Vrsta varjenja plastike

Varjenje plastikeje varjenje za polizdelke iz plastičnih mas in je opisano v ISO 472 kot postopek spajanja zmehčanih površin materialov, običajno s pomočjo toplote (razen varjenja s topilom).Varjenje termoplastov poteka v treh zaporednih fazah, in sicer priprava površine, uporaba toplote in tlaka ter hlajenje.

Varjenje z vročim plinom

Varjenje z vročim plinom, znano tudi kot varjenje z vročim zrakom, je tehnika varjenja plastike z uporabo toplote.Posebej zasnovana toplotna pištola, imenovana vročezračni varilec, proizvaja curek vročega zraka, ki zmehča tako dele, ki jih je treba spojiti, kot plastično polnilno palico, ki morajo biti vsi iz enake ali zelo podobne plastike.(Varjenje PVC-ja na akril je izjema od tega pravila.)

Varjenje z vročim zrakom/plinom je običajna proizvodna tehnika za izdelavo manjših predmetov, kot so rezervoarji za kemikalije, rezervoarji za vodo, toplotni izmenjevalniki in vodovodne armature.

V primeru trakov in folij se polnilna palica ne sme uporabiti.Dva lista plastike se segrejeta z vročim plinom (ali grelnim elementom) in nato zvijeta skupaj.To je hiter postopek varjenja in ga je mogoče izvajati neprekinjeno.

Hitrostno varjenje konice

Pri hitrem varjenju je varilec za plastiko, ki je po videzu in moči podoben spajkalniku, opremljen z dovodno cevjo za plastično varilno palico.Hitrostna konica segreje palico in substrat, hkrati pa pritisne staljeno zvarno palico na svoje mesto.Kos zmehčane plastike se položi v spoj, deli in varilka pa se zlijejo.Pri nekaterih vrstah plastike, kot je polipropilen, je treba staljeno varilno palico "zmešati" z delno staljenim osnovnim materialom, ki se izdeluje ali popravlja.Te varilne tehnike so bile sčasoma izboljšane in jih že več kot 50 let uporabljajo profesionalni proizvajalci plastike in serviserji po vsem svetu.Metoda hitrega varjenja s konico je veliko hitrejša tehnika varjenja in jo je z vajo mogoče uporabiti v ozkih kotih.Različica "pištole" s hitro konico je v bistvu spajkalnik s široko, ravno konico, ki se lahko uporablja za taljenje zvarnega spoja in polnilnega materiala, da se ustvari vez.

Ekstruzijsko varjenje

Ekstruzijsko varjenje omogoča nanos večjih zvarov v enem zvarnem prehodu.To je prednostna tehnika za spajanje materiala, debelejšega od 6 mm.Varilna palica se vleče v miniaturni ročni plastični ekstruder, plastificira in potisne iz ekstrudorja proti spojenim delom, ki se zmehčajo s curkom vročega zraka, da se omogoči lepljenje.

Kontaktno varjenje

To je enako kot točkovno varjenje, le da se toplota dovaja s toplotno prevodnostjo konic klešč namesto z električno prevodnostjo.Dva plastična dela sta združena, kjer ju segrete konice stisnejo, pri tem pa se dele stopijo in povežejo.

Varjenje z vročo ploščo

V povezavi s kontaktnim varjenjem se ta tehnika uporablja za varjenje večjih delov ali delov, ki imajo zapleteno geometrijo zvarnega spoja.Dela, ki ju je treba zvariti, sta nameščena v orodje, pritrjeno na dve nasprotni plošči stiskalnice.Vroča plošča z obliko, ki se ujema z geometrijo zvarnega spoja delov, ki jih je treba zvariti, se premakne v položaj med obema deloma.Dve nasprotni plošči premikata dele v stik z vročo ploščo, dokler toplota ne zmehča vmesnikov do tališča plastike.Ko je ta pogoj dosežen, se vroča plošča odstrani, deli pa se stisnejo skupaj in držijo, dokler se zvarni spoj ne ohladi in ponovno strdi, da se ustvari trajna vez.

Oprema za varjenje z vročimi ploščami je običajno krmiljena pnevmatsko, hidravlično ali električno s servo motorji.

Ta postopek se uporablja za varjenje avtomobilskih komponent pod pokrovom motorja, komponent avtomobilskih notranjih oblog, medicinskih filtrirnih naprav, komponent potrošniških aparatov in drugih komponent notranjosti avtomobila.

Visokofrekvenčno varjenje

Visokofrekvenčno varjenje, znano tudi kot dielektrično tesnjenje ali radiofrekvenčno (RF) toplotno tesnjenje, je zelo zrela tehnologija, ki obstaja že od 40. let prejšnjega stoletja.Visokofrekvenčni elektromagnetni valovi v območju radijskih frekvenc lahko nekatere polimere segrejejo do mehčanja plastike za spajanje.Ogrevane plastike, zvarjene skupaj pod pritiskom.Toplota nastane znotraj polimera s hitro preusmeritvijo dipolov nekaterih kemikalij v polimeru, kar pomeni, da je lahko segrevanje lokalizirano in je proces lahko kontinuiran.

Indukcijsko varjenje

Ko je električni izolator, kot je plastika, vdelan v material z visoko električno prevodnostjo, kot so kovine ali ogljikova vlakna, se lahko izvede indukcijsko varjenje.Varilni aparat vsebuje indukcijsko tuljavo, ki se napaja z radiofrekvenčnim električnim tokom.To ustvari elektromagnetno polje, ki deluje bodisi na električno prevoden bodisi na feromagnetni obdelovanec.V električno prevodnem obdelovancu je glavni učinek segrevanja uporovno segrevanje, ki je posledica induciranih tokov, imenovanih vrtinčni tokovi.Indukcijsko varjenje termoplastičnih materialov, ojačanih z ogljikovimi vlakni, je tehnologija, ki se pogosto uporablja na primer v letalski in vesoljski industriji.

V feromagnetnem obdelovancu lahko plastiko indukcijsko varimo tako, da jo formuliramo s kovinskimi ali feromagnetnimi spojinami, imenovanimi suceptorji.Ti sprejemniki absorbirajo elektromagnetno energijo iz indukcijske tuljave, se segrejejo in s toplotno prevodnostjo izgubijo svojo toplotno energijo v okoliškem materialu.

Injekcijsko varjenje

Injekcijsko varjenje je podobno/identično ekstrudijskemu varjenju, le da lahko z uporabo določenih konic na ročnem varilniku konico vstavimo v luknje za plastične napake različnih velikosti in jih zakrpamo od znotraj navzven.Prednost je, da ni potreben dostop do zadnje strani okvarjene luknje.Alternativa je obliž, le da obliža ni mogoče brusiti poravnano z originalno obdajajočo plastiko do enake debeline.PE in PP sta najbolj primerna za to vrsto postopka.Drader injectiweld je primer takega orodja.

Ultrazvočno varjenje

Pri ultrazvočnem varjenju se visokofrekvenčne (15 kHz do 40 kHz) vibracije z nizko amplitudo uporabljajo za ustvarjanje toplote s trenjem med materiali, ki jih je treba spojiti.Vmesnik obeh delov je posebej zasnovan za koncentracijo energije za največjo trdnost zvara.Ultrazvok se lahko uporablja na skoraj vseh plastičnih materialih.Je najhitrejša razpoložljiva tehnologija toplotnega tesnjenja.

Torno varjenje

Pri varjenju s trenjem se dva dela, ki ju je treba sestaviti, drgneta skupaj pri nižji frekvenci (običajno 100–300 Hz) in višji amplitudi (običajno 1 do 2 mm (0,039 do 0,079 in)) kot pri ultrazvočnem varjenju.Trenje, ki ga povzroči gibanje v kombinaciji s pritiskom vpenjanja med obema deloma, ustvarja toploto, ki začne topiti kontaktne površine med obema deloma.Na tej točki plastificirani materiali začnejo tvoriti plasti, ki se med seboj prepletajo, zaradi česar nastane močan zvar.Po zaključku vibracijskega gibanja deli ostanejo skupaj, dokler se zvarni spoj ne ohladi in se staljena plastika ponovno strdi.Torno gibanje je lahko linearno ali orbitalno, skupna zasnova obeh delov pa mora omogočati to gibanje.

Vrtilno varjenje

Vrtilno varjenje je posebna oblika tornega varjenja.S tem postopkom ena komponenta z okroglim zvarnim spojem ostane nepremična, medtem ko se ujemajoča komponenta vrti z veliko hitrostjo in pritisne na mirujočo komponento.Rotacijsko trenje med obema komponentama ustvarja toploto.Ko spojne površine dosežejo napol staljeno stanje, se predilna komponenta nenadoma ustavi.Sila na obeh komponentah se ohranja, dokler se zvarni spoj ne ohladi in ponovno strdi.To je običajen način izdelave plastičnih koles za nizko in srednje obremenitev, npr. za igrače, nakupovalne vozičke, zabojnike za recikliranje itd. Ta postopek se uporablja tudi za varjenje različnih odprtin v avtomobilske komponente pod pokrovom motorja.

Lasersko varjenje

Ta tehnika zahteva, da je en del prepusten za laserski žarek, drugi del pa absorpcijski ali prevleka na vmesniku, ki absorbira žarek.Oba dela sta pod pritiskom, medtem ko se laserski žarek premika vzdolž spojne linije.Žarek prehaja skozi prvi del in ga absorbira drugi del ali prevleka, da proizvede dovolj toplote, da zmehča vmesnik in ustvari trajen zvar.

Polprevodniški diodni laserji se običajno uporabljajo pri varjenju plastike.Valovne dolžine v območju od 808 nm do 980 nm se lahko uporabljajo za spajanje različnih kombinacij plastičnih materialov.Potrebne so ravni moči od manj kot 1 W do 100 W, odvisno od materialov, debeline in želene hitrosti postopka.

Varjenje s topilom

Pri varjenju s topilom se uporablja topilo, ki lahko začasno raztopi polimer pri sobni temperaturi.Ko se to zgodi, se polimerne verige prosto gibljejo v tekočini in se lahko pomešajo z drugimi podobno raztopljenimi verigami v drugi komponenti.V zadostnem času bo topilo prodrlo skozi polimer in ven v okolje, tako da verige izgubijo mobilnost.To pušča trdno maso prepletenih polimernih verig, ki tvori topilni zvar.

Ta tehnika se običajno uporablja za povezovanje PVC in ABS cevi, kot v gospodinjskih vodovodih."Lepljenje" modelov iz umetne mase (polikarbonat, polistiren ali ABS) je tudi proces varjenja s topilom.