A műanyagokat számos iparágban használják. A polimer anyagok jellemző tulajdonsága, hogy az olvadás után mechanikai merevséget és szilárdságot szereznek, nemcsak a különféle termékek gyártásánál, hanem az otthoni javításoknál is széles körben használatos.
A műanyagok hegesztésnek nevezett összekapcsolása technológiailag legmegfelelőbb és leggazdaságosabb módja a különféle termékek javításának. A hegesztő műanyag lehetővé teszi nagy szilárdságú tompakötések létrehozását. Sőt, a hegesztéshez használt technológia és berendezések nem különösebben nehéz otthoni használatra.
Alapvető hegesztési módszerek
A hegesztési folyamat sokféle technológiai módszerével a műanyaghegesztési módszerek két fő csoportra oszthatók:
- a hideghegesztés speciális vegyszerek segítségével történik, amelyek hatékonyan elősegítik a műanyag termékek csatlakoztatását,olvadó felületek nélkül;
- a meleghegesztés a műanyagok molekuláris szintű kombinációja, amikor a felületeket félig folyékony állapotba hevítik.
A bármilyen típusú hegesztett kötés feladata az, hogy az egyik anyagnak a másikba való zökkenőmentes átmenetén keresztül erős érintkezést hozzon létre a polimer anyagok között. A műanyaghegesztés speciális adalékokkal vagy anélkül is elvégezhető.
Hideges hegesztési módszer
A vegyipar fejlődésével a műanyagok hideghegesztése a legnagyobb népszerűségre tett szert nemcsak a szakemberek, hanem az otthoni termékeket javító hétköznapi emberek körében is. Ez az elnevezés elvileg jobban megfelel a tudományos kifejezésnek, amely a polimer anyagok vegyületének típusát jelöli. Általában ez a technológia műanyag alkatrészek ragasztására kémiailag aktív anyagok felhasználásával.
Jelenleg a gyártók háromféle hegesztéshez szükséges alkatrészt gyártanak:
- Az egykomponensű kompozíció úgy néz ki, mint egy egyszerű irodai ragasztó. Ennek a kompozíciónak a sokoldalúsága lehetővé teszi szinte bármilyen polimer anyag kiváló minőségű hegesztését. A műanyagok otthoni hegesztésére a legelterjedtebb egykomponensű ragasztót használják.
- A kétkomponensű ragasztó epoxigyantából és keményítőből áll, amelyeket külön tartályokban szállítanak a fogyasztóknak. A komponensek keverését bizonyos arányban kell elvégezni,közvetlenül a munka befejezése előtt.
- Az aktív reagens rúdnak van egy keményítőből készült külső héja és egy epoxigyantával töltött belső héja. Miután levágta a kívánt rúddarabot, ujjaival óvatosan kell gyúrni, amíg homogén műanyag massza nem keletkezik.
A ragasztóösszetétel elkészítésével kapcsolatos minden munkát szigorúan a gyártó utasításai szerint kell elvégezni.
Hideghegesztési technológia
A műanyag hegesztése előtt elő kell készíteni az összeillesztendő termékek felületeit. Ehhez az alkatrészek széleit csiszolóanyaggal (csiszolópapír, reszelő) kell feldolgozni. Ez a kezelés lehetővé teszi a felületi érdesség kialakítását, amely jelentősen növeli a műanyag tapadását.
A hegesztési technológia a következő:
- Az előkezelést követően, közvetlenül a munkavégzés előtt szükséges az összeillesztendő termékek felületeinek zsírtalanítása. Szinte bármilyen alkohol alapú oldószer használható erre.
- Továbbá az utasításoknak megfelelően ragasztóanyagot viszünk fel az összeillesztendő részek szélére.
- A felületek szorosan egymáshoz vannak nyomva. Ezenkívül a tömörítést addig kell végezni, amíg a kompozíció teljesen megszilárdul.
- Miután az alkatrészek teljesen megszáradtak, a műanyaghegesztési folyamat befejezettnek tekinthető.
A hidegillesztés fő előnye a különböző anyagok felületeinek hatékony hegeszthetősége, miközben továbbinincs szükség felszerelésre. A módszer hátránya a varrat alacsony rezgésállósága, ezért a hideghegesztés alkalmazása korlátozott a mozgó mechanizmusokban.
Műanyag meleghegesztése
A műanyagok forró hegesztési módszere az olvadt felületek viszkózus állapotba való molekuláris kölcsönhatásán alapul. Ebben az esetben figyelembe kell venni a polimer reakciójának természetét a hőmérsékleti hatásra. Ezen elv szerint a műanyagokat hőre és hőre lágyuló műanyagokra osztják.
A hőre lágyuló műanyagok nem változtatják meg teljesítményüket és kémiai tulajdonságaikat, még az olvadt állapotba való ismételt átmenet esetén sem. És ami a legfontosabb, hogy a lehűlés után az eredeti keménységre visszaállva az anyagok ne veszítsék el szilárdságukat. A hőre lágyuló műanyagokkal ellentétben a hőre lágyuló műanyagok, visszatérve eredeti állapotukba, szinte teljesen elvesztik plasztikus tulajdonságaikat. Az anyag ilyen reakciója nem teszi lehetővé, hogy visszajusson a viszkózus fázisba, teljesen elveszítve erejét. A legtöbb műanyag hőre lágyuló műanyag.
Hőhegesztési módszerek
A polimer anyagok csatlakozási zónájának hőenergiával való ellátásának módjától függően a következő típusú meleghegesztések léteznek:
- forró gázáram;
- speciális fűtött szerszámmal;
- expozíció a termék széleinek megolvadt adalékanyag;
- ultrahangos áramlással;
- infravörös vagy lézerfény használatával;
- a kötés melegítése súrlódással;
- nagyfrekvenciás elektromos áramnak való kitettség.
Az első három módszer hatékony a műanyag saját kezű otthoni hegesztésekor. A többit leggyakrabban közvetlenül az ipari vállalkozásokban használják fel a gyártási folyamat során.
Meleggáz-hegesztés
A hézag felfűthető gázégővel nitrogén vagy argon felhasználásával. De a legbiztonságosabb és legköltséghatékonyabb a műanyagok hajszárítóval történő hegesztése, mivel az összeillesztett termékek széleit forró levegő melegíti fel.
A műanyag termékek gyártását és javítását ipari vagy háztartási hőlégpisztolyok végzik. Szerkezetileg ez a műanyag hegesztő berendezés ugyanúgy van elrendezve. Az ipari hajszárítók nagy teljesítményűek, amelyek beállítása automatikusan megtörténik, és számos további funkcióval és különféle tartozékokkal is fel vannak szerelve.
A műanyag hőlégpisztollyal történő hegesztése több lépésben történik:
- Meghatározzák a műanyag típusát, ennek megfelelően választják ki a fűtési hőmérsékletet, valamint a munkára alkalmas fúvókát.
- Az összeillesztendő termékek széleit megtisztítják és zsírtalanítják.
- A nyersdarabok szilárdan rögzítve vannak, hogy ne mozduljanak el munka közben.
- A hézagot olvadt állapotba hevítik, amelynél az anyagok összeolvadnak.
- A hegesztés létrehozása után a terméknek természetes körülmények között le kell hűlnie. További hűtés nem javasolt.
- Akkora varrás végső tisztítása.
Fűtőellenállásos hegesztés
Az otthoni műanyaghegesztés legegyszerűbb módja a termék éleinek közvetlen melegítése forró szerszámmal. A kontakthegesztés technológiai eljárását tartják a legegyszerűbbnek és otthoni körülmények között a legkönnyebben alkalmazhatónak, mivel nem igényel kifinomult berendezéseket.
A hegesztés két fő lépésre osztható:
- Az összeillesztendő részek éleinek egyesítése.
- Az olvadt felületek sűrű összenyomása és tartása a teljes lehűlésig.
A műveletek közötti időnek minimálisnak kell lennie, hogy az anyagnak ne legyen ideje lehűlni. Ellenkező esetben a varrat minősége nem lesz megfelelő.
Otthon a kisebb javításokhoz gyakran egyszerű, speciális fúvókákkal felszerelt forrasztópákát használnak.
Hegesztő fogyóeszközök használata
A varrat szilárdságának és minőségének növelése érdekében a műanyagok összeillesztésekor speciális adalékanyagokat széles körben használnak. Ilyen anyagként műanyag rudakat vagy szalagokat használnak.
A hegesztési varrat összetételéhez adalékanyag hozzáadása nagymértékben javítja a hegesztési folyamatot forró levegős fűtéssel. A műanyagok jó minőségű csatlakoztatásának fő feltétele az adalékanyag és a polimer anyag összetételének megfelelősége.
A töltőanyag használatának nagyon hatékony módja a hegesztő kézi extruder használata. Ez a pisztolynak kinéző termomechanikus eszköz először viszkózus állapotba melegíti a polimer anyagot, majd automatikusan rányomja az adalékanyagot az összeillesztendő felületekre.
A műanyag termékek hegesztését széles körben alkalmazzák a gyártóműhelyekben és otthon is. A hegesztési folyamat technológiája még egy tapasztalatlan ember számára is könnyen elsajátítható, miközben emlékezni kell a munkavégzés során szükséges biztonsági intézkedések betartására.
