Расход прутка при сварке экструдером колодцев

Обновлено: 19.05.2024

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 сварочные экструдеры Серии 18

Применение:
Сварка листового полипропилена, полиэтилена, ПВДФ и пр. термопластов первой группы. Сварка ПВХ – с ограничениями. Сварка оболочек предизолированных труб или фасонных деталей безнапорных трубопроводов. Монтаж безнапорных трубопроводов.

Варианты исполнения:

Обладая всеми общими достоинствами экструдеров MUNSCH, экструдеры серии 18 имеют следующие особенности:

Ограничения коллекторного двигателя:

Режим работы коллекторного двигателя – повторно-кратковременный согласно ГОСТ Р 52776 (МЭК 60034-1), что отлично подходит для эксплуатации экструдера в режиме ручной сварки. А для длительного режима работы в составе промышленных линий следует выбирать экструдеры с асинхронным двигателем привода.

Комплект поставки экструдеров Серии 18:

Характеристики экструдеров Серии 18:

Форма присадочного материала

Рекомендуемая толщина свариваемых листов

Нагрев камеры плавления

Требования к сжатому воздуху

Мощность нагревателя воздуха

Мощность привода шнека

Установленная мощность экструдера*

Масса экструдера со шнуром питания

* Если используется генератор, его мощность должна быть, как минимум, в 2 раза выше установленной мощности экструдера.

Принадлежности:

Чтобы купить сварочные экструдеры MAK-18 или MEK-18, позвоните (495) 150-0822

Обороты коллекторного электродвигателя и, соответственно, производительность экструдера зависят от нагрузки.
Если экструдер установлен на подставку, включен и без нагрузки прогоняет присадочный материал через экструзионную камеру, его производительность максимальна.

В рабочем режиме, когда сварочный башмак уперт в зону сварки, мощность электродвигателя используется также для заполнения шва вязким присадочным материалом. А главное – для продвижения экструдера в направлении сварки, преодолевая трение между сварочным башмаком и свариваемыми листами. Под такой нагрузкой обороты двигателя и производительность экструдера снижаются.

Большинство производителей в таблице технических характеристик указывают только «холостую» производительность экструдера.

Рекомендации по толщине свариваемых листов даны на основании норм DVS 2207-4 Германской Ассоциации Сварщиков, исходя из производительности экструдера.

Этой производительности должно хватить на то, чтобы экструдер заполнял расплавом всё сечение шва и при этом двигался вперед с оптимальной скоростью, при которой глубина прогрева листов горячим воздухом составит около 0,5 мм. Уменьшение толщины листов (сечения шва) увеличивает скорость экструдера и снижает глубину предварительного прогрева, что может снизить прочность шва. Увеличение толщины листов снижает скорость и увеличивает глубину прогрева, что может деформировать околошовные зоны.

Другое ограничение по максимальной толщине свариваемых листов – в следующем. Чем толще листы, тем шире шов, тем шире и длиннее сварочный башмак, и тем больше необходимое усилие прижима экструдера к листам. Чтобы сварить листы толще 40 мм, нужен ОЧЕНЬ сильный и тяжелый сварщик с ОЧЕНЬ тяжелым экструдером.

Ориентировочное соответствие производительности экструдера и рекомендованной толщины свариваемых листов см. в таблице:

Толщина, мм

Не верьте производителям, которые экструдер с производительностью до 6,0 кг/ч рекомендуют для сварки листов толщиной 55 мм! Сварить, конечно, можно. Но либо с нарушением технологии, либо не за один проход

Экструзия ПВХ связана с некоторыми проблемами:

Разница между температурой пластификации и температурой начала термодиструкции у ПВХ очень мала. Чтобы не перегреть ПВХ в экструзионной камере, в специализированных экструдерах используют высокоточные и сравнительно дорогие системы нагрева и контроля температуры.
А для ПЭ или ПП это не нужно, никто не станет бессмысленно повышать себестоимость экструдера.
По той же причине в специальнных экструдерах для ПВХ используют шнек особой формы, который более тщательно вымешивает материал, не допуская перепада температур. В идеале это должен быть 2-шнековый экструдер.
Оптимальное соотношение L/D длины шнека к его диаметру для жесткого ПВХ – около 21. А в универсальном экструдере, предназначенном для ПЭ и ПП, соотношение L/D не менее 30. Такой шнек будет бессмысленно долго пережевывать ПВХ.
Опять же, чтобы минимизировать термодеструкцию, ПВХ не нагревают до высокой текучести. Экструдируемый расплав ПВХ остается очень вязким и требует более мощного привода шнека, чем для ПП или ПЭ.

Привод экструдеров Серии 18 имеет достаточную мощность для ПВХ. Малый размер экструзионной камеры минимизирует перепад температур материала. И всё же, при сварке ПВХ нужно быть готовым к некоторому снижению прочностных характеристик присадочного материала.

Оборудование для сварки пластмасс

Для проведения широкомасштабных работ (например, для создания покрытий парников большой площади или при коммерческой деятельности) рекомендуется использовать профессиональные устройства сваривания полиэтилена. Достоинства этих приборов в том, что они позволяют проводить гибкую настройку параметров давления, температуры, скорости движения по шву. Если ведется работа с одинаковой партией полиэтилена, то один раз задав необходимые значения, можно вести процесс сварки с большой скоростью.

Устройства для сваривания часто имеют задающие и натяжные ролики, позволяющие протягивать соединяемые полотна пленки с одинаковой скоростью, что благотворно влияет на итоговое качество шва.

Промышленные приборы выпускаются различного типа. Они могут иметь контактный нагрев или нагрев, осуществляемый горячим воздухом.

Действия с большими площадями материала экономически выгодны при выборе соединения методом сварки, так как нет потребности в клеящих веществах или скотче. Производительность и точность работ значительно возрастает. Невысокая температура плавления и податливость материала позволяет проводить соединение методом сваривания в домашних условиях. Получаемая прочность стыка в основном зависит от температуры и чистоты соединяемых поверхностей.

Параметры сварки изделий из полиэтилена и полипропилена

Индекс текучести расплава материалов (MFR)

Сварка полиэтилена высокой плотности (PE-HD, ПЭНД)

Изделия из полиэтилена высокой плотности группы плавления с индексом 005 (MFR 190/5:0,4-0,7 г/10 мин.), группы 010 (MFR 190/5:0,7-1,3 г/10 мин.) или группы 003 (MFR 190/5:0,3г/10 мин.) и 005 (MFR 190/5:0,4-0,7 г/10 мин.) пригодны для сварки друг с другом. Это подтверждается нормами DVS 2207 часть 1 (DVS — Немецкий союз сварщиков) и подтверждается в документах DVGW (Немецкий союз по газу и воде).

Сварка полипропиленов: полипропилен-гомополимер (РР тип 1, РР-Н) и полипропилен-блоксополимер (PP тип 2, РР-С, PP-R)

Свариваемость полипропиленов указана в пределах группы индекса плавления 006 (MFR 190/5:0,4-0,8 г/10мин.). Это подтверждается нормами DVS 2207 часть 11.

Температура процесса сварки полипропилена и полиэтилена

Сварка горячим газом

Сварка ручным экструдером

Температура экструдата, замеренная на выходе из форсунки, º C	Температура воздуха, замеренная в форсунке подачи теплого воздуха, ºC	Количество воздуха, литров/мин.
PE твердыйPP	200-230200-240	210-240210-250	350-400350-400

Влияние влажности

Свариваемые изделия (листы, плиты) и сварочный пруток из полиэтилена и полипропилена могут при определенных условиях поглощать влагу. В результате исследований, произведенных рядом производителей, было выявлено, что из полиэтилена и полипропилена сварочные прутки из полиэтилена и полипропилена абсорбируют влагу в зависимости от материала и окружающей среды. При экструзионной сварке наличие влаги может проявиться в форме раковин в шве или грубой поверхности шва. Этот феномен усиливается с увеличением толщины шва.

С целью предотвращения подобных нежелательных последствий были разработаны следующие рекомендации:

Установка влаго- и масло-сеператоров в системе подачи воздуха,
Недопущение существенной разницы температур свариваемых деталей (конденсатная влага),
Хранение сварочного прутка, по возможности, в сухом месте,
Сушка сварочного прутка при температуре 80°C в течение не менее 12 час,
Сварка широких швов (>18мм) за несколько проходов.

В зависимости от типа нагревания полипропилена и полиэтилена различают следующие виды сварки:

Сварка термопластов горячим воздухом (феном)
Сварка термопластов экструдером
Сварка термопластов с помощью нагревательного элемента
Сварка термопластов высокой частотой
Сварка термопластов лазером

Сварка с прутком

Например, при укладке линолеума из ПВХ требуется сваривание с использованием присадочного прутка. Линолеум предварительно готовят. Он должен быть плотно уложен на пол.

Все стыки должны подгоняться без образования щелей или зазоров. Качественный шов без использования специального оборудования очень трудно. Обычный фен сделать это не способен из-за значительной толщины линолеума.

Требуется специальное приспособление и оборудование. Перед свариванием прутком кромки необходимо подготовить, расплавленный пруток обеспечит их надежное соединение. Образовавшиеся наплывы удаляют специальным ножом.

Сварка при помощи паяльника

Для скрепления пленки в бытовых условиях подходит и обычный электрический паяльник. На его жало лучше всего надеть наконечник с ученическим или плакатным пером, выполненный из металла. Если полимер прожигается насквозь, наконечник слегка сдвигают с жала прибора – так уменьшается площадь теплоотдачи.

Пайка получается более надежной, если укрепить на паяльник специальные ролики. У наконечника до упора стачивается жало, в центре торца вырезается паз, для чего используют ножовку. Вам понадобится медный диск с диаметром 1 см (те, кто всерьез озаботится сооружением такого прибора, могут выточить его самостоятельно).

Просверлите отверстие диаметром примерно 5 мм для крепления оси, диск вставьте в сделанную прорезь и закрепите. Он должен свободно вращаться. Чтобы сварочный шов получился ровным, ведите его по линейке. Аппарат надо вести до той точки, где шов кончается, не отрывая, с нажимом. Чаще такой подход применяют для запайки пакетов. Чтобы получить красивый шов, немного потренируйтесь на ненужных кусках.

Сварка полиэтилена с помощью нагревательного элемента (Butt Welding)

Сварка полиэтилена с помощью нагревательного элемента (называемая также сваркой встык) применяется для сварки плит, блоков и других профилей полуфабрикатов. Чрезвычайно широко данный вид сварки применятся для сварки трубопроводов из термопластов. В отличие от предыдущих двух способов сварки данный метод не требует использования присадочного материала.

Для сварки с помощью нагревательного элемента применяются т.н. машины для сварки встык, принцип действия которых (разогрев с помощью нагревательного элемента различной формы) одинаков, и отличающиеся между собой лишь типом привода (ручной, механический, пневматический и т.д.), передающего сдвижное усилие на свариваемые элементы. Кроме того, машины для сварки встык могут отличаться комплектацией специальным оборудованием и всевозможными опциями- например для сварки листов под углом, для сворачивания свариваемых листов.

Некоторые виды стыковых сварочных машин помимо ПЭНД позволяют сваривать также ВМПЭ и СВМПЭ.

При сварке полиэтилена встык необходимое тепло подводится непосредственно от подогревающего элемента в зону сварки соединяемых поверхностей. При этом достигается более благоприятное распределение тепла, так что ни одна из зон материала не нагружена теплом больше, чем другая. Кроме этого стыкующиеся поверхности подогревающего элемента должны быть чистыми и полностью прилегать. Такой вид сварного шва показывает небольшое внутреннее напряжение и его можно нагружать практически также, как и исходный материал.

Применение паяльника для сваривания пленки

Соединение листов полиэтилена с помощью обычного паяльника (40-60 Вт) позволяет получить прочный шов, при этом потребуется незначительная доработка инструмента. Использование паяльника без специальных насадок не даст качественного результата. Стык будет неравномерным, возможно образование мест растекания материала.

Схема сваривания пленки.

Для получения хорошего результата и сварки значительных по длине стыков потребуется использование дополнительных приспособлений. Существует несколько вариантов доработки паяльника.

Берется обычный паяльник, затем у него удаляется окончание жала. При помощи ножовки создается пропил. После этого в пропил вставляется пластина из меди или алюминия, которая закрепляется заклепкой. Поверхность пластины обрабатывается, ее края скругляют надфилем. Сваривание ведется путем небольшого прижима паяльника под углом 45° и равномерного движения им.

Температура и прижим выбирается опытным путем. Во время создания стыка рекомендуется подложить под нижний слой пленки ровную деревянную или текстолитовую подложку, а паяльник центровать по ровному бруску. В некоторых случаях между пластиной и пленкой помешают тонкую бумагу. Это актуально, если ведется сварка тонкой пленки. После создания шва бумагу аккуратно отделяют.

Примерный образец насадки показан на рис.1 (1 – пластина; 2 – паяльник и его стержень).

Схема ультразвуковой сварки.

Возможна установка диска в отдельную трубочку-наконечник, а она, в свою очередь, надевается на жало паяльника. Сварка кусков пленки ведется путем прокатывания разогретого паяльника на требуемое расстояние. Величина прижима регулируется в зависимости от проваривания шва. Данный метод позволяет проводить значительный объем работ.

Пайка пленки своими руками

Трубопроводы из полиэтилена монтируются двумя способами: при помощи фитингов и фланцев или нескольких видов сварки.

Соединение требует специальных фитингов (муфт и раструбов) и без них. Для труб с толщиной стенки меньше 4,5 (диаметры 50-110 мм) применяют сварку с помощью фитингов, для более крупных труб с более толстой стенкой допустима сварка встык и экструдерная.

Диффузионный

Диффузионный способ заключается в разогреве торцов до вязкотекучего состояния. Подготовленные торцы заготовок стыкуются и слегка сжимаются. Подвижные молекулы полимера под воздействием давления продвигаются в соединяемые части, перемешиваются, при охлаждении застывают в новом положении, образуют новые химические связи и обеспечивают надежное сцепление патрубков между собой.

Раструбный метод

Не самый типичный способ. Имеется два варианта выполнения: с помощью раструбных труб и муфт. Сам метод напоминает сварку трубопроводов из полипропилена: раструб или муфты и заготовки разогревается с помощью паяльника со специальной насадкой.

Затем заготовка вставляется в раструб другой трубы или муфту, фиксируется, прижимается и выдерживается. Время сварки – 20 секунд. Если используются муфты, то вторая труба впаивается в муфту аналогично. Стоимость муфт невелика, изделия с раструбом в магазинах встречаются нечасто.

Соединение получается надежным и прочным, можно сварить небольшие диаметры.

Сварка встык

Перед проведением работ отрезают полиэтиленовую трубу строго перпендикулярно и тщательно зачищают торцы. Затем закрепляют трубу в аппарате для сварки и тщательно центруют.

Охлаждают стык, затем убирают станок. Работа имеет свои тонкости, для нее необходимы два человека.

Сварка экструдером

Экструзионная – сварка при помощи небольшого аппарата, из которого под давлением выдавливается расплавленный полиэтилен. Сырье в виде стержней или гранул загружается в экструдер.

Экструзия применяется на напорных коммуникациях с толщиной стенки более 6 мм, но им можно залатать и безнапорные канализационные трубопроводы с более тонкой стенкой. Место соединения разогревается потоком горячего воздуха.

Желательно на торцах снимать фаску.

Инструменты и приборы

Спайка утюгом

Это достаточно простой способ соединения частей полотен, ведь бытовые утюги есть почти в каждом доме.

Чтобы соединить полиэтилен таким способом, нужно установить на стол деревянный брусок. На этой своеобразной подставке располагаются края соединяемых полотен.

Они должны выступать от кромок бруска миллиметров на двадцать. Сверху полиэтилен накрывается листом тугоплавкого материала (целлофана, фторопластовой пленки).

Ускорить формирование шва можно последующим охлаждением. Для этого после воздействия высоких температур стык обрабатывается мокрой тряпкой.

При проведении по месту соединения утюг наклоняется на пять градусов. Продвигать его нужно медленно, вдоль стыка. Одного раза для формирования прочного шва недостаточно, процедуру нужно повторить около четырех-пяти раз.

Также для работы с утюгом применяются специальные паяльные насадки, которые закрепляются поверх прибора. Они имеют плоскую форму ребристой основы.

Спайка паяльником

Для сварки двух полотнищ пленки применяется домашний паяльник мощностью в 40-60Вт. Однако для выполнения такой работы этот аппарат требует некоторого улучшения.

Для работы с полиэтиленовым материалом с паяльника снимается окончание жала. После этого создается пропил, в который вставляется пластина из алюминия либо меди. Пластина закрепляется заклепкой, обрабатывается и округляется надфилем.

Воздействие на стык полотен производится под углом в сорок пять градусов. Паяльник прижимается к поверхности, после чего медленно продвигается вдоль стыка. Движение должно быть равномерным, без рывков и остановок.

Колесико представляет собой диск диаметром восьми-десяти миллиметров. Материалом диска может служить алюминий или медь.

Его можно изготовить самому. Металлическое колесико помещается в пропил, в котором закрепляется осью. Метод соединения колесиком основан на его разогреве с дальнейшим прокатыванием вдоль стыка.

Специальное оборудование

При выборе оборудования необходима предусмотрительность

Для соединения полиэтилена используют специальные приборы. Стоимость их разная. Стоит отметить бюджетную модель ПП-40.

Она позволяет получить ровный и прочный шов на любом контуре: прямом или сложном. ПП-40 по форме напоминает паяльник, но имеет другой наконечник.

Еще применяют специальные насадки для электроутюгов. Их изготавливают из листового металла, например: алюминия. Основание насадок делают плоским и ребристым. Такая поверхность прочно фиксирует соединение пленки во время сварки.

Ребрами фиксируют края пленки. После перемещают рейку вдоль свариваемого участка. Так получается двойной шов.

Крупные работы требуют применения более серьезных инструментов. Чтобы создать соединение пленки большой площади, понадобятся специальная аппаратура для сварки.

Подобная аппаратура оснащена настройками уровня давления, температуры, скорости перемещения разогретого элемента по поверхности полиэтилена. В бытовых вариантах формирования пленочных швов таких функций нет.

Помимо регуляторов настроек, аппараты для спайки оснащены роликовыми механизмами. Это задающие и натяжные элементы, стабилизирующие скорость продвижения свариваемых пленочных полотен.

Это улучшает качество пропайки полиэтилена, повышает прочность соединения.

Существуют аппараты, применяющие разные способы нагрева: воздушные и контактные. Воздушный нагрев производится воздействием на материал горячим воздухом. При контактном задействован контактирующий с материалом нагревающий элемент.

Использование утюга в качестве сварочного нагревателя

Следующий популярный способ – это расплавление пленки и создание стыка с использованием утюга. Преимущество этого метода состоит в том, что таким образом можно сваривать значительные участки пленки, создавая при этом нужную ширину шва. Так как любой утюг имеет термореле и возможность регулировать температуру, то подобрать требуемый терморежим для полиэтилена различной толщины не составит труда.

Процесс сваривания лучше вести на гладкой деревянной поверхности. Куски (листы) пленки накладываются внахлест, ширина которого выбирается индивидуально, затем верхний слой покрывается бумагой или фторопластовым листом, после чего прижимают и проводят утюг вдоль линии сварки. Сила прижима, скорость и температура подбираются опытным путем.

Насадку изготавливают из латуни, меди или алюминия.

Заключение

Сварка пленочного полиэтилена вполне осуществима в домашних условиях. Для нее применяются простые бытовые приборы вроде утюга или паяльника. Паяльник, правда, потребует некоторых модификаций.

Для более крупных работ стоит использовать специальное оборудование. Оно имеет список улучшающих качество и скорость формирования швов настроек.

В этом поможет защитная одежда, не оставляющая обнаженных участков кожи, перчатки. Желательны также очки и маска для защиты лица, глаз.

При отсутствии понимания нюансов технологий и минимального опыта сварки полиэтилена нужно обратиться к профессионалам.

Конструкция и принцип работы ручного экструдера для сварки

Ручной сварочный экструдер – это инструмент для выполнения ремонта и обслуживания изделий, изготовленных из полипропилена, а также родственных материалов с низкой температурой плавления. В промышленности и быту агрегат обычно используют при монтаже трубопровода.

Конструкция

Любой сварочный экструдер, независимо от модели и назначения, состоит из двух узлов:

Температурный. Отвечает за нагрев пластика до рабочей температуры. Большинство моделей оснащены реле, ограничивающим степень воздействия.
Рабочий. Подающий механизм отвечает за подачу присадочного материала на соединяемую заготовку через шнековый аппарат.

[stextbox качестве расходного материала используют специальные прутки или гранулы.[/stextbox]

Отдельные аппараты оснащены измельчительным механизмом, для подготовки присадочного состава к эксплуатации. Речь идет о профессиональных экструдерах для сварки полипропилена. Они адаптированы под пластик любого типа, независимо от размеров и крепости. Бюджетные модели способны функционировать только на гранулах.

Типовая модель состоит из следующих элементов:

электрический двигатель;
загрузочный узел;
шнековый механизм;
зона расплава;
нагревательный элемент;
насадки для нанесения состава на поверхность;
Блок управления с тепловым реле.

Для каких материалов применим?

Аппарат предназначен для работы с полимерными термопластами, которые под действием высокой температуры приобретают высокую эластичность или переходят в текучее состояние. Попытка нагрева термореактивной пластмассы сопровождается необратимой химической реакцией.

Полимеры имеют различную температуру плавления. Полимеры низкого давления (ПНД) изменяют агрегатное состояние при 120 Сº, поливинилхлорид – при 220 Сº. Диапазон температуры плавления прочих составов промышленного назначения варьируется в пределах 160-220 Сº.

Качественные агрегаты оснащены механизмом регулировки температуры смеси, что позволяет работать с любым полимером.

Принцип действия

Принцип действия экструдера основан на подаче расплавленного присадочного материала на рабочую поверхность. Для этого необходимо поместить в загрузочный узел прутки или гранулы, в зависимости от типа модели.

[stextbox изготовления гранул должен быть идентичен основной поверхности.[/stextbox]

После загрузку оператор запускает двигатель, нагревая пластик до заданных параметров потоками горячего воздуха. Полученная однородная масса поступает к рабочей насадке, через которую попадает на рабочую плоскость в виде полосы, размер которой ограничен величиной сопла. Шов формируется в процессе естественного охлаждения расплавленной массы.

Правила эксплуатации

Ручной экструдер для сварки пластика достаточно прост в использовании. Для получения базовых навыков достаточно ознакомиться с обучающими видеоматериалами на просторах интернета. В процессе работы необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации аппарата и учитывать свойства и тип соединяемого материала – подход к листовым изделиям отличается от методов сварки труб.

Перед эксплуатацией необходимо тщательно подготовить рабочую поверхность. Для этого ее очищают от загрязнения и удаляют влагу.

При соединении разнородных материалов требуется особое внимание, поскольку температура плавления различных материалов может отличаться. Например, сварка пластика низкого давления и полипропилена не будет проблемой, за счет схожих температурных характеристик, а вот ПНД и ПВХ соединить невозможно.

Для получения качественного и надежного шва, следует соблюдать следующие правила:

Необходимо контролировать правила загрузки прутков в аппарат. Неправильная подача чревата нарушениями работы измельчительного механизма, что может привести к получению неоднородной рабочей массы.
Устанавливайте температуру нагрева в соответствии с применяемыми материалами.
Насадка должна прочно прижиматься к поверхности. Если соединяемые элементы имеют простую форму, то данное требование соблюдать просто. При работе с криволинейными листами и прочими поверхностями сложной формы, необходимо пользоваться сменными соплами.
При отсутствии информации о материале изготовления, следует воздействовать на заготовку потоком горячего воздуха, без применения присадочных прутков. Температурный режим, при котором деталь начнет плавиться, позволит определить ее состав с высокой точностью.

Выбор модели

При подборе экструдера для пайки пластика следует обращать внимание на следующие характеристики:

Производительность устройства;
Диапазон регулировки рабочих параметров;
Максимальная толщина соединяемых заготовок;
Диаметр применяемых прутков.
Наличие сменных насадок;

Неопытные пользователи не уделяют должного внимания последнему пункты, несмотря на его важность. От грамотного выбора насадки зависит расход присадочного материала.

Самодельное устройство

Стоимость нового экструдера достаточно высока – цена на модели начального уровня стартуют с 300 $. Это подталкивает мастеров к изобретению различных самоделок. Обладая необходимыми навыками, можно собрать ручной экструдер своими руками без особых затрат. В интернете можно найти рабочие чертежи рабочих аппаратов с различными характеристиками.

Для сборки самого простого агрегата понадобится промышленный фен и двигатель коллекторного типа, который легко переносит постоянные изменения режима работы. Подавать прутки придется вручную. Насадки изготавливают самостоятельно или приобретают и приспосабливают запасные части существующих моделей.

Использование плунжерного привода позволит выполнять работы на гранулированном сырье.

[stextbox устройство подходит только для простых домашних работ, поскольку качество готового соединения будет гораздо ниже, по сравнению со сваркой полиэтилена экструдером промышленного изготовления.[/stextbox]

Производители

Рынок предлагает потребителям множество моделей зарубежного и отечественного производства. Наиболее популярными производителями являются следующие компании:

Средняя стоимость российских моделей составляет 600-800 $. Цены зарубежных аппаратов выше: 900-1200 $.

Выполнение сварки экструдером

Перед работами необходимо подготовить зону соединения, согласно требованиям, которые были описаны выше. Затем оператор должен снять блокировку с аппарата и настроить температурный режим, согласно характеристикам используемого материала.

Во время подачи состава на поверхность следует избегать резких движений. Во время перерыва необходимо уменьшить температуру до 50 Сº — это не даст смеси остыть и позволит быстро вернуться к работе.

С помощью сварочного экструдера можно качественно соединить пластиковые изделия любых габаритов. Эксплуатация аппарата не требует особых навыков, поэтому процесс ознакомления с особенностями использования не отнимет много времени.

[stextbox Скляр Сергей Александрович. Опыт работы – 15 лет: «Работаю в аварийной бригаде по ремонту водопроводных сетей. Практически все магистрали предприятия состоят из пластиковых труб, а специфика работ подразумевает регулярные вызовы для устранения неполадок. Главный плюс экструдера – возможность устранения проблем без прекращения эксплуатации магистрали. После его приобретения время ремонта существенно сократилось».[/stextbox]

Читайте также: