Присадка для сварки пластика

Обновлено: 20.09.2024

Пластические материалы используются повсеместно во многих отраслях промышленного производства. Характерное свойство полимерных материалов, после расплавления приобретать механическую жесткость и прочность, широко используется не только при изготовлении различных изделий, но и при проведении ремонтных работ в домашних условиях.

Такое соединение пластмассовых материалов, называемое сваркой, является самым технологически обоснованным и экономичным способом при ремонте разнообразных изделий. Сварка пластмассы позволяет создавать стыковочные швы высокой прочности. Причем технология процесса и оборудование, применяемое для сварки, не представляет особой сложности для применения в домашних условиях.

Основные методы сварки

При всем большом разнообразии технологических методов сварочного процесса, способы сварки пластмасс можно разделить на две основные группы:

холодная сварка осуществляется с помощью специальных химических реагентов, которые эффективно способствуют соединению пластмассовых изделий, без расплавления поверхностей;
горячая сварка является соединением пластмассы на молекулярном уровне, когда поверхности доводятся нагревом до полужидкого состояния.

Задачей сварного соединения, любого типа, является создание прочного контакта между полимерными материалами посредством плавного перехода одного вещества в другое. Сварка пластмассы может осуществляться как с использованием специальных присадок, так и без них.

Суть процесса и его основные разновидности

Сам процесс представляет собой создание неразрушимого слоя между двумя частями полимера, который по прочности не будет уступать основному материалу. Существует два основных вида соединения молекул полимера между собой:

сварка в вязко-текучем состоянии;
химическое взаимодействие.

В первом случае процесс происходит без внедрения дополнительных реагентов на стадии, когда между молекулами связь наиболее ослаблена. В зависимости от типа соединяемых полимеров, полярности и прочности связей, различают итоговый результат.

Все пластмассы могут быть разделены на три основных категории по типу взаимодействия между собой – не свариваемые, ограниченно или полностью свариваемые.

При идеальных условиях необходима небольшая температура (около +50 градусов Цельсия) и максимальные взаимные диффузионные качества обеих материалов (способность проникать друг в друга на молекулярном уровне). Итоговый сварной шов может достигать значения до 100% прочности по сравнению с основными материалами.

Второй способ применяется для материалов, которые невозможно соединить диффузионным методом (реактопласты в твердой фазе, полиамиды). В основе способа лежит создание прочных химических связей между молекулами с добавлением определенных присадок, которые по химическим свойствам или по структуре будут близкими к свариваемым материалам.

Метод холодной сварки

С развитием химической промышленности, холодная сварка для пластмассы получила наибольшую популярность не только среди профессионалов, но и у простых людей, производящих ремонтные работы изделий в домашних условиях. В принципе такое название больше соответствует научному термину, который обозначает вид соединения полимерных материалов. В общем, это технология склеивания пластических деталей, с помощью химически активных веществ.

В настоящее время производители выпускают необходимые компоненты для сварки трех видов:

Все работы по подготовке клеевого состава необходимо выполнять строго по инструкции производителя.

Технология сварки холодным способом

Перед выполнением сварки пластмассы, необходимо подготовить поверхности соединяемых изделий. Для этой цели, нужно кромки деталей обработать абразивным материалом (наждачная бумага, напильник). Такая обработка позволяет создать шероховатость поверхности, что существенно увеличивает адгезию пластического материала.

Технология сварки выглядит следующим образом:

После предварительной обработки, непосредственно перед выполнением работы, нужно обезжирить поверхности соединяемых изделий. Для этого можно использовать практически любой растворитель на спиртовой основе.
Далее, согласно инструкции, на кромки соединяемых деталей наносится клеевой состав.
Поверхности плотно прижимаются друг к другу. Причем сжатие должно осуществляться до полного застывания состава.
После полного высыхания компонентов, процесс сварки пластмассы считается завершенным.

Основное преимущество соединения холодным способом – возможность эффективно сваривать поверхности из разнородных материалов, при этом дополнительного оборудования не требуется. Минусом метода считается низкая вибрационная устойчивость шва, поэтому применение холодной сварки ограничено в подвижных механизмах.

Горячая сварка пластика

Горячий метод сварки пластиковых материалов основан на молекулярном взаимодействии расплавленных поверхностей до вязкого состояния. При этом необходимо учитывать характер реакции полимера на температурное воздействие. По этому принципу пластические материалы подразделяются на термопласты и реактопласты.

Термопласты не изменяют своих эксплуатационных показателей и химических свойств, даже при многократном переходе в расплавленное состояние. А главное, что, возвращаясь после остывания в исходную твердость, материалы не теряют своей прочности. В отличие от термопластов, реактопласты, возвращаясь в исходное состояние, практически полностью теряют пластические свойства. Такая реакция материала, не позволяет ему повторно переходить в вязкую фазу, полностью теряя прочность. Большинство пластмасс являются термопластами.

Способы сварки подогревом

В зависимости от способа подачи тепловой энергии в зону соединения полимерных материалов, существуют следующие виды горячей сварки:

горячим газовым потоком;
специальным разогретым приспособлением;
воздействием на края изделий расплавленной присадкой;
применением ультразвукового потока;
использованием инфракрасного или лазерного излучения;
нагреванием места стыка трением;
воздействием электрического тока высокой частоты.

Первые три способа эффективны при сварке пластмассы своими руками в бытовых условиях. Остальные чаще всего используются непосредственно на промышленных предприятиях в процессе изготовления продукции.

Методики сварки

Разные способы сваривания пластмассовых материалов отличаются последовательностью выполнения работ.

Сварка под давлением:

основания пластмассовых деталей прижимают между собой под давлением, далее активируют соединенные участки;
подвергнувшиеся активации поверхности свариваются;
контакт, активация осуществляются одновременно.

Процедуры сваривания пластмасс, происходящие в сварной зоне, напоминают соединение металлических изделий:

для разогрева соединяемых поверхностей подводится, преобразуется электроэнергия;
взаимодействие активированных поверхностей осуществляется при контакте;
формируется новая структура материала.

Сваривание пластмасс методом нагревания поверхностей:

в качестве теплоносителей для пластмассовых поверхностей используется присадка, горячий инструмент, газ;
осуществляется поглощение, преобразование высокочастотного механического (электрического) колебания либо механической (лучевой) энергии.

В независимости от варианта активации сущность процедуры сварки деталей заключается в передаче требуемой температуры свариваемым заготовкам. Материал в результате становится более пластичным, что способствует получению качественного прочного соединения.

Сварка разогретым газом

Нагрев места соединения может осуществляться с помощью газовой горелки, при этом используется горение азота или аргона. Но наиболее безопасной и экономически выгодной является сварка пластмасс феном, так как разогрев кромок стыкуемых изделий осуществляется горячим воздухом.

Изготовление и ремонт пластмассовых изделий осуществляется промышленными или бытовыми термофенами. Конструктивно это оборудование для сварки пластмасс устроено одинаково. Промышленные фены имеют большую мощность, регулировка которой осуществляется автоматически, а также укомплектованы рядом дополнительных функций и разнообразных насадок.

Сварка пластмассы термофеном выполняется в несколько этапов:

Определяется вид пластмассы, в соответствии с которым выбирается температура нагрева, а также подходящая для работы насадка.
Края соединяемых изделий зачищаются и обезжириваются.
Заготовки прочно фиксируются, чтобы не происходило их смещение во время выполнения работы.
Производится нагрев места соединения до расплавленного состояния, при котором и происходит слияние материалов.
После создания сварного шва, изделие должно остыть в естественных условиях. Применять дополнительное охлаждение не рекомендуется.
Затем производится окончательная зачистка шва.

Сварочные прутки

Для сварки пластмасс применяются специальные сварочные прутки.

Сварочные прутки являются не менее важными в процессе сварки. Пруток сварочный используется при производстве листов или труб, продуктов из полиэтилена.

По размеру сварочные прутки могут быть совершенно разными, с диаметром 3-7 мм, но бывают и больших диаметров.

Сварочные прутки могут быть двух видов. Первый носит название полиэтиленовый, второй – полипропиленовый. Они являются долговечными и прочными, а устойчивость к деформациям весьма высока, следовательно, они не портятся, оставаясь очень качественными.

Полиэтиленовые сварочные прутки применимы для ручных сварочных экструдеров. Обычно диаметр прутка составляет 4-5 миллиметров. Полипропиленовые прутки используются для сваривания плит или листов. Считаются присадочным материалом. Нагреваются горячим воздухом, экструдером. Диаметр прутка – 5-7 миллиметров.

Контактная сварка нагревательным прибором

Самым простым видом сварки пластика в домашних условиях является непосредственный нагрев кромок изделия горячим инструментом. Технологический процесс сварки контактным способом считается наиболее простым и легко применимым в бытовых условиях, так как не требует использования сложного оборудования.

Выполнение сварки можно разделить на два основных этапа:

Оплавление кромок соединяемых деталей.
Плотное сжатие расплавленных поверхностей и выдержка до полного остывания.

Время между этими операциями должно быть минимальным, чтобы материал не успел остыть. В противном случае качество сварного шва будет недостаточным.

В домашних условиях, для проведения мелкого ремонта, часто пользуются простым паяльником, оборудованным специальными насадками.

Использование присадок для сварки

Для увеличения прочности и качества шва, при соединении материалов из пластмассы, широко применяются специальные присадки. В качестве такого материала используются пластиковые прутки или полоски.

Добавление присадки в состав шва намного улучшает процесс сварки с использованием нагрева горячим воздухом. Главным условием качественного соединения пластмасс является соответствие состава присадки и полимерного материала.

Также, очень эффективным вариантом применения присадочного материала, является использование сварочного ручного экструдера. Это термомеханическое устройство, внешне похожее на пистолет, сначала нагревает полимерный материал до вязкого состояния, а затем автоматически выдавливает присадку на соединяемые поверхности.

Сварка пластмассовых изделий широко применяется как в производственных цехах, так и в домашних условиях. Технологию сварочного процесса легко освоить даже неопытному человеку, при этом необходимо помнить о соблюдении мер безопасности проведения работ.

Технология сваривания пластмассовых деталей

Технологический процесс соединения пластмасс довольно сложный, занимает большое количество времени. Для разных материалов может использоваться разная методика сваривания отдельных элементов.

Общие действия при сваривании пластмассовых образцов

Предварительно перед выполнением сварочных работ осуществляется подготовка пластмассовых элементов. Свариваемые поверхности не должны иметь никаких погрешностей, иначе сварной шов будет иметь дефекты.
Следующий шаг – проверка соответствия параметров пластмассы установленному ГОСТу. Специалист подбирает температуру для сварки данного материала, производит соединение деталей.
После завершения соединительного процесса изделию необходимо дать полностью остыть.

Если при выполнении сварочных работ были допущены некоторые ошибки, то они позднее проявятся как дефекты: подрезы, углубления, трещины и т. д. Исправлять подобные изъяны должны только специалисты. Методики для устранения дефектов могут использоваться разные, например, повторное нагревание изделия, замена некоторых составляющих, при помощи растяжения.

Необходимо также отметить обязательные условия для сварки образцов:

Что такое электроды для пайки пластика и как правильно ими пользоваться?

Оборудование

Любой ремонт, который выполняется при использовании электрод для пайки пластиковых изделий, считается качественным. Благодаря их использованию сварка получается прочной, почти как целая пластмасса, а иногда выглядит даже лучше заводских характеристик, предусмотренных изготовителем.

Важное качество при сварке – это умелая укладка планки мастером таким образом, чтобы деталь была максимально эффективной и не была помехой для других запчастей ремонтируемого оборудования.

Когда могут понадобиться электроды для пайки пластика?

Ремонтировать, используя плоские электроды, можно почти все конструкции, изготовленные из пластмассы термопластичного характера.

К примеру пластиковые электроды используются для:

ремонта бамперов;
деталей в кузове или декоративных накладок;
корпуса фар;
различных баков и ёмкостей, куда заливают бензин или другую необходимую жидкость;
ремонта деталей в салоне машины;
других изделий из пластмассы, изготовленных из полипропилена.

Особенности данных электродов

Плоские электроды – это планки с разными размерами, изготовляемые из измененного пластика под химической и вторичной обработкой. Такой материал обладает высокой сопротивляемости к разрыву или внешним повреждениям, имеет хорошую пластичность, высокую адгезию ко многим пластиковым сополимерам.

Одной из главных трудностей, которые возникают в период ремонтных работ пластиковых бамперов либо других деталей автомобиля, считается сварка таким образом, чтобы шов был прочный, похож на характеристики первоначального вида, а также максимально ровным.

Таблица характеристик пластмасс.

Прочность может быть низкого уровня за счет особенностей материала, которые применяют при производстве деталей из пластика, а также активного процесса окисления в случае повышении температуры. Конструкция стареет, что провоцирует раннее повреждение.

Многие запчасти к машинам, изготовленные из пластмассы, термопласты или полимера могут сохранять свои функции при частом плавлении. Благодаря этому большинство запчастей в автомобиле поддается термическому процессу во время ремонтных работ.

Одними из самых популярных типов пластика, который применяется при машиностроении, считаются:

полипропиленовый пластмассовый электрод – используется в ремонте машины с пластиковыми деталями;
полиэтиленовый материал;
полиамидовый;
стироловый, акрилонитриловый, сополимерно-бутадиеный;
полибутилнтерефталатовый.

Любой опытный мастер, который хоть раз паял при помощи электрода пластик, знает, что эти материалы ремонтопригодны.

Плюсы и минусы

Плоские электроды имеют существенный ряд преимуществ и небольшое количество недостатков. К последнему можно отнести лишь то, что необходим контроль над сварочным электродом для сварки пластика, чтобы он не перегревался и мог долго держать крепление.

К основным же достоинствам можно отнести следующие аспекты:

Электроды не ограничены во времени, то есть, у них нет срока годности.
Они имеют высокую прочность из-за особой структуры данных деталей.
Это можно увидеть при повторном повреждении бампера, трещина возникает не на месте шва, а рядом на пластмассе, которая не подлежит ремонту.
Детали удобны в эксплуатации.
Они являются однокомпонентными. Для работы с ними требуется лишь очистить поверхность и нагреть до необходимой температуры плавления плоский электрод.
Данные запчасти также обладают хорошей эластичностью.
Благодаря этому свойству деталь можно прикладывать в места, куда достаточно трудно добраться, делать первоначальные хитрые крепления появившихся трещин.
При использовании плоских планок качество ремонта будет высоким, а сам результат сохранится на долгое время без каких-либо дополнительных условий по уходу.
В особых ситуациях можно восстановить не хватающие части пластика при помощи плоских планок.
Это производится накладыванием одного слоя поверх другого, образовывая необходимую для восстановления форму.
В составе рассматриваемых деталей отсутствуют вредные вещества, которые могут навредить здоровью.
Однако не стоит пренебрегать советом по поводу своевременного проветривания помещения.
Стоимость любого вида планок минимальная.
Это дает возможность специалисту сэкономить внушительную сумму, что позволяет потратиться на более дорогостоящие детали. При оптовой покупке деталей действует скидка. У каждого специализирующегося магазина она может быть индивидуальной.
Плоский электрод покрывает большую часть поверхности возле той части, где необходимо сварить шов.
Благодаря этой особенности нагрузки со сломавшегося места равномерно распределяются на нетронутые части. Это также дает дополнительную прочность креплению.
Если соблюдать правильную технологию сварочного процесса и эксплуатации рассматриваемых планок, то, при достаточном опыте и умении специалиста, можно значительно расширить возможности, позволяя сохранить исходную прочность материала.
Также присутствует соотношение коэффициентов температурного расширения материала между планкой и ремонтированной деталью.

Обзор плоских электродов

Существуют несколько главных видов электрод, применяемых в процессе пайки пластика. Их зачастую обозначают латинскими буквами: А, В и С. Классификация электродов делится только за счет толщины и ширины. Стандартной длиной является значение в 200 миллиметров.

Электрод группы «А» может включать в себя планки размером в 1х15. Их используют для лицевых частей конструкции либо внутренних швов запчастей, где толщина достигает 4 миллиметров.

Плоские электроды вида «В» имеются в сварочных прутках в размере 1,3х18 для ремонтных работ бамперов. Их также можно использовать, чтобы сварить трещину или разлом, находящийся с внешней стороны конструкции с толщиной не больше 6 миллиметров.

Электроды типа «С» объединяет в себе планки размеров 1,5х20. Их можно применять в качестве усиливающей арматуры швов, на которые приходится увеличенная нагрузка во время работы различных запчастей. Толщина стенок не должна быть больше 10 миллиметров.

Кроме перечисленных методов эксплуатации, данные виды электродов для пайки можно применять, дабы нарастить отломавшиеся детали в пластиковых изделиях либо чтобы залатать любую образовавшуюся дыру.

Благодаря такой классификации можно быстро и точно подобрать необходимую планку под конкретный размер стенки.

К примеру, бампер можно отремонтировать плоской планкой из группы «А» либо «В» только там, где стенка не больше 3 миллиметров. В ином случае есть риск деформировать запчасть в момент остывания поверхности после совершенной работы.

Как работать с плоскими электродами?

При наличии задачи сварить между собой несколько частей пластика или провести ремонтные работы с пластиковым изделием, пайка окажется самым легким и дешевым вариантом. В этих целях понадобится сварочное оборудование и плоский электрод к нему.

Чтобы швы были качественные и ровные, планка должна выдерживать высокую температуру сварочной горелки.

Отремонтированные бамперы являются одними из самых простых деталей для сварки между друг другом.

В целом принцип работы заключается в следующем:

Необходимо разогреть сварочное оборудование до нужной температуры.
Готовим пластик к процедуре, то есть, отделяем его от всей конструкции, по возможности, чистим его при помощи воды и мыла либо моющего средства.
Вытираем насухо.
Далее пластик необходимо зачистить.
Это выполняется при помощи наждачной бумаги, то гладкого состояния поверхности.
При помощи фольги, обмотанной по краям пластиковой поверхности, создается защита, чтобы планки не повредили ненужные части.
Внимательно проконтролируйте скрепление.
Вставляем планку в уже разогретое оборудование.
Детали будут действовать как направляющая линия для потока горячего воздуха в сварочном инструменте.
Медленно ведем кончиком инструмента по краю или месту крепления, чтобы приварить пластик друг к другу.
Движения должны быть стабильными и равномерными.
Оставьте пластиковые детали на несколько минут, чтобы они остыли.
Очистите полученный шов при помощи наждачной бумаги до однородной концентрации.

Плоский электрод делится на определенные виды, чтобы им проще было пользоваться. Каждый вид применяется под конкретную толщину и прежде, чем начать эксплуатацию оборудования с целью выполнения той или иной задачи, необходимо знать все тонкости электродов.

Оборудование для сварки пластмасс

Сварка пластика – надежный способ монтажа труб или листов на молекулярном уровне. Шов однородной структуры получается с помощью разогревающего оборудования – сварочных аппаратов. Работа с ними не требует особых навыков. Научиться самостоятельно сваривать пластик несложно. Труднее выбрать инструмент, который годится для работы в домашних условиях. При выборе учитываются плюсы и минусы каждого. Советы специалистов бывают полезны. Горячему соединению поддаются не все виды пластмасс, а только не дающие усадку при нагреве.

Виды пластика, которые свариваются

Свои свойства при расплавлении с последующим остыванием сохраняют не все разновидности пластика. Невозможна сварка пластика, который боится нагрева. Эти виды полимерных материалов называются реактопластами. Они горючие, при нагреве начинают дымить, при высокой температуре горят, обугливаются.

Хорошо свариваются только термопласты, самые распространённые из них ПВХ (поливинилхлорид), полиэтилен и полипропилен. Другие виды разогреваемых пластмасс обычно склеивают или монтируют на обрешетке. Это:

нейлон;
поливинилацетат;
поликарбонат;
полиэтилентерефталат;
полистирол.

Сварочный процесс возможен, если детали выполнены из однородного пластика. Формат особенной роли не играет. Соединять детали можно на всю толщину или на треть слоя, при меньшем шве сцепление деталей считается ненадежным. Трубные изделия чаще монтируются внахлест. Такое соединение имеет большую площадь сцепления.

Способы сварки пластика и оборудование

Для пайки пластика в домашних условиях применяется несколько методов.

Контактная сварка для пластика наиболее удобная. Не требует присадочного материала. Самый простой из них – бытовой паяльник с рабочим напряжением 220 вольт со специальной насадкой вместо жала, она обеспечивает большую площадь разогрева. Контактный метод считается универсальным, им соединяют полипропилен и полиэтилен различной плотности, формы и толщины. Сущность процесса – разогрев зоны шва до 260°C с последующим соединением деталей стыковкой или внахлест. Существует три вида оборудования для сварки пластиков: 1) когда нагревательный элемент воздействует на всю толщину детали (для листового и трубного пластика); 2) зона разогрева ограничена (соединение листов внахлест); 3) одновременно нагревается внутренняя и наружная часть соединяемых элементов (стыковка враструб).

Экструдеры выпускаются двух типов:

бесконтактный, когда подаваемую массу необходимо разравнивать специальным валиком;
контактный, когда мягкий полимер подается с усилием.

Регулировка осуществляется с учетом вида полимера, толщины присадочного прутка.

Технология сварки пластмасс феном или термопистолетом

Метод применяется для изделий любой конфигурации. Феном монтируют трубы, бамперы, бассейны, напольные покрытия и многое другое.

Феном для сварки пластика соединяют любые термопласты. Пистолет чаще применяется для соединения деталей внахлест: разогревается пространство между ними, после этого шов уплотняется, прокатывается валиком. Также соединяют детали с помощью фена, когда изделия соединяются встык, в зону шва подается присадочный пруток – он направляется поверх стыка или в него. Теперь про насадки, строительный фен для сварки прутком одновременно разогревает кромки и присадочный материал. Насадки на фены разделяются по видам:

фиксирующие перед сваркой прижимают свариваемые поверхности;
щелевые удобны при сварке кровельных материалов;
формировочные используются для прутка толще 4 мм.

Технология выполнения шва предполагает предварительную обработку кромок: их очищают, обезжиривают. С кромок, толще 2 мм, предварительно снимают фаску, чтобы было место для укладки прутка. При соединении тонких пластиков пруток подается непосредственно в зазор между деталями. Необходимо учитывать, что с применением присадочного материала образуется выпуклый шов. При необходимости лишний полимер срезается. Для образования ровного соединения необходимо соблюдать расстояние между феном и соединяемыми деталями. Скорость движения фена регулируется так, чтобы пруток и кромки успели разогреться, но не сильно оплавились. Не должно быть деформации края.

Технология сварки пластмасс экструдером

Из всех горячих методов самым экономичным и удобным считается соединение пластиковых элементов контактным экструдером, когда расплавленная масса, подаваемая в стык, прижимается направляющим соплом. Этот метод применяется для деталей с толстой стенкой. Экструдер подает уже размягченный материал. При таком способе:

уменьшается расход энергии;
улучшается теплопередача;
нет необходимости использовать прижимные устройства;
легче контролировать качество шва.

Основные этапы технологического процесса:

Разогрев свариваемых кромок до состояния вязкости разогретой массой;
Стыковка силой рук или специальными устройствами;
Естественное охлаждение соединенных деталей (их нельзя сдвигать до полного затвердевания).

Выбор сварочных прутков

Присадочный материал выбирается под тип свариваемого пластика. Он указывается в маркировке. Присадочные полипропиленовые стержни выпускаются разного сечения: треугольные, круглые. Если детали скрепляются под прямым углом, лучше выбирать треугольный стержень. Они различаются по цвету. Большим спросом пользуются черные и серые. Полиэтиленовые прутки для сварки пластика мягче, чем полипропиленовые, температура плавления ниже (от +160°C).

Присадочные материалы используются при температуре окружающей среды выше +15°C. На холоде они теряют пластичность, становятся хрупкими.

При выборе присадки необходимо обращать внимание на температуру плавления прутка или стержней. Допустимо использование незначительно отличающихся полимеров, если они сходны по режиму пластичности. Важно, чтобы присадочный материал хорошо входил в экструдер, подходил по диаметру загрузочного отверстия и выходного сопла. Для ручных экструдеров применяются прутки или стержни от 2 до 7 мм.

Заключение

Для сварки пластмасс применяется бытовое оборудование. Оно рассчитано на 200 вольт и частоту 50 Гц. Промышленные устройства лучше не приобретать. Самым простым в применении устройством считается экструдер. Для сборки домашних водоводов пользуются паяльником со специальными насадками.

Методы и технология сварки пластика

Сварка пластика — один из самых надежных способов соединения материалов на полимерной основе. Применяя различные способы в домашних условиях, можно добиться надежного скрепления многослойных конструкций, сделать шов на трубчатых деталях. Правда, переходить к практической работе лучше после того, как будут освоены сварочный пистолет и другие инструменты, найден подходящий пруток для пластмасс.

Особенности

Сварка пластика — процесс, при котором края деталей из пластмассы соединяются путем нагрева или в результате химического воздействия. Для этих процессов тоже существуют свои регламенты, в частности ГОСТ Р ИСО 17659-2009. Сварка пластика предусматривает формирование соединений неразъемного типа за счет активации диффузионных процессов. Молекулы соединяемых материалов смешиваются, проникают друг в друга под воздействием химической реакции или нагрева. Граница между материалами становится нераздельной.

Наиболее эффективно сварочные процессы в пластмассах протекают в условиях, когда сам полимер находится в текучем или размягченном состоянии.

Именно на достижение такого результата и направлены все методы воздействия. Если диффузионная сварка невозможна, пластик растворяется и приводится в нужное состояние химическим путем либо для его связывания применяются присадочные материалы с нужными характеристиками.

У пластмасс способность к свариванию не является однородным понятием. Все их виды делятся на основные подгруппы согласно своим характеристикам.

Хорошо поддающиеся сварке. Сюда входят термопласты и полимеры, соединять которые можно плавлением или другими методами, позволяющими нагревать изделия до жидкого агрегатного состояния или сильно размягчать их.
Плохо свариваемые. Это термопласты, имеющие узкий температурный коридор плавления (менее 50 градусов) и небольшую вязкость расплава. Чаще всего такими свойствами обладают фторопласты и полуфабрикаты различных материалов с термопластичными свойствами. Для соединения таких пластиков приходится тщательно подбирать оптимальный способ сварки.
Не плавящиеся. Эта группа термопластов обладает характеристиками, не позволяющими приводить их в состояние вязкости и текучести. Соединение возможно только при помощи химических реагентов на границе раздела материалов. Процесс сваривания таких пластиков требует значительных затрат времени.
Не поддающиеся диффузионному воздействию. Сюда входят реактопласты и вулканизирующие полимеры. Для них используют методы сварки, при которых сочетается сразу несколько видов воздействия, в том числе с использованием давления или дополнительных агентов, образующих шов на границе материалов.

Именно исходя из особенностей пластика и его принадлежности к конкретной группе веществ определяется метод воздействия.

Способы сварки

В зависимости от того, к какой группе полимеров относятся скрепляемые материалы, их можно соединять разными способами. Существует множество технологий, позволяющих выполнить сварку пластиков в промышленных условиях или на дому. Стоит рассмотреть самые популярные из них более подробно.

Горячая

Метод сварки нагретым воздухом с направленным воздействием на материал. При помощи потока газообразной среды, генерируемого тепловой пушкой, происходит размягчение соединяемых полимеров. Посредством этого способа осуществляется изготовление пластиковых емкостей для воды и химикатов, водопроводной арматуры, теплообменников. Метод подходит для работы с тканями и пленками, поскольку не требует применения присадочных компонентов. Процесс сварки протекает быстро, может быть непрерывным.

Термосваривание

Комбинированный метод сварки, предусматривающий сочетание термического воздействия и давления на материал.

Способ довольно широко распространен, но предъявляет строгие требования к адгезионным свойствам пластиков.

Они должны совпадать по составу не менее чем на 80%. Для проверки на совместимость сверяется маркировка, проводятся специальные тесты.

Экструзионная

Способ, хорошо работающий при создании длинных сварных швов в материале толщиной более 6 мм, используется при соединении слоев линолеума и других плоских покрытий. Сварочный стержень помещается в корпус ручного экструдера, подается в место соединения с одновременным нагревом поверхности строительным феном или другим источником тепла. Все компоненты сплавляются, образуя неразрывный шов.

Высокочастотная

Метод, подходящий для сваривания некоторых полимеров: ацетатов, полиамидов, поливинилхлорида. При воздействии электромагнитных волн в ВЧ-диапазоне происходит локальный нагрев места соединения. Пластмасса размягчается, происходит смешивание слоев материала. Метод известен и используется более 70 лет. Также может встречаться определение «радиочастотная сварка».

Индукционная

Способ, разработанный специально для сварки пластмасс, обладающих низкими показателями электропроводности. Предусматривает создание соединения с использованием дополнительных компонентов — волокон углерода, металлических прокладок. Индукционная катушка в сварочном аппарате взаимодействует с ними, вызывая нагрев и сплавление деталей. Этот метод распространен в авиакосмической отрасли.

Ультразвуковая

Способ сварки, предусматривающий создание колебаний при помощи УЗ-волн на высоких частотах (15-40 кГц) и с низкой амплитудой.

В результате такого воздействия полимерный материал размягчается, происходит его оплавление и спаивание в месте соединения.

Метод хорош тем, что позволяет скреплять практически все существующие полимеры без ограничений.

Лазерная

Метод, при котором одновременно используются давление на область соединительного шва и спаивание при помощи лазерного луча. В результате воздействия происходит нагрев скрепляемых элементов, пластмассы размягчаются и прилипают друг к другу. Технология предусматривает использование лазерных полупроводниковых диодов с различной длиной волны и мощностью, подходящие параметры определяются свойствами конкретного материала.

Трением

Способ, при котором на пластик производится круговое или амплитудное механическое воздействие. Части свариваемых полимеров колеблются с низкой частотой и высокой амплитудой до тех пор, пока не произойдет их достаточный разогрев. По своему действию этот способ похож на ультразвуковой, с той лишь разницей, что источник термической реакции не требует применения волновых источников тепла. При оплавлении контактные зоны провоцируют деформацию слоев, их проникновение друг в друга. После остывания на границе формируется сварной шов.

Растворением

Способ сварки пластиков с применением химических реагентов. Полимерный материал в месте нанесения состава становится податливым для соединения. Все химические реакции протекают без использования специальных тепловых режимов, при комнатной температуре.

Благодаря растворению полимерные частицы равномерно перемешиваются на границе шва, а после отвердения образуют прочную связь, монолитное соединение.

Таким способом скрепляют полотна ПВХ при изготовлении натяжных потолков, пластиковые трубы при сантехнических работах в быту.

Что понадобится?

Для успешной самостоятельной сварки пластиков в домашних условиях необходимо заранее приобрести набор необходимых инструментов и расходных материалов. Самое простое устройство — сварочный аппарат, выпускаемый в модификациях для труб и объемных деталей, стыковки в раструб или внахлест. Оборудование должно иметь регулятор нагрева в диапазоне до 260 градусов по Цельсию.

Сварочный пистолет или строительный фен со специальной подающей пруток насадкой предусматривают работу с присадочными материалами. К ним необходимо дополнительно приобретать стержни из материала, образующего шов. Вариант со строительным феном удобнее и практичнее, поскольку позволяет занимать при работе только одну руку. При выборе прибора важно обратить внимание на мощность — оптимальный диапазон варьируется от 1,5 до 2 кВт.

На таких инструментах тоже имеется терморегулятор.

Экструдер — аппарат, при помощи которого в зону сварки подается расплавленная пластмасса. Такое оборудование не самое дешевое, зато оно надежно, формирует ровный шов. Инструмент может быть контактного типа или бесконтактный, с дополнительным валиком для разравнивания нагретой массы. Первый вариант более безопасный в работе. В качестве соединительного материала чаще всего выступает все тот же присадочный пруток.

Технология

В домашних условиях сварка пластмассовых изделий может производиться несколькими способами. Для листов полимерных материалов с соединением встык применяется нагрев при помощи специальных инструментов. Чаще всего это термопистолет или фен с насадкой, в который вставляются прутки. Таблица разогрева веществ с разной температурой плавления обычно прилагается в инструкции к устройству. Температуру регулируют исходя из типа соединяемых поверхностей. Также можно применять обычный паяльник, если стыковка выполняется внахлест.

Метод экструзии позволяет вести работу бесконтактно — с использованием прижимного ролика, а также контактно – с касанием материала непосредственно наконечником. Таким способом можно соединять различные пластиковые детали, запаивать пустоты между слоями плоских материалов.

Сварочный аппарат может оказывать прямое или косвенное термическое воздействие. Этот инструмент ориентирован на монтаж неразрывных трубопроводов без винтовых соединений, в том числе с разным торцевым сечением деталей.

После разогрева места стыковки до температуры плавления шов остужается.

Не менее популярна для использования в домашних условиях и горячая сварка пластиков. Она подразумевает подачу разогретой газообразной среды на поверхность материала. Чаще всего это делается с применением строительного фена или газовой горелки. В зависимости от условий работы в качестве теплоносителя выступает обычный воздух или азот, аргон. При подборе среды следует учесть характеристики сплавляемых деталей.

При горячей сварке пластиков отсутствуют ограничения по форме и размеру изделий. Можно создавать соединения любой длины. Кроме того, горячим воздухом можно ремонтировать изделия из полимеров с тонкими стенками, различные емкости. Производить воздействие можно напрямую или при помощи специальных присадок (прутков, планок) по диаметру обрабатываемой детали.

Обязательным условием успешного соединения материалов является предварительное обезжиривание места соединения. При наплавлении прутка он может крепиться в зазор или поверх материалов. Излишки впоследствии срезаются. Важно избегать деформации краев изделия, тщательно следить за соблюдением температуры нагрева.

О том, как паять пластик, смотрите далее.

Читайте также: