чего происходит образование шва.

Охлаждение должно происходить естественным путем, поскольку при принудительном варианте прочность шва будет уменьшена вследствие быстрого перепада температур.

Виды оборудования

Экструдеры выпускаются многими предприятиями. Рассмотрим наиболее востребованные из них. Weldmax ручной сварочный экструдер - прибор, спроектированный с соблюдением эргономических требований, что делает его удобным для применения и управления им. Поставляется в кейсе.

Удобство при работе сочетается с высоким качеством получаемого шва. Устройство приспособлено для проведения сварочных работ в ограниченном пространстве со сложным доступом к месту сварки. С его помощью возможна сварка конструкций, состоящих из листового полиэтилена и полипропилена. Может применяться для сваривания частей безнапорных трубопроводов. Питание происходит от сети. Швейцарская фирма производитель LEISTER обеспечивает выпуск такого прибора, как сварочный экструдер leister.

Из-за небольших габаритов его называют мини эструдером. Особенностью является отсутствие шнека. Однако, его производительность доходит до 0,8 кг/час. К преимуществам относится то, что вследствие небольшого веса его нетрудно удерживать в руках сварщику длительное время. Диаметр присадочного прутка составляет четыре миллиметра. К дополнительным принадлежностям относятся сменные башмаки различной формы.

Одна из разновидностей - сварочный экструдер leister fusion 2. Является недорогим и надежным. Ручной сварочный экструдер fusion 2 leister обладает производительностью, доходящей до 1,8 кг/час.

Ручной сварочный экструдер leister weldplast S6 обладает многими преимуществами. К ним относится высокая производительность, возможность использовать в разных климатических условиях, электронная защита двигателя, низкий уровень шума, удобство хранения и транспортирования.

Leister fusion 3С ручной сварочный экструдер обладает высокой производительностью, доходящей до 3,5 кг/час. Fusion 3C ручной сварочный экструдер имеет удачную конструкцию. Это обеспечивает комфорт при работе с ним.

Сварочные экструдеры разделяются на те, в конструкцию которых входит шнек, и без шнековые. В первом виде присадочный материал нагревается в особых камерах - шнеках. Во втором случае прутки разогреваются с помощью электрических нагревателей. Преимуществами без шнековых экструдеров является их компактность и легкость, что позволяет использовать их в труднодоступных местах. У шнековых экструдеров более высокая производительность.

Выбор подходящего варианта экструдера должен основываться на таких характеристиках, как производительность, возможная толщина соединяемых деталей, наличие сменных приспособлений, в частности, башмака. Также играет роль, какого диаметра прутки можно использовать.

Экструдер собственными руками

Ручной экструдер для сварки пластика можно изготовить своими руками. Это имеет смысл, когда такие работы производятся не в промышленных масштабах, а для собственных нужд. Ручной сварочный экструдер своими руками от заводского исполнения отличается более простой конструкцией, числом камер, отсутствием дополнительных систем. Без изменения остается цилиндрическая форма устройства, поскольку она является наиболее технологичной.

Сварочный экструдер своими руками можно выполнить, только разобравшись с основными принципами этого способа соединения пластиковых деталей. Экструдер для сварки полипропиленовых листов своими руками можно изготовить, взяв за основу строительный фен. Для этого потребуется присоединить к нему шнековый привод, позаимствовав его, к примеру, от прибора для измельчения зерна. Электродвигатель желательно использовать коллекторного типа, поскольку будет иметь место постоянное изменение крутящего момента.

Насадку для подачи прутка можно изготовить из жести. Сам пруток будет подаваться ручным способом. Экструдер для сварки пластика своими руками также можно изготовить из пистолета для герметика.

Интересное видео

Читайте также: