Plastové materiály sa používajú v mnohých priemyselných odvetviach. Charakteristická vlastnosť polymérnych materiálov po roztavení získať mechanickú tuhosť a pevnosť je široko používaná nielen pri výrobe rôznych výrobkov, ale aj pri vykonávaní opráv doma.
Toto spojenie plastových materiálov, nazývané zváranie, je technologicky najspoľahlivejším a najhospodárnejším spôsobom opravy rôznych produktov. Zváranie plastov vám umožňuje vytvárať tupé spoje s vysokou pevnosťou. Okrem toho procesná technológia a zariadenia používané na zváranie nie sú obzvlášť náročné na domáce použitie.
Základné metódy zvárania
Pri všetkej širokej škále technologických metód procesu zvárania možno metódy zvárania plastov rozdeliť do dvoch hlavných skupín:
- zváranie za studena sa vykonáva pomocou špeciálnych chemikálií, ktoré účinne podporujú spájanie plastových výrobkov,bez topiacich sa povrchov;
- zváranie za tepla je kombinácia plastov na molekulárnej úrovni, kedy sa povrchy zahrievajú do polotekutého stavu.
Úlohou zváraného spoja akéhokoľvek typu je vytvoriť pevný kontakt medzi polymérnymi materiálmi prostredníctvom hladkého prechodu jednej látky do druhej. Zváranie plastov je možné vykonávať so špeciálnymi prísadami alebo bez nich.
Metóda zvárania za studena
S rozvojom chemického priemyslu si zváranie plastov za studena získalo najväčšiu obľubu nielen medzi profesionálmi, ale aj medzi bežnými ľuďmi, ktorí si opravujú výrobky doma. Tento názov je v zásade viac v súlade s vedeckým termínom, ktorý označuje typ zlúčeniny polymérnych materiálov. Vo všeobecnosti ide o technológiu lepenia plastových dielov pomocou chemicky aktívnych látok.
V súčasnosti výrobcovia vyrábajú tri typy komponentov potrebných na zváranie:
- Jednozložkové zloženie vyzerá ako jednoduché kancelárske lepidlo. Všestrannosť tejto kompozície vám umožňuje zvárať takmer akékoľvek polymérne materiály s vysokou kvalitou. Najbežnejšie jednozložkové lepidlo sa používa na zváranie plastov doma.
- Dvojzložkové lepidlo pozostáva z epoxidovej živice a tužidla, ktoré sa spotrebiteľovi dodávajú v samostatných nádobách. Miešanie komponentov sa vykonáva v určitom pomere,tesne pred dokončením úlohy.
- Aktívna reagenčná tyčinka má vonkajší obal z tužidla a vnútorný obal naplnený epoxidovou živicou. Po odrezaní požadovaného kusu tyče ho musíte opatrne miesiť prstami, kým sa nevytvorí homogénna plastická hmota.
Všetky práce na príprave kompozície lepidla sa musia vykonávať striktne podľa pokynov výrobcu.
Technológia zvárania za studena
Pred zváraním plastov je potrebné pripraviť povrchy výrobkov, ktoré budú spájané. Na tento účel je potrebné spracovať okraje dielov brúsnym materiálom (brúsny papier, pilník). Táto úprava umožňuje vytvoriť drsnosť povrchu, ktorá výrazne zvyšuje priľnavosť plastového materiálu.
Technológia zvárania je nasledovná:
- Po predbežnej úprave, tesne pred vykonaním práce, je potrebné povrchy spájaných výrobkov odmastiť. Na tento účel možno použiť takmer akékoľvek rozpúšťadlo na báze alkoholu.
- Ďalej sa podľa pokynov na okraje dielov, ktoré sa majú spojiť, nanesie lepidlo.
- Povrchy sú tesne pritlačené k sebe. Okrem toho by sa malo stláčať, kým kompozícia úplne nestuhne.
- Po úplnom vysušení komponentov sa proces zvárania plastov považuje za dokončený.
Hlavnou výhodou spájania za studena je schopnosť efektívne zvárať povrchy rôznych materiálov, pričomnie je potrebné žiadne vybavenie. Nevýhodou metódy je nízka odolnosť švu proti vibráciám, takže použitie studeného zvárania je obmedzené v pohyblivých mechanizmoch.
Zváranie plastov za tepla
Horúca metóda zvárania plastových materiálov je založená na molekulárnej interakcii roztavených povrchov do viskózneho stavu. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy povahu reakcie polyméru na teplotný efekt. Podľa tohto princípu sa plastové materiály delia na termoplasty a termoplasty.
Termoplasty nemenia svoj výkon a chemické vlastnosti ani pri opakovanom prechode do roztaveného stavu. A čo je najdôležitejšie, po ochladení na pôvodnú tvrdosť materiály nestrácajú svoju pevnosť. Na rozdiel od termoplastov termoplasty po návrate do pôvodného stavu takmer úplne strácajú svoje plastické vlastnosti. Takáto reakcia materiálu neumožňuje opätovný prechod do viskóznej fázy, pričom úplne stráca pevnosť. Väčšina plastov sú termoplasty.
Metódy tepelného zvárania
V závislosti od spôsobu dodávania tepelnej energie do zóny spojenia polymérnych materiálov existujú tieto typy zvárania za tepla:
- prúd horúceho plynu;
- so špeciálnym vyhrievaným nástrojom;
- vystavenie okrajov produktov roztavená prísada;
- pomocou ultrazvukového prúdenia;
- pomocou infračerveného alebo laserového svetla;
- ohrievanie spoja trením;
- vystavenie vysokofrekvenčnému elektrickému prúdu.
Prvé tri metódy sú účinné pri zváraní plastov vlastnými rukami doma. Zvyšok sa najčastejšie používa priamo v priemyselných podnikoch vo výrobnom procese.
Zváranie horúcim plynom
Kĺb môže byť vyhrievaný plynovým horákom s použitím dusíka alebo argónu. Najbezpečnejšie a cenovo najefektívnejšie je však zváranie plastov fénom, pretože okraje spájaných výrobkov sú ohrievané horúcim vzduchom.
Výroba a opravy plastových výrobkov sa vykonáva priemyselnými alebo domácimi teplovzdušnými pištoľami. Štrukturálne je toto zariadenie na zváranie plastov usporiadané rovnakým spôsobom. Priemyselné fény majú vysoký výkon, ktorého nastavenie prebieha automaticky a sú vybavené aj množstvom doplnkových funkcií a rôznych nástavcov.
Zváranie plastov teplovzdušnou pištoľou prebieha v niekoľkých fázach:
- Určuje sa druh plastu, podľa ktorého sa volí teplota ohrevu, ako aj tryska vhodná na prácu.
- Okraje výrobkov, ktoré sa majú spojiť, sú očistené a odmastené.
- Prírezy sú pevne upevnené, aby sa pri práci nehýbali.
- Spoj sa zahrieva do roztaveného stavu, pri ktorom sa materiály spájajú.
- Po vytvorení zvaru musí výrobok vychladnúť v prirodzených podmienkach. Dodatočné chladenie sa neodporúča.
- Potomzáverečné čistenie švu.
Odporové zváranie
Najjednoduchším typom zvárania plastov doma je priame nahrievanie hrán výrobku horúcim nástrojom. Technologický postup kontaktného zvárania je považovaný za najjednoduchší a najľahšie aplikovateľný v domácich podmienkach, keďže si nevyžaduje použitie sofistikovaných zariadení.
Zváranie možno rozdeliť do dvoch hlavných krokov:
- Zatavenie okrajov častí, ktoré sa majú spojiť.
- Husté stlačenie roztavených povrchov a držanie až do úplného ochladenia.
Čas medzi týmito operáciami by mal byť minimálny, aby materiál nestihol vychladnúť. V opačnom prípade bude kvalita zvaru nedostatočná.
Doma na drobné opravy často používajú jednoduchú spájkovačku vybavenú špeciálnymi tryskami.
Používanie zváracích prídavných materiálov
Na zvýšenie pevnosti a kvality švu sa pri spájaní plastových materiálov široko používajú špeciálne prísady. Ako taký materiál sa používajú plastové tyče alebo pásy.
Pridanie prísady do zvarového zloženia výrazne zlepšuje proces zvárania pomocou teplovzdušného ohrevu. Hlavnou podmienkou pre kvalitné spojenie plastov je súlad zloženia prísady a polymérneho materiálu.
Veľmi efektívnou možnosťou použitia prídavného materiálu je tiež použitie zváracieho ručného extrudéra. Toto termomechanické zariadenie, ktoré vyzerá ako pištoľ, najskôr zahreje polymérny materiál do viskózneho stavu a potom automaticky vytlačí aditívum na povrchy, ktoré sa majú spojiť.
Zváranie plastových výrobkov má široké využitie vo výrobných dielňach aj doma. Technológiu procesu zvárania ľahko zvládne aj neskúsený človek, pričom je potrebné pamätať na dodržiavanie bezpečnostných opatrení pri práci.
