Vrsta zavarivanja plastike

Zavarivanje plastikeje zavarivanje poluproizvoda plastičnih materijala, a opisan je u ISO 472 kao proces spajanja omekšanih površina materijala, uglavnom uz pomoć topline (osim zavarivanja rastvaračem).Zavarivanje termoplasta se odvija u tri uzastopne faze i to priprema površine, primjena topline i pritiska i hlađenje.

Zavarivanje toplim plinom

Zavarivanje toplim plinom, također poznato kao zavarivanje toplim zrakom, je tehnika zavarivanja plastike koja koristi toplinu.Posebno dizajnirani toplotni pištolj, nazvan zavarivač na vrući zrak, proizvodi mlaz vrućeg zraka koji omekšava i dijelove koji se spajaju i plastičnu šipku za punjenje, a svi oni moraju biti od iste ili vrlo slične plastike.(Zavarivanje PVC-a na akril je izuzetak od ovog pravila.)

Zavarivanje vrućim zrakom/gasom je uobičajena tehnika proizvodnje za proizvodnju manjih predmeta kao što su kemijski spremnici, rezervoari za vodu, izmjenjivači topline i vodovodni komadi.

U slučaju mreža i filmova, šipka za punjenje se ne smije koristiti.Dva lista plastike se zagrijavaju preko vrućeg plina (ili grijaćeg elementa), a zatim zajedno umotaju.Ovo je brz proces zavarivanja i može se izvoditi kontinuirano.

Brzina zavarivanja vrha

Kod brzog zavarivanja, plastični zavarivač, sličan lemilici po izgledu i snazi, opremljen je dovodnom cijevi za plastičnu šipku za zavarivanje.Brzinski vrh zagreva šipku i podlogu, dok u isto vreme pritiska rastopljenu šipku za zavarivanje u poziciju.U spoj se postavlja perla od omekšane plastike, a dijelovi i zavareni štap se spajaju.Kod nekih vrsta plastike kao što je polipropilen, otopljena šipka za zavarivanje mora se „pomiješati“ sa poluotopljenim osnovnim materijalom koji se proizvodi ili popravlja.Ove tehnike zavarivanja su se vremenom poboljšavale i koriste ih više od 50 godina profesionalni proizvođači i serviseri plastike širom svijeta.Metoda brzinskog zavarivanja je mnogo brža tehnika zavarivanja i uz praksu se može koristiti u uskim uglovima.Verzija "pištolja" sa brzim vrhom je u suštini lemilica sa širokim, ravnim vrhom koji se može koristiti za topljenje zavarenog spoja i materijala za punjenje kako bi se stvorila veza.

Ekstruziono zavarivanje

Ekstruziono zavarivanje omogućava primenu većih šavova u jednom prolazu.To je poželjna tehnika za spajanje materijala debljine preko 6 mm.Šipka za zavarivanje se uvlači u minijaturni ručni plastični ekstruder, plastificira i izbacuje iz ekstrudera na dijelove koji se spajaju, a koji se omekšavaju mlazom vrućeg zraka kako bi se omogućilo spajanje.

Kontaktno zavarivanje

Ovo je isto kao i točkasto zavarivanje, osim što se toplina dovodi pomoću toplinske provodljivosti vrhova pinčera umjesto električne provodljivosti.Dva plastična dijela se spajaju gdje ih grijani vrhovi stisnu, tope se i spajaju dijelove u procesu.

Zavarivanje vrućim pločama

Vezano za kontaktno zavarivanje, ova tehnika se koristi za zavarivanje većih dijelova ili dijelova koji imaju složenu geometriju zavarenog spoja.Dva dijela koja se zavaruju stavljaju se u alate pričvršćene na dvije suprotne ploče prese.Vruća ploča, s oblikom koji odgovara geometriji zavarenog spoja dijelova koji se zavaruju, pomiče se u položaj između dva dijela.Dvije suprotne ploče pomiču dijelove u kontakt s vrućom pločom sve dok toplina ne omekša površine do tačke topljenja plastike.Kada se ovo stanje postigne, vruća ploča se uklanja, a dijelovi se pritiskaju zajedno i drže dok se zavareni spoj ne ohladi i ponovo očvrsne kako bi se stvorila trajna veza.

Oprema za zavarivanje vrućim pločama se obično kontrolira pneumatski, hidraulički ili električno pomoću servo motora.

Ovaj proces se koristi za zavarivanje komponenti ispod haube automobila, komponenti unutrašnje opreme automobila, uređaja za medicinsko filtriranje, komponenti potrošačkih uređaja i drugih komponenti unutrašnjosti automobila.

Visokofrekventno zavarivanje

Visokofrekventno zavarivanje, takođe poznato kao Dielektrično zaptivanje ili Radiofrekventno (RF) toplotno zavarivanje je veoma zrela tehnologija koja postoji od 1940-ih.Visokofrekventni elektromagnetski valovi u opsegu radio frekvencija mogu zagrijati određene polimere do omekšavanja plastike za spajanje.Zagrijane plastike, zavarene pod pritiskom.Toplota se stvara unutar polimera brzom preorijentacijom nekih hemijskih dipola polimera, što znači da se zagrijavanje može lokalizirati, a proces može biti kontinuiran.

Indukcijsko zavarivanje

Kada je električni izolator, poput plastike, ugrađen materijalom visoke električne provodljivosti, poput metala ili ugljičnih vlakana, može se izvesti indukcijsko zavarivanje.Aparat za zavarivanje sadrži indukcijsku zavojnicu koja se napaja električnom strujom radio frekvencije.Ovo stvara elektromagnetno polje koje djeluje ili na električno vodljivi ili na feromagnetski radni komad.U električno provodljivom radnom komadu, glavni učinak grijanja je otporno zagrijavanje, koje je posljedica induciranih struja koje se nazivaju vrtložnim strujama.Indukcijsko zavarivanje termoplastičnih materijala ojačanih karbonskim vlaknima je tehnologija koja se obično koristi u, na primjer, zrakoplovnoj industriji.

U feromagnetnom radnom komadu, plastika se može indukcijsko zavariti tako što se formulira s metalnim ili feromagnetnim spojevima, koji se nazivaju susceptori.Ovi prijemnici apsorbuju elektromagnetnu energiju iz indukcijske zavojnice, postaju vrući i gube svoju toplotnu energiju na okolni materijal toplotnim provođenjem.

Injekciono zavarivanje

Injekciono zavarivanje je slično/identično ekstruzijskom zavarivanju, osim što se pomoću određenih vrhova na ručnom aparatu za zavarivanje može umetnuti vrh u plastične defektne rupe različitih veličina i zakrpati ih iznutra prema van.Prednost je u tome što nije potreban pristup stražnjoj strani rupe za nedostatak.Alternativa je zakrpa, osim što se flaster ne može brusiti u ravni sa originalnom okolnom plastikom do iste debljine.PE i PP su najpogodniji za ovu vrstu procesa.Drader injectionweld je primjer takvog alata.

Ultrazvučno zavarivanje

U ultrazvučnom zavarivanju, vibracije niske amplitude visoke frekvencije (15 kHz do 40 kHz) koriste se za stvaranje topline putem trenja između materijala koji se spajaju.Sučelje dva dijela je posebno dizajnirano da koncentriše energiju za maksimalnu čvrstoću zavara.Ultrazvučni se može koristiti na gotovo svim plastičnim materijalima.To je najbrža dostupna tehnologija toplinskog zaptivanja.

Zavarivanje trenjem

Kod zavarivanja trenjem, dva dijela koja se sastavljaju trljaju se zajedno na nižoj frekvenciji (obično 100–300 Hz) i većoj amplitudi (obično 1 do 2 mm (0,039 do 0,079 in)) od ultrazvučnog zavarivanja.Trenje uzrokovano gibanjem u kombinaciji s pritiskom stezanja između dva dijela stvara toplinu koja počinje da topi kontaktne površine između dva dijela.U ovom trenutku plastificirani materijali počinju formirati slojeve koji se međusobno prepliću, što stoga rezultira jakim zavarenim spojem.Po završetku vibracijskog gibanja, dijelovi ostaju zajedno dok se zavareni spoj ne ohladi i rastopljena plastika se ponovo učvrsti.Kretanje trenja može biti linearno ili orbitalno, a dizajn spojeva dvaju dijelova mora omogućiti ovo kretanje.

Spin welding

Spin zavarivanje je poseban oblik zavarivanja trenjem.Ovim postupkom, jedna komponenta sa okruglim zavarenim spojem se drži nepomično, dok se spojna komponenta rotira velikom brzinom i pritiska na nepokretnu komponentu.Trenje rotacije između dvije komponente stvara toplinu.Kada spojne površine dostignu polu-otopljeno stanje, komponenta koja se okreće se naglo zaustavlja.Sila na dvije komponente se održava sve dok se zavareni spoj ne ohladi i ponovo učvrsti.Ovo je uobičajen način proizvodnje malih i srednjih plastičnih točkova, npr. za igračke, kolica za kupovinu, kante za reciklažu, itd. Ovaj proces se takođe koristi za zavarivanje različitih otvora za otvore u automobilskim komponentama ispod haube.

Lasersko zavarivanje

Ova tehnika zahtijeva da jedan dio bude transmisivan na laserski snop, a drugi dio apsorpcioni ili premaz na sučelju da bi bio upijajući zrak.Dva dijela se stavljaju pod pritisak dok se laserska zraka kreće duž linije spajanja.Snop prolazi kroz prvi dio i apsorbira ga drugi dio ili premaz kako bi stvorio dovoljno topline da omekša međusklop stvarajući trajni zavar.

Poluvodički diodni laseri se obično koriste u zavarivanju plastike.Valne dužine u rasponu od 808 nm do 980 nm mogu se koristiti za spajanje različitih kombinacija plastičnih materijala.Potrebni su nivoi snage od manje od 1W do 100W u zavisnosti od materijala, debljine i željene brzine procesa.

Zavarivanje rastvaračem

Prilikom zavarivanja rastvaračem, primjenjuje se rastvarač koji može privremeno otopiti polimer na sobnoj temperaturi.Kada se to dogodi, polimerni lanci se slobodno kreću u tekućini i mogu se miješati s drugim slično otopljenim lancima u drugoj komponenti.Nakon dovoljno vremena, rastvarač će prodreti kroz polimer i izaći u okolinu, tako da lanci gube svoju pokretljivost.Ovo ostavlja čvrstu masu isprepletenih polimernih lanaca koji čini zavareni spoj rastvarača.

Ova tehnika se obično koristi za spajanje PVC i ABS cijevi, kao i kod kućanskih vodovoda."Ljepljenje" plastičnih (polikarbonat, polistiren ili ABS) modela je također proces zavarivanja otapala.