Сварные соединения пластмасс

Этот вид соединения применяют для элементов из термопластов. Применительно к термопластам сварка — это плотное неразъемное соединение, образующееся при повышенных температурах за счет взаимной диффузии макромолекул, происходящей, при нагреве, размягчении и плотном контакте соединяемых элементов. Оптимальная температура нагрева при сварке лежит в диапазоне, нижним пределом которого является температура текучести термопласта, а верхним пределом — температура его деструкции (разрушения).

Различают два способа получения сварных соединений термопластов: сварка в струе горячего воздуха и контактный способ.

Сварка в струе горячего воздуха подобна газовой сварке металлов. Материал соединяемых деталей и присадочный пруток размягчают в струе горячего воздуха, нагретого до 250—270°С, материал присадочного прутка легко заполняет зазор между деталями, а после остывания образуется плотный герметичный шов.

В качестве источника теплого воздуха используют сварочный пистолет, к которому подводится сжатый воздух, подогреваемый вмонтированным в пистолет электронагревателем. Сварка таким методом является эффективным и высокопроизводительным способом соединения термопластов. Сварной шов в сечении может иметь различный профиль.

Контактный способ применяется для соединения органического стекла, винипласта, полиэтилена, полистирола. Для устройства сварного шва по одному из вариантов контактного способа места соприкосновения двух соединяемых деталей срезают на ус с уклоном 1:3 — 1:5, совмещают по площади контакта и в таком положении закрепляют. Затем шов сжимают и нагревают [для органического стекла давление составляет 1 МПа (10 кгс/см²), а температура нагрева 140—145°С]. Возможна контактная сварка впритык. В этом случае давление прикладывается в плоскости листа и его интенсивность составляет 3—5 МПа (30—50 кгс/см²), а температура нагрева 180—190°С. Продолжительность запрессовки составляет 10—15 мин.

Следует, однако, иметь в виду, что прочность сварного шва, как правило, меньше прочности основного материала. Так, для винипласта это снижение составляет 15—35% при сжатии, растяжении и изгибе, а при испытании на удельную ударную вязкость прочность уменьшается на 90%. Поэтому в случаях, когда эта характеристика является существенной, вместо сварки лучше применить склеивание.