Plastmasas metināšanas veids

Plastmasas metināšanair pusfabrikātu plastmasas materiālu metināšana, un ISO 472 aprakstīts kā materiālu mīkstināto virsmu savienošanas process, parasti ar siltuma palīdzību (izņemot metināšanu ar šķīdinātāju).Termoplastu metināšana tiek veikta trīs secīgos posmos, proti, virsmas sagatavošana, siltuma un spiediena pielietošana un dzesēšana.

Karstā gāzes metināšana

Karstā gāzes metināšana, kas pazīstama arī kā karstā gaisa metināšana, ir plastmasas metināšanas tehnika, izmantojot siltumu.Speciāli izstrādāts karstuma lielgabals, ko sauc par karstā gaisa metinātāju, rada karsta gaisa strūklu, kas mīkstina gan savienojamās detaļas, gan plastmasas pildījuma stieni, kuriem visiem jābūt no vienas vai ļoti līdzīgas plastmasas.(PVH metināšana ar akrilu ir izņēmums no šī noteikuma.)

Karstā gaisa/gāzes metināšana ir izplatīts ražošanas paņēmiens mazāku priekšmetu, piemēram, ķīmisko vielu tvertņu, ūdens tvertņu, siltummaiņu un santehnikas piederumu ražošanai.

Audumu un plēvju gadījumā pildvielas stieni nedrīkst izmantot.Divas plastmasas loksnes karsē ar karstu gāzi (vai sildelementu) un pēc tam velmē kopā.Tas ir ātrs metināšanas process, un to var veikt nepārtraukti.

Ātrgaitas uzgaļa metināšana

Ātrmetināšanas gadījumā plastmasas metinātājs, kas pēc izskata un jaudas ir līdzīgs lodāmuram, ir aprīkots ar plastmasas metināšanas stieņa padeves cauruli.Ātruma uzgalis silda stieni un substrātu, vienlaikus nospiežot izkausēto metināšanas stieni vietā.Savienojumā ir ievietota mīkstināta plastmasas lodīte, un detaļas un metināšanas stieņa drošinātājs.Izmantojot dažus plastmasas veidus, piemēram, polipropilēnu, izkausētais metināšanas stienis ir jāsajauc ar daļēji izkusušo pamatmateriālu, kas tiek izgatavots vai labots.Šīs metināšanas metodes laika gaitā ir pilnveidotas, un profesionāli plastmasas ražotāji un remontētāji tos izmanto jau vairāk nekā 50 gadus.Ātrgaitas metināšanas metode ir daudz ātrāka metināšanas metode, un to var izmantot šauros stūros.Ātruma uzgaļa “pistoles” versija būtībā ir lodāmurs ar platu, plakanu galu, ko var izmantot, lai izkausētu metināto savienojumu un pildvielas materiālu, lai izveidotu savienojumu.

Ekstrūzijas metināšana

Ekstrūzijas metināšana ļauj pielietot lielākas metinājuma šuves vienā metinājuma piegājienā.Tas ir vēlamais paņēmiens materiālu savienošanai, kuru biezums pārsniedz 6 mm.Metināšanas stieni ievelk miniatūrā rokas plastmasas ekstrūderī, plastificē un izspiež no ekstrūdera pret savienotajām daļām, kuras tiek mīkstinātas ar karsta gaisa strūklu, lai varētu notikt savienošana.

Kontaktmetināšana

Tas ir tāds pats kā punktmetināšana, izņemot to, ka siltums tiek piegādāts ar pincher galu siltuma vadītspēju, nevis elektrisko vadītspēju.Divas plastmasas daļas tiek savienotas kopā, kur apsildāmie gali saspiež tās, kūstot un savienojot detaļas.

Karstu plākšņu metināšana

Saistībā ar kontaktmetināšanu šo paņēmienu izmanto, lai metinātu lielākas detaļas vai detaļas, kurām ir sarežģīta metinājuma savienojuma ģeometrija.Abas metināmās daļas tiek ievietotas instrumentā, kas piestiprināts pie divām pretējām preses plāksnēm.Sildīšanas plāksne ar formu, kas atbilst metināmo detaļu metināšanas savienojuma ģeometrijai, tiek pārvietota starp abām daļām.Abas pretējās plāksnes pārvieto detaļas saskarē ar sildvirsmu, līdz siltums mīkstina saskarnes ar plastmasas kušanas temperatūru.Kad šis nosacījums ir sasniegts, sildvirsma tiek noņemta, detaļas tiek saspiestas kopā un turētas, līdz metinātais savienojums atdziest un atkal sacietē, lai izveidotu pastāvīgu saiti.

Karstās plākšņu metināšanas iekārtas parasti tiek vadītas pneimatiski, hidrauliski vai elektriski ar servomotoriem.

Šis process tiek izmantots, lai metinātu automašīnu zem pārsega komponentus, automobiļu salona apdares komponentus, medicīniskās filtrēšanas ierīces, sadzīves tehnikas komponentus un citas automašīnas interjera sastāvdaļas.

Augstas frekvences metināšana

Augstfrekvences metināšana, kas pazīstama arī kā dielektriskā blīvēšana vai radiofrekvences (RF) karstuma blīvēšana, ir ļoti nobriedusi tehnoloģija, kas pastāv kopš 1940. gadiem.Augstas frekvences elektromagnētiskie viļņi radiofrekvenču diapazonā var uzkarsēt noteiktus polimērus, līdz mīkstina plastmasu savienošanai.Karsētas plastmasas, zem spiediena metinātas kopā.Siltums tiek ģenerēts polimērā, ātri pārorientējot dažus polimēra ķīmiskos dipolus, kas nozīmē, ka karsēšanu var lokalizēt un process var būt nepārtraukts.

Indukcijas metināšana

Ja elektriskais izolators, tāpat kā plastmasa, ir iestrādāts materiālā ar augstu elektrovadītspēju, piemēram, metāliem vai oglekļa šķiedrām, var veikt indukcijas metināšanu.Metināšanas aparātā ir indukcijas spole, kas tiek darbināta ar radiofrekvences elektrisko strāvu.Tas rada elektromagnētisko lauku, kas iedarbojas vai nu uz elektriski vadošu, vai uz feromagnētisku sagatavi.Elektrību vadošā sagatavē galvenais sildīšanas efekts ir pretestības sildīšana, ko izraisa inducētās strāvas, ko sauc par virpuļstrāvām.Ar oglekļa šķiedru pastiprinātu termoplastisku materiālu indukcijas metināšana ir tehnoloģija, ko parasti izmanto, piemēram, aviācijas un kosmosa rūpniecībā.

Feromagnētiskā sagatavē plastmasu var metināt ar indukcijas metodi, formulējot tās ar metāliskiem vai feromagnētiskiem savienojumiem, ko sauc par susceptoriem.Šie susceptori absorbē elektromagnētisko enerģiju no indukcijas spoles, kļūst karsti un siltuma vadīšanas rezultātā zaudē siltumenerģiju apkārtējam materiālam.

Injekcijas metināšana

Inžektormetināšana ir līdzīga/identiska ekstrūzijas metināšanai, izņemot, izmantojot noteiktus rokas metinātāja uzgaļus, uzgali var ievietot dažāda izmēra plastmasas defektu caurumos un aizlāpīt tos no iekšpuses uz āru.Priekšrocība ir tāda, ka nav nepieciešama piekļuve defekta cauruma aizmugurē.Alternatīva ir plāksteris, izņemot to, ka plāksteri nevar noslīpēt vienā līmenī ar oriģinālo apkārtējo plastmasu līdz tādam pašam biezumam.Šim procesam vispiemērotākie ir PE un PP.Šāda instrumenta piemērs ir Drader injectiweld.

Ultraskaņas metināšana

Ultraskaņas metināšanā izmanto augstas frekvences (15 kHz līdz 40 kHz) zemas amplitūdas vibrāciju, lai radītu siltumu berzes ceļā starp savienojamiem materiāliem.Abu daļu saskarne ir īpaši izstrādāta, lai koncentrētu enerģiju maksimālai metināšanas stiprībai.Ultraskaņu var izmantot gandrīz visiem plastmasas materiāliem.Tā ir ātrākā pieejamā termoblīvēšanas tehnoloģija.

Berzes metināšana

Berzes metināšanā abas samontējamās daļas tiek berzētas kopā ar zemāku frekvenci (parasti 100–300 Hz) un lielāku amplitūdu (parasti 1–2 mm (0,039–0,079 collas)) nekā ultraskaņas metināšana.Kustības radītā berze apvienojumā ar iespīlēšanas spiedienu starp abām daļām rada siltumu, kas sāk izkausēt saskares vietas starp abām daļām.Šajā brīdī plastificētie materiāli sāk veidot slāņus, kas savijas viens ar otru, kā rezultātā veidojas spēcīga metināšana.Pēc vibrācijas kustības pabeigšanas detaļas paliek kopā, līdz metinātais savienojums atdziest un izkususī plastmasa atkal sacietē.Berzes kustība var būt lineāra vai orbitāla, un abu daļu savienojuma konstrukcijai ir jānodrošina šī kustība.

Spin metināšana

Spin metināšana ir īpašs berzes metināšanas veids.Ar šo procesu viens komponents ar apaļu metinājuma savienojumu tiek turēts nekustīgi, savukārt savienojošā sastāvdaļa tiek pagriezta lielā ātrumā un nospiesta pret stacionāro sastāvdaļu.Rotācijas berze starp abām sastāvdaļām rada siltumu.Kad savienojošās virsmas sasniedz daļēji izkausētu stāvokli, vērpšanas komponents tiek pēkšņi apturēts.Spēks uz abām sastāvdaļām tiek uzturēts, līdz metinātais savienojums atdziest un atkal sacietē.Tas ir izplatīts veids, kā ražot zemas un vidējas slodzes plastmasas riteņus, piemēram, rotaļlietām, iepirkumu ratiņiem, otrreizējās pārstrādes tvertnēm utt. Šo procesu izmanto arī dažādu pieslēgvietu atvērumu metināšanai automobiļos zem pārsega komponentiem.

Lāzera metināšana

Šis paņēmiens prasa, lai viena daļa būtu caurlaidīga pret lāzera staru un vai nu otra daļa būtu absorbējoša, vai pārklājums saskarnē, lai absorbētu staru.Abas daļas tiek pakļautas spiedienam, kamēr lāzera stars pārvietojas pa savienojuma līniju.Sija iet cauri pirmajai daļai, un to absorbē otra daļa vai pārklājums, lai radītu pietiekami daudz siltuma, lai mīkstinātu saskarni, radot pastāvīgu metinājumu.

Pusvadītāju diožu lāzerus parasti izmanto plastmasas metināšanā.Viļņu garumus diapazonā no 808 nm līdz 980 nm var izmantot, lai savienotu dažādas plastmasas materiālu kombinācijas.Atkarībā no materiāliem, biezuma un vēlamā procesa ātruma ir nepieciešami jaudas līmeņi no mazāk nekā 1W līdz 100W.

Šķīdinātāja metināšana

Metinot ar šķīdinātāju, tiek izmantots šķīdinātājs, kas var īslaicīgi izšķīdināt polimēru istabas temperatūrā.Kad tas notiek, polimēru ķēdes var brīvi pārvietoties šķidrumā un var sajaukties ar citām līdzīgi izšķīdušām ķēdēm citā komponentā.Ar pietiekamu laiku šķīdinātājs iesūksies caur polimēru un izkļūs vidē, tādējādi ķēdes zaudēs savu mobilitāti.Tas atstāj cietu samezglotu polimēru ķēžu masu, kas veido šķīdinātāja metinājumu.

Šo paņēmienu parasti izmanto PVC un ABS cauruļu savienošanai, tāpat kā mājsaimniecības santehnikā.Arī plastmasas (polikarbonāta, polistirola vai ABS) modeļu “salīmēšana” ir metināšanas process ar šķīdinātāju.