Газовая сварка пластмасс |
![]() |
Механизированная сварка газовым теплоносителем
Механизация сварки пластмасс газовым теплоносителем повышает производительность труда по сравнению с производительностью при сварке вручную и качество сварного соединения.
Механизированную сварку в основном применяют при однопроходной прямолинейной стыковой сварке листов из пластифицированных и твердых термопластов, а также линолиума из двухслойного поливинилхлорида, листов из винипласта, полиэтилена низкой и высокой плотности, полипропилена и других материалов толщиной до 5 мм.
Сваривают в нижнем положении. В других пространственных положениях механизированную сварку газовым теплоносителем пока не применяют из-за несовершенства сварочных устройств. Сваривают г, приспособлениях , допускающих поперечное смещение листов в пределах, не превышающих допустимые, и на подкладке из материала небольшой теплопроводности. Подкладки из материала большой теплопроводности снижают прочность в корне шва из-за быстрого его охлаждения.
Для механизированной сварки применяют присадочные Прутки диаметром 3—6 мм или профилированные, выполненные в виде равносторонних треугольников с площадью поперечного сечения 4—8 мм 2 .
Треугольный пруток, имеющий большую поверхность, чем круглый, обладает лучшими условиями теплонасыщения , т. е. за одно и то же время такой пруток прогревается на большую глубину. Швы, заваренные треугольными прутками, снижают концентрацию напряжений на границе сплавления прутка с кромками основного материала, а также повышают качество сварного шва за счет увеличения контактирующей площади прутка с кромками.
Высокой скорости механизированной сварки достигают за счет подачи к месту сварки прутка, доведенного в камере подогрева до пластического состояния. Такой пруток поступает под формирующий ролик, полностью заполняет разделку шва и сваривается с кромками основного материала.
Чем выше температура предварительного нагрева присадочного прутка и кромок разделки, тем больше диапазон скоростей сварки и прочность сварного шва. При чрезмерном нагреве камеры предварительного подогрева пруток прилипает к ее стенкам и перегревается. Скорость сварки, изменяемая в широких пределах, зависит от теплофизических свойств, толщины свариваемого материала и температуры теплоносителя. Наиболее приемлемыми являются скорости, которые в зависимости от диаметра прутка составляют 18—60 м/ч; при этом температура нагретого газа па выходе из сопла 500° С. На рис. 35 приведена зависимость температуры нагрева полипропилена от скорости перемещения сварочного полуавтомата. Заштрихованная область соответствует зоне оптимальной скорости сварки.
Степень очистки сварочного шва в процессе сварки от окисной пленки зависит от температуры предварительного подогрева присадочного прутка и сварочного усилия. При этом необходимо сваривать при верхнем пределе температур вязкотекучего состояния термопласта. Это значит, что присадочный материал должен поступать в шов с подвижным расплавленным поверхностным слоем. Очень важно, чтобы сварочное усилие и степень пластичности прутка обеспечивали возникновение при его укладке в кромки разделки сдвигающих усилий, выталкивающих из шва сгоревший и окисленный материал, который собирается около его корня. Сварочное усилие в зависимости от свариваемого материала и диаметра присадочного прутка составляет 2—5 кгс.
На рис. 36 показан поперечный разрез шва, полученного при сварке двухслойного липолиума полуавтоматом ПГП-1. Присадочный пруток хорошо заполняет зазор между свариваемыми кромками. Этот зазор ограничен направляющими конусообразными роликами полуавтомата, фиксирующими сварочную головку относительно шва.
При механизированной сварке может не произойти сцепления прутка с одной из кромок или увеличиться выступ присадочного прутка в результате его скручивания. Эти дефекты устраняют повторным движением полуавтомата без присадочного прутка.
При этом внешний вид шва не изменяется.
В случае разрыва прутка или увеличения зазора между свариваемыми кромками, место дефекта заваривается еще раз с применением присадочного прутка и с последующим движением полуавтомата без него. При пересекающихся швах приваренный пруток в месте первого стыка вырезают, а в месте пересечения замедляют скорость движения полуавтомата, при этом на поверхности прутка остается малозаметный след от ролика.
Пруток в зону сварки подается при накатывании на него после нагрева давящего ролика, в результате чего он приваривается к основному материалу. При вдавливании в шов разогретый присадочный пруток удлиняется на величину, зависящую от степени его прогрева и приложенного к нему усилия. При правильном выборе сечения, соответствующего толщине основного материала, присадочный пруток удлиняется не более чем на 20—25%. При недостаточном прогреве пруток не удлиняется и не происходит сцепления его со свариваемыми кромками. При перегреве пруток удлиняется на 40— 50%, не достигает основания стыка, при этом он как бы размазывается по поверхности основного материала. При удлинении, соответствующем 20—25%, получают шов высокого качества.