Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Сварка пластмасс

       

Оборудование для сварки пластмасс инфракрасным излучением

Большинство полимерных материалов имеет максимум поглощающей способности, соответствующий ИК-излучению с длинами волн более 2,5-3 мкм. Для создания излучения с такими длинами волн используются стержневые кварцевые лампы, силитовые стержни и нагреватели из хромистых сталей.

Кварцев ые лампы стержневого типа выпускаются в виде газонаполненных трубок с токопроводящей вольфрамовой спиралью. Такие лампы создают большую плотность облучения (до 1 Вт/мм2) при работе короткими импульсами длительностью до 1-5 с.

Однако их чувствительность к сотрясениям и высокая стоимость ограничивают их применение. На базе этого нагревателя создано несколько нагревательных устройств, самым известным среди которых является ИК-излучатель «Пилад» с кварцевой лампой, предназначенный для ручной сварки линолеума с поливинилхлоридным покрытием.

Силитовые стержни изготавливают путем обжига композиции из карбида кремния, кристаллического кремния и углерода. Концы стержней металлизируют, чтобы обеспечить возможность подключения их к источнику электрической энергии. Так как материал обладает большим удельным электрическим сопротивлением, то при пропускании электрического тока стержни могут накаляться до 1254 °С. Недостатки силитовых излучателей: малый срок службы (1000 ч) и возможность разрушения под действием кислорода, влаги и паров углекислоты.

Излучатели из нихрома и жаропрочных хромистых сталей изготавливают в виде спирали из проволок диаметром 0,5-0,8 мм или ленты, наматываемых на кварцевую или фарфоровую трубку диаметром 8-10 мм. Ширина ленты обычно выбирается равной ширине сварного шва. Форма таких нагревателей зависит от конфигурации сварного шва.

При потребляемой мощности 1,5-2,0 кВт температура нагрева хромоникелевых нагревателей составляет 1000-1100 °С. Из стержневых и полосовых элементов изготавливают плоские прямоугольные или фигурные ИК-излучатели, предназначенные для стыковой сварки листов, стержней и труб.

Плоские прямоугольные нагреватели используют для сварки труб диаметром до 100 мм.

Для сварки стыковых швов труб диаметром более 100 мм во избежание нерациональных потерь теплоты применяют кольцевые нагреватели, наружный диаметр которых на 25-35 мм больше, а внутренний – на столько же меньше диаметра труб.

В современных сварочных устройствах источники лучистой энергии компонуют в зависимости от конкретных условий, диктуемых конструкцией свариваемых узлов, видом материала и условиями сварки. Например, оптическая система излучателя «Пилад-220» для сварки линолеума (рис.6.3) состоит из двух кварцевых ламп КИ 220-1000, являющихся источниками излучения (мощность 1 кВт); двух параболических отражателей, изготовленных из сплава АК-6; двухступенчатого коллектора, у которого вторая ступень одновременно служит прижимной рамкой, обеспечивающей совмещение кромок свариваемого материала в одной плоскости. Коллекторы изготавливают из высоколегированной стали с полированными скосами.

Рис 6.3. Оптическая схема излучателя «Пилад-220»: 1 – отражатели излучения; 2, 3 – коллектор; 4 – свариваемый материал

В зависимости от взаимного расположения источников излучения в оптической системе меняется характер теплового поля на нагреваемых деталях. Например, меняя угол наклона отражателей (рефлекторов) вокруг их продольной оси, меняют интенсивность теплового поля по ширине зоны нагрева.

Устройство «Пилад-220» используют при монтажных работах для сварки ковров в цеховых условиях при непрерывном скольжении. Для осуществления давления на соединяемые кромки после их сплавления на второй ступени коллектора имеется специальный полоз, который при движении корпуса сварочного устройства обеспечивает течение термопласта, находящегося в расплавленном состоянии.

Сварка пленок ИК-излучением может осуществляться с помощью машин, предназначенных для сварки нагретым газом, после замены сварочной головки. В качестве излучателей в этих машинах устанавливают силитовый стержень с охлаждаемым рефлектором. Зона сварки ограничивается двумя бесконечными стальными лентами, натянутыми на ролики. Давление в зоне сварки создается за счет упругой деформации подложки по схеме, изображенной на рис.6.1, б.

Схема сварочной головки представлена на рис.6.4. Под сварочную головку непрерывно подается собранная внахлестку пленка. Кромки нахлестки прижимаются к подложке двумя стальными замкнутыми лентами, которые непрерывно захватывают поступающую под головку пленку и перемещают её без проскальзывания с помощью вращающихся роликов. Подложка представляет собой непрерывное полотнище из прорезиненной ткани или армированной волокном микропористой резины, натянутое на ролики опорного стола и перемещающееся со скоростью сварки. Благодаря этому происходит подача пленки под сварочную головку. Упругая подложка обеспечивает поджатие, необходимое для сварки пленки, приведенной в вязкотекучее состояние в зоне контакта. Между прижимными роликами подвешен источник ИК-излучения длиной 200-250 мм с отражающим рефлектором.

Рис.6.4. Схема сварочной головки для непрерывной сварки пленки ИК-излучением: 1,2 – свариваемые пленки; 3 – подложка; 4 – стальные ленты; 5 – источник ИК-излучения; 6 – рефлектор; 7 – прижимные ролики

Рефлектор непрерывно охлаждается проточной водой. За излучателем (по ходу сварки) расположена многосопловая или щелевая головка, через которую на только что выполненный шов подается струя холодного воздуха.

Для стыковой сварки листов с использованием присадочного материала созданы сварочные тракторы, обеспечивающие предварительный нагрев свариваемых кромок и нагрев конца присадочного прутка двумя отдельными нагревателями и последующую прикатку размягченного прутка роликом.

Трубосварочные установки для соединения пластмассовых труб диаметром 100-300 мм ИК-излучением в стационарных и монтажных условиях снабжены механизмом стыковки и сжатия свариваемых труб с электромагнитными зажимными устройствами. Типичная сварочная установка такого конструктивного решения УСПТ-ИК-1С предназначена для автоматической сварки труб с наружным диаметром до 140 мм в монтажных условиях.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru