ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

КАФЕДРА ОиТСП

% / нед	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10

Специальные методы ПНС

Пояснительная записка

к расчетно-графической работе на тему:

«Индукционная сварка пластмасс»

Группа МА-474	Фамилия И.О.	Подпись	Дата	Оценка
Студент	Баширов А.Э.
Консультант	Маркелова Н. И
Принял	Маркелова Н. И

Уфа 2014

Оглавление Введение

Самым надежным методом соединения листовых термопластичных материалов при производстве различных емкостей, бассейнов, гальванованн, септиков, воздуховодов, сложных конструкций, ремонте автомобильных пластмасс и т.д является сварка – технологический процесс, при котором обеспечивается монолитность (неразъемность) соединения. Различают несколько способов сварки пластмасс и пластмассовых изделий: сварка нагретым газом (преимущественно воздухом) с помощью присадочного прутка, экструзионная сварка пластмассовых конструкций и сварка пластмасс с помощью нагретого элемента.

Сварка пластмасс, процесс неразъёмного соединения термопластов и реактопластов, в результате которого исчезает граница раздела между соединяемыми деталями. Сварку термопластов производят с использованием тепла посторонних источников нагрева (газовых теплоносителей, нагретого присадочного материала, нагретого инструмента) или с генерированием тепла внутри пластмассы при преобразовании различных видов энергии (сварка трением, токами ВЧ, ультразвуком, инфракрасным излучением и др.). Сварка происходит в пределах термопластического состояния материалов. При этом свободно перемещающиеся молекулярные цепи связываются в поверхностях контакта соединяемых деталей. Сварной шов охлаждается под давлением и в свободном состоянии.

Соединение реактопластов осуществляют способом, основанным на химическом взаимодействии между поверхностями непосредственно или с участием присадочного материала (т. н. химическая сварка). Осуществление этого способа требует интенсивного прогрева поверхностей и интенсификации колебаний звеньев молекул полимера токами ВЧ или ультразвуком. С. п., например плёночных и листовых материалов, внедряется в различных областях промышленности и строительства.

Способы сварки термопластичных материалов:

1. Нагретым газом;

2. Нагретым инструментом:

- Прямой нагрев:

• Встык

• Враструб фитингом и втулок

• В выточку

• В тавр и угловых соединений

• Нагретой проволокой

• Нагретым клином

- Косвенный нагрев:

• Термоимпульсом

• Ленточная

• Роликовая

• Контактно-тепловая (прессованием)

3. Расплавом

4. Трением;

5. Ультразвуковая

6. Токами высокой частоты;

- Оплавлением

- Экструзионная

- Индукционная

7. Излучением

- Лазерная

- Световым лучем

1. Сварка нагретым газом.

Сварка пластмасс нагретым газом – горячий воздух нагревает поверхности свариваемого материала и присадочного прутка и, после приложения давления и остывания, получается монолитное соединение. Отличительной характеристикой способа является подвод тепла непосредственно к соединяемым поверхностям и последовательно от одного участка шва к другому. Наряду с последовательной сваркой возможна также сварка по всей поверхности шва за один прием. Сварку с помощью нагретого газа можно осуществлять с применением присадочного материала и без присадочного материала.

Данной сваркой можно соединять детали практически любых размеров и конфигураций из поливинилхлорида, полиолефинов, полиметилметакрилата, полистирола, полиамидов в любых условиях сварочного производства.

Недостаток этого способа – низкая производительность, высокая стоимость.

Положение шва при сварке: нижнее, горизонтальное, вертикальное (снизу вверх), вертикальное (сверху вниз), горизонтальное на вертикальной поверхности, потолочное; горелка с быстросвариваемым соплом; предпочтительное нижнее и горизонтальное положение шва.

Изделия: толщина 1,5-20 (30)мм, панели, трубы, гидроизоляционные детали, покрытия для полов, фасонные детали.

Материалы: твердый, мягкий поливинилхлорид, твердый, мягкий полиэтилен, полипропилен, полиоксиметилен, полиметилметакрилат, полиамиды, полиизобутилен, поликарбонат.

Рис. 1. Схема сварки пластмасс нагретым газом с применением присадочного материала:

1- свариваемые изделия; 2- сварочный шов;

3- присадочный материал; 4- наконечник нагревателя;

5- струя нагретого газа

Прочность соединений, получаемых без применения присадочного материала, выше, чем с его применением, и достигает 80- 90 % прочности основного материала, при этом удельная вязкость материала почти не снижается. Данный способ сварки используется главным образом для соединения плоских изделий прямолинейным швом.[1, стр. 15]

Рис. 2. Схема сварки нагретым газом листов термопласта без присадочного материала:

1-сварной шов; 2- прижимные ролики; 3- свариваемые листы; 4- наконечник нагревателя

Рис. 3. Схема сварки нагретым газом пленочных материалов:

1- свариваемые пленки; 2- ограничительые ленты; 3- струя газа; 4- наконечник нагревателя; 5- упругая подложка; 6- жесткое основание

Рис. 4. Схема сварки пленок оплавлением кромок с подготовкой свариваемых кромок (а) и без подготовки свариваемых кромок (б):

1- свариваемые пленки; 2- струя газа; 3- наконечник нагревателя; 4- сварной шов; 5- зажимные губки