Станки твч для сварки полимерных материалов

Обновлено: 07.05.2024

ТВЧ-сварка ( сварка током высоких частот) пластмасс осуществляется за счет разогрева материала после поглощения им энергии образующегося электрического поля.

Профессиональные ТВЧ станки обеспечивают локальный быстрый нагрев соединяемых поверхностей, при этом нет проплавления всей поверхности и объёма материала. За счёт этого сварка ТВЧ может использоваться для соединения материалов, имеющих узкий температурный интервал вязко-текучего состояния, а также высокую вязкость расплава.

При сварке материал располагается между металлическими электродами, и при подключении данной системы к источнику электроэнергии высоких частот образуется конденсатор. Материал-диэлектрик под воздействием электрического поля поляризуется. При переменном электрическом поле в материале образуется переменная поляризация, которая сопровождается смещением заряженных частиц, входящих в атомы и молекулы. Большая часть реальных диэлектриков ( включая термопласты), помещаемых в переменное поле, имеет определённую проводимость.

Причиной для нагревания полимеров в электрополе высокой частоты являются особые звенья в их молекулах, которые имеют дипольное строение и могут при наложении внешнего поля поляризоваться. Микродиполи при попадании полимеров в переменное электрическое поле будут ориентироваться по направлению электрического поля: отрицательные заряды будут тянуться к положительно заряженной пластине конденсатора, положительно заряженные — к отрицательной пластине, а при смене на обкладках конденсатора знака заряда ориентация участков молекул будет меняться. Препятствовать этой смене ориентации будут соседние молекулы и соседние звенья этой же молекулы. Энергия, которая будет тратиться на преодоление этих препятствий, превращается в тепловую. Вязкость полимера при нагреве уменьшается и улучшаются условия ориентации.

Диполи диэлектрика при малых частотах изменения электрического поля ориентируются без запаздывания, а при возрастании частоты поля скорость поворота диполей увеличивается, соответственно, увеличивается трение частиц. Поляризация при очень большой частоте ослабевает, поскольку частицы не успевают сделать полную ориентацию.

По результатам исследований, процесс теплообразования в высокочастотном электрическом поле определяется параметрами поля, то есть напряжённостью и частотой, и диэлектрическими свойствами полимера. От теплопроводимости материала cкорость нагрева материала не зависит, поскольку теплопроводность определяет только потери теплоты в массу электродов и околошовную зону. Соответственно, максимальная температура при сварке обычно сосредоточена именно на контакте деталей, минимальная сосредотачивается на границе электродов и изделия. Подобное рациональное распределение температуры является неоспоримым преимуществом ТВЧ-сварки, поскольку не происходит наружного перегрева вещества. Скорость нагрева увеличивают изменением частоты и напряженности электрополя, однако увеличение напряженности ограничено определённым пределом – если он превышен, происходит электрический пробой находящегося между электродами свариваемого материала. Это становится причиной брака во шве и нарушает режим работы генератора высоких частот.

Частота электрополя также ограничена габаритами конденсатора – если нарушены определённые соотношения, пластмассы могут нагреваться неравномерно.

Способы сварки токами высокой частоты

Существует три технологии ТВЧ-сварки: шовная, точечная и прессовая. Выбор сварочной технологий в большинстве случаев определяется особенностями конструкции изделий.

Прессовый метод ТВЧ-сварки

Прессовый метод ( рис. 1, а) заключается в следующем: свариваемые детали изделия помещаются между обкладками рабочего конденсатора, то есть электродами. Один или оба электрода повторяют конфигурацию шва. Можно задать любую форму шва, так как электроды сменные.

Рис. 1 Сварка пластмасс в высокочастотном электрическом поле:
1-электроды, 2-свариваемые детали изделия, 3-генератор, 4-диски

Одновременно с подачей напряжения на электроды от генератора подается соответствующее давление на свариваемые детали. Место сварки одновременно и равномерно нагревается по всей длине, это обеспечивает не только высокое качество, но и надёжность и стабильность механических свойств полученного сварного шва. Прессовая технология ТВЧ-сварки ограничена в использовании – толщина соединяемых деталей не должна превышать 5 мм.

Прессовая сварка – это наиболее распространённый и универсальный метод ТВЧ-сварки пластмасс. Эта технология используется для сварки деталей, декоративной отделки, клеймения изделий, нанесения аппликаций.

Шовный метод ТВЧ-сварки

Шовный метод ( рис. 1, б) заключается в следующем: два диска, которые вращаются в противоположные стороны, создают одновременно с нагревом давление на свариваемые детали. Несмотря на кажущуюся простоту, шовная технология имеет один достаточно серьезный недостаток - для того, чтобы обеспечить высокую производительность при небольшой площади сварки, необходимо требуется повышать частоту тока и напряжение, удельную мощность. А эти показатели, как сказано выше, ограничены, соответственно, производительность сравнительно невелика. В связи с этим на производстве шовный метод используется достаточно редко, в основном для сварки тонких пленок.

Точечный метод ТВЧ-сварки

Точечный метод ( рис. 1, б) представляет собой разновидность шовной технологии и отличается от неё видом шва: шов по длине получается не сплошным, а прерывистым, то есть отдельными точками. Данная технология ТВЧ-сварка используется преимущественно для прихватки изделий, собранных под шовную либо прессовую сварку.

В высокочастотном электрополе также сваривают поперечные стыки труб, но сделать разогрев равномерным по всему периметру стыка достаточно сложно, поэтому для сварки стыков труб применяются кольцевые неразъёмные либо разъёмные электроды. Особенно значимый параметр сварки в данном случае – это расстояние от электрода до стыка. При уменьшении расстояния возрастает напряженность поля в стыке, поэтому его выбору нужно уделять особое внимание.

Основные технологические параметры ТВЧ-сварки:

величина давления;
напряжённость электрического поля;
продолжительность нагрева

В основном большинство полимерных материалов хорошо нагревается при частотах в пределах 10 - 150 МГц. Для обеспечения стабильности работы оборудования и отсутствия целесообразнее устанавливать верхний предел частот, хотя максимальное КПД генератора обеспечивается на нижнем пределе. Частота электрополя нормирована и зависит от полос частот, которые разрешены для применения в технических целях. Чтобы не создавать помехи телевидению, радиовещанию и остальным службам РФ, для ТВЧ-сварки разрешены частоты 27, 12; 81, 36; 40, 62; 152 МГц.

Стоит отметить, что такие широко используемые термопласты, как фторопласт-4, полистирол полиэтилен и некоторые другие, к сожалению, непосредственно сваркой ТВЧ не соединяются, потому что относятся к наиболее совершенным диэлектрикам, соответственно, не могут генерировать достаточное количество тепла, необходимого для сварки.

О технологии высокочастотной сварки полимерных материалов

Главной задачей установки ТВЧ для сварки является разогрев ПВХ-состава до заданной температуры вдоль линии сварного соединения и прижим свариваемых материалов в разогретой зоне друг с другом с заданной силой.

Высокочастотная энергия приводит молекулы в ПВХ плёнке к колебаниям. В зависимости от их геометрии и дипольного момента, эти молекулы могут переводить часть этого колебательного движения в тепловую энергию, вызывая нагрев материала в месте сварки. Это означает, что только определенные материалы можно сваривать с помощью этой техники, например: ПВХ, PETG , PU, EVA и некоторые ABS смолы.

Слои свариваемых тканей помещаются между двумя электродами, верхним и нижним. Высокая частота, разогревая ткань в месте соединения размягчает ткань, молекулы ПВХ состава в ткани перемешиваются между собой, в результате получается сварной шов по своим техническим параметрам такой же, как и структура самой ткани.

В станках ТВЧ друг над другом установлены две плиты, одна из которых (нижняя) неподвижна, а другая (верхняя) выполняется подвижной (вверх, вниз) и снабжается силовым приводом заданной мощности. На верхней плите крепится сварной электрод, имеющий длину 67 см, который опускаясь по направлению к нижней плите, прижимает разложенную на плите плёнку. Далее происходит сварка и обрезка лишней плёнки. Роль нижнего электрода может выполнять стол (нижняя плита), на котором помещается свариваемый материал. Таким образом, электрод при сварке служит для подвода энергии, передачи давления на материал, сваривания плёнок и охлаждения поверхности. После завершения сваривания и отключения тока еще несколько секунд продолжается охлаждение под давлением для фиксации формы шва.

Сварка с вырубанием деталей производится способом сквозного продавливания (проваривания) расплавленного материала кромкой электрода. Для этого на установке ТВЧ применяется пресс. На прессе можно сваривать и вырубать детали с одновременным тиснением и имитацией швов. Основным режимом работы пресса, который может выполнять операции в полуавтоматическом цикле, является сваривание с последующим вырубанием. Однако возможны и другие режимы: только сваривание или только вырубание. При сварке с вырубанием деталей применяют специальные резаки-электроды, имеющие режущую и сварочные кромки. При нажиме на пусковые кнопки вначале опускается верхняя плита с электродной полосой. При определенном давлении пресса на электродную полосу включается генератор ТВЧ. Под воздействием поля ВЧ, плёнка ПВХ почти мгновенно разогревается и размягчается. Под давлением электродная полоса погружается в ставшее пластичным покрытие, обрезая лишний материал и одновременно сваривая плёнки и отпечатывая на нем рисунок поверхности, который может иметь электродная полоса. По окончании сварки реле времени отключает генератор, изделие, находящееся под давлением, мгновенно охлаждается. После охлаждения верхняя плита с электродной полосой поднимается в исходное положение.

Скорость сварки и время. Весь процесс продолжается несколько секунд. ТВЧ сварка является самой эффективной по скорости и времени сварки в пределах одного сварочного цикла. ТВЧ прогревает все свариваемые слои до высокой температуры независимо от того насколько они толстые. Охлаждающееся время сварного шва происходит так же быстро.

Качество сварки. Качество сварного шва равняется качеству самой ткани. Сварные швы однородны, крепки и гибки. Во время сварки нет никакого дыма и запаха.

Важнейшие преимущества ТВЧ-сварки заключаются в быстром нагреве свариваемых материалов по всей толщине, а также в высокой производительности. В результате такого нагрева, соединение частей изделий из ПВХ или полиуретана, таких, как куртка штормовая влагозащитная, получается прочным и герметичным, а шов на них – практически невидимым.

Высокочастотная сварка (ТВЧ)

Станок для сварки тентовых ПВХ. Модель ВЧ-5-Т

Электропитание: 380В 50Гц
Мощность: 5 кВт
Привод: пневматический
Верхняя плита: 40х600 мм
Рабочий стол: 500х600 мм
Свариваемая область: 20 000 мм2

Станок для термосварки. Модель ТПр-1,0 (200)

Аппарат с пневмоприжимом для сварки изделий из PTFE, PVC, PE, PU высокотемпературной клейкой лентой.

Двухпостовой станок. Модель ВЧ-2,5-1П

Станок сварки горячим воздухом. Модель ГВ-180

Оборудование для сварки герметизации изделий с помощью клейкой ленты горячим воздухом из PVC, РЕ, РU

Станок сварки нагретым воздухом. Модель ГВ-250

Особенности назначения и конструкции: оборудование для сварки внахлест из PVC, РЕ, РU горячим воздухом

Однопостовой станок. Модель ВЧ-3,2-1П

Станок для пневмоконструкций и тентов. Модель ГВ-300-X-stream

Особенности назначения и конструкции: оборудование для сварки горячим воздухом PVC, РU.

Двухпостовой станок. Модель ВЧ-3,2-2П

Самый распространенный станок, сочетающий в себе большую функциональность и невысокую стоимость.

Однопостовой станок. Модель ВЧ-3,2-1С

Двухпостовой станок. Модель ВЧ-5-2П

Оптимальная мощность и размер стола, позволяющие производить, как канцелярские изделия, так и упаковку для текстиля. Высокочастотная сварка пластика с защитой от образования искровой дуги и помехоподавлением.

Слайдер. Модель ВЧ-5-С

Слайдер. Модель ВЧ-5-2С

Электропитание: 380В 50Гц
Мощность: 5 кВт
Привод: пневматический
Верхняя плита: 350х500 мм
Рабочий стол: 500х700 мм
Свариваемая область: 20 000 мм2

Слайдер-резак. Модель ВЧ-5-СР

Применяется для одновременной сварки и нарезки PET (APET, PETG) пластиковых покрытий или листов. Одновременно сваривает/запечатывает и режет картон и пластик (как упаковка зубной щетки), изделия из синтетической кожи (с тканью внутри) такие как автомобильные кожаные чехлы, козырьки от солнца, обувную продукцию, ремешки для часов, сумки для компакт-дисков, торговые марки и т.д. Экономит время, рабочую силу и материалы.

Карусельная установка. Модель ВЧ-5-К

Машина оборудована автоматической системой позиционирования, поворотного стола, что позволяет увеличить эффективность производства. Контроль за временем снижения матрицы, временем сварки соединения, временем охлаждения. Система помехоподавления, высокочувствительная защита от искрообразования и защита от перегрузки в сети.

Станок специализированный. Модель ВЧ-5-2П-ПГУ1,5

специализированный станок. Модель ВЧ-5-2П-Г1

Станок специализированный тентовый. Модель ВЧ-5-Т-Р (0,5*6)

Станок для сварки роликом длинных прямолинейных швов пневмовозводимых и тентовых конструкций из тарпаулина, полиуретана, полиамида, полиакрилатов, сополимеров фторолефинов.

Станок специализированный. Роликовый . Модель ВЧ-5-Т-Р

Станки ТВЧ. ТВЧ сварка пленки

Оборудование для ТВЧ сварки состоит из двух основных элементов: высокочастотного генератора и сварочного пресса, предназначенного для сжатия свариваемых материалов в зоне разогрева с заданным усилием. Мощность генераторной установки определяется в зависимости от максимальной площади свариваемой поверхности. Электроды, в зависимости от изготавливаемого изделия могут быть различной формы. Электроды при сварке служат для подвода энергии, передачи давления на материал и охлаждения поверхности.
После завершения сваривания и отключения тока ещё несколько секунд продолжается охлаждение под давлением для фиксации формы шва. Электроды изготавливаются из металлов высокой проводимости (латуни, алюминия, стали).
Важной особенностью установок ТВЧ является возможность позиционировать материал под электродом в нужном положению, что существенно снижает выход брака. Только при этом методе получаем "невидимые" швы.

Основной специализацией нашей компании являются установки ТВЧ для производства натяжных потолков.
К-техник предлагает ТВЧ станки для изготовления натяжных потолков нескольких производителей:

WANFENG

Завод механического и электрического оборудования «Ванфенг» разрабатывает и производит различные виды сварочных машин.

Наиболее востребованными являются следующие станки: формовочный (для производства блистеров), упаковочный, воздуходувный плавильный, высокочастотный для сварки пластика, для наполнения блистеров, инфракрасный для вакуумной упаковки, автоматический высокоскоростной для запайки блистеров.

ELKON Matonis

Фирма создана в 1979 году в качестве частной фирмы. От начала своей деятельности занимаемся производством сварочных машин для плёнок. В начале это были совсем простые машины, которые постепенно совершенствовались. В 1994 году начали производство автоматических сварочных машин, в зависимости от потребностей клиента. Автоматы становятся более современными, выполняют больше операций. Как в автоматах , так и в сварочных машинах высокой частоты применяем запасные части высокого качества.

ZEMAT Technology Group

История фирмы ZEMAT Technology Group начинается в 1957 году, когда была основана Z.M.E. Zemat. Основателем и многолетним директором фирмы был выдающийся польский специалист в области промышленой электротехники, Зенон Матчак, который в половине 50-х годов ХХ века, вместе со студентами Лодзинского Политехнического Института, создал первый в Польше Генератор Высокой Частоты. Благодария его усилиям и организационным способностям частное предприятие благополучно прошло повороты истории и в течение нескольких десятилетий стало базисом для развития новых технологиий многих видов промышленности в Польше.

ТВЧ сварка

Это наиболее прогрессивный метод сварки. Основное достоинство, которого заключается в мгновенном нагреве свариваемых материалов по всей толщине и высокой производительности. Под действием переменного высокочастотного поля материал поляризуется, что приводит к смещению заряженных частиц, входящих в атомы и молекулы вещества. Движение частиц происходит с трением, а электрическое поле затрачивается на его преодоление, что вызывает нагрев материала.

Максимальная температура сосредоточена на соединяемых поверхностях, а минимальная - на внешних. Такое распределение температуры является преимуществом ТВЧ - сварки, так как наружные поверхности не нагреваются, что снижает деформацию в зоне шва. Материал нагревается изнутри током высокой частоты и сварка происходит на молекулярном уровне, чем достигается полная герметичность свариваемых материалов. Сварные швы изготовленные по такой технологии практически не видны.

Сварке ТВЧ подвергаются те термопласты, фактор диэлектрических потерь которых не меньше сотых долей единицы. Неполярные вещества, такие как полиэтилен, полипропилен, полистирол не годятся для высокочастотной сварки.

Применение ТВЧ станков

Производство натяжных потолков (сварка плёнки и приварка гарпуна)
Производство косметичек: сварка вместо шва (сувенирная продукция)
Производство туб (нп. для цветов, сувениров, ёлочных украшений)
Упаковка телефонных карт
Производство канцелярских товаров
Обложки на тетеради
Обложки на документы и т. д.
Регистраторы, скоросшиватели
Альбомы для марок и монет
Коврики под компьютерные "мышки"
Упаковки для одежды и постельного белья ( может быть с т.н. вешалкой )
Упаковка типа блистер
Сваривание ленточных транспортёров, приваривание ограничителей и пальцев цепи конвейера
Сваривание автомобильных брезентовых покрытий-тент
Сваривание палаток
Сваривание маркиз (для защиты от солнца)
Сваривание плавательных басcейнов
Сваривание различных надувных игрушек
Тиснение в материалах фирменных знаков, а также различных обьёмных узоров и форм
Сваривание различных элементов обивки в автомобилях, приваривание элементов для усиления обивки
Сваривание сидений в детских креслах
Сваривание коробок из твёрдой и полутвёрдой ПВХ
Упаковка из мягкой и полутвёрдой плёнки ПВХ для игрушек, инструментов и т. д. много различной упаковки в зависимости от желания клиента
Уплотнение швов в защитной одежде ( куртки, комбинезоны, брюки, резиновые сапоги для рыбалки)
Сваривание обивки на велосипедных сиденьях
Сваривание и обрезание подкладок, например, для завтрака
Сваривание различных светящихся элементов разных форм (цветок, сердце. для детей, чтобы их было видно в темноте на дороге)
Сварка тентов, заградительных бонов для защиты от разливов нефти, спортинвентаря, надувной мебели и т.д., изготавливаемых из пленки ПВХ, а также из тканей с двухсторонним нанесением слоев ПВХ.

Это не полный перечень возможного применения установок ТВЧ. Можно сваривать все, что производится из ПВХ или материалов, содержащих свыше 30% ПВХ.

Электродные полосы для сварки натяжных потолков

В процессе изготовления натяжных потолков производят сварку полотен натяжного потолка и приваривание гарпуна к полотну. Для выполнения этих операций используют прямолинейные электродные полосы нескольких конфигураций. Выбор той или иной конфигурации зависит от используемого оборудования ТВЧ и предпочтений производителей потолков. Как говорится, дело привычки.
При выборе электродов для сварки швов надо учитывать дифференциал покупаемого электрода. Мы предлагаем электроды с оптимально подобранным дифференциалом 2/10.

Электроды для станков ТВЧ (электродные полосы) используемые для сварки швов и приваривании гарпуна достаточно долговечны, но держать их в запасе будет совсем не лишним. Сейчас в основном используются итальянские электродные полосы, которые мы вам и предлагаем.

прайс-лист на электроды (электродные полосы)

прайс-лист на диэлектрик (электрокартон)

Электродные полосы с обрезной кромкой (сварка + обрезка)

Предназначены для сварки полотен натяжного потолка.

электрод № 6
дифференциал 2/10
толщина полосы: 1,50 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод № 6SP
дифференциал 2/10
толщина полосы: 1,50 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод № 7
дифференциал 2/10
толщина полосы: 2,25 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод № 7SP
дифференциал 2/10
толщина полосы: 2,25 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

Электродные полосы без обрезной кромки (сварка)

Предназначены для приварки гарпуна к полотну натяжного потолка.

электрод рельефный № 45/0
толщина полосы: 2,25 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод рельефный № 45
толщина полосы: 3,0 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод рельефный № 54
толщина полосы: 2,25 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод рельефный № 32TC
толщина полосы: 3,0 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод плоский № 2С
толщина полосы: 2,25 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

электрод плоский № 2E
толщина полосы: 3,0 мм
высота: 23 мм; длина: 67 мм

Диэлектрик для станков ТВЧ (электрокартон, электроизолятор)

При покупке станка ТВЧ его комплектуют начальным количеством диэлектрика (электрокартона), в - дальнейшем его необходимо будет покупать самостоятельно.

В качестве диэлектрика можно использовать электрокартон, прессшпан, тефлоновые ленты и тефлоновые полотна. Мы используем на своём производстве тефлоновые ленты с самоклеющейся основой, это облегчает замену и использование диэлектрика.

Мы используем позиционер для гарпуна шириной 5 см и поэтому для него выбрали тефлоновую ленту аналогичной ширины. На сварке швов мы используем тефлоновые ленты японской компании «Нитофлон», их выбор был сделан путём подбора вариантов сварки и надёжности получаемого шва.

Тефлоновые ленты поставляются в рулонах, а тефлоновые полотна можно приобрести необходимой длины при ширине 1,0 метр.

Читайте также: