Главная » Разное » Сварка нагретым инструментом

Сварка нагретым инструментом

Дата публикации: Апрель 14, 2014

Сварка нагретым инструментом, которую также называют сваркой нагретой плитой (плоских деталей), представляет собой процесс образования соединения деталей из термопластов, в котором используется металлический инструмент с электрическим нагревом для размягчения соединяемых поверхностей. После нагрева плита или инструмент удаляются, а детали совмещаются под давлением прежде чем произойдет охлаждение и затвердевание их поверхностей. Сварка нагретым инструментом может быть использована для соединения как имелких, так и крупных деталей из почти любого термопласта. Этот процесс успешно используется для сварки деталей из ПЭ и ПП, которые трудно соединить с помощью другого вида сварки. Этот процесс идеально пригоден для сварки разнородных материалов, когда каждая из рабочих поверхностей инструмента нагревается до соответствующих для каждого из термопластов температур. Этот процесс также пригоден для сварки деталей со сложными поверхностями, расположенными в нескольких плоскостях или деталей с глубокими выемками и с тонкими стенками, которые не могут быть точно соединены сваркой вибротрением. Оборудование для сварки и литье нагретым инструментом состоит из пресса, металлического нагревательного инструмента и зажимов, фиксирующих детали. Температура инструмента обычно очень высока, что приводит к сокращению времени разогрева. Нагревательные инструменты часто покрываются тонким слоем напыленного ПТФЭ (тефлона) или сменной тефлоновой пленкой. Температура покрытых ПТФЭ инструментов не должна превышать 270 "С. В качестве альтернативы могут быть использованы другие покрытия с низким коэффициентом трения (например, никелевое покрытие, полученное методом химического восстановления и наполненное ПТФЭ). Для преодоления проблемы прилипания, можно применить: 1) бесконтактный нагрев (излучение и конвекция); 2) плиты с очень высокими температурами нагрева (до 400 °С, при которых прилипший расплав деструктирует, оставляя поверхности инструмента относительно чистыми перед выполнением следующего цикла нагрева. Последний метод пригоден не для всех термопластов и требует применения вентиляции.

Основные стадии процесса сварки нагретым инструментом:

Нагретые плита или инструмент устанавливается между подлежащими сварке деталями;

Нагретый инструмент должен точно соответствовать контуру деталей;

На начальной стадии для контактирования нагретого инструмента с деталями необходимо приложить относительно высокое давление, чтобы компенсировать искривления соединяемых поверхностей и их несоответствие друг другу;

Детали удерживаются в контакте с инструментом, пока не произойдет их достаточный нагрев и слой расплава не распространится на нужную глубину.

При плавлении происходит удаление загрязнений и выравнивание соединяемых поверхностей. Как только начинается горизонтальное течение расплава в зоне контакта с инструментом давление снижают, в то время как слой расплава увеличивается в результате вытекания расплава. Ограничители перемещения фиксаторов для деталей и инструмента приходят в контакт. Важно иметь в виду, что различные слои сварного шва имеют разную «термическую историю», и это может явиться причиной термической деструкции расплава на его границе контакта с инструментом, или термоокислительной деструкции, когда происходит раскрытие фиксаторов. После нагрева удерживающие детали фиксаторы раскрываются, и нагретый инструмент быстро удаляется из зоны сварки. Затем детали приводятся в контакт под давлением, что сопровождается выдавливанием расплава — образованием наплыва.Ограничители перемещения фиксаторов приходят в контакт друг с другом. После охлаждения изделия из пластика сварного шва верхний фиксатор отводится из сварочного узла установки.