Jak svařovat polyetylen?
Pro svařování polyetylenových trubek lze také použít elektrotavné svařování, hrdlové svařování atd. Tato část popisuje hlavní typy svařování polyetylenových desek.
Svařování polyethylenu horkým plynem (svařování fénem)
Nejjednodušší a cenově nejvýhodnější metoda svařování z hlediska zařízení je široce používána při svařování plechů o malé tloušťce a/nebo lineárních rozměrech.
S touto technologií jsou hlavní materiály a přídavný materiál (svařovací tyč) svařuje se ohřátým plynem (nejčastěji vzduchem) pomocí upínacího tlaku na spojované plochy, který je ručně vytvářen operátorem. Zapojení (posuv tyče) se také provádí ručně. Vzduch je ohříván elektrickými topnými tělesy (fénem) na teplotu potřebnou pro svařování. Ohřev svařovacího místa a svařovacího drátu probíhá současně pomocí speciální svařovací trysky na vysoušeči vlasů. Tvar a rozměry trysky jsou dány především tvarem a průřezem svařovacího drátu.
Hlavní parametry procesu:
| Vzduch, l/min. | Teplota v trysce ˚C | Rychlost plynu cm/min | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Průměr trysky, mm | Průměr trysky rychlosti | ||||
| 3 | 4 | 3 | 4 | ||
| 60-70 60-70 60-70 | 300-340 300-340 270-300 # | 10-15 10-15 – | cca 10 cca 10 – | 50-60 50-60 25-30 | 40-50 40-50 20-25 |
Svařování polyethylenu ručním extruderem
Tato metoda se používá zejména při svařování silnostěnných dílů, které vyžaduje i použití přídavného materiálu (svařovací tyč, méně často granulát.) Extrudér by se při svařování neměl zastavit (kvůli nebezpečí rozkladu).
V zásadě extruzní svařování dvou částí zahrnuje vstřikování roztaveného přídavného materiálu do svarové zóny. Například, když jsou dva plechy vzájemně kolmé, je do rohu mezi nimi vstřikován výplňový materiál, čímž vzniká tzv. Šev typu K.
Hlavní parametry procesu svařování polyethylenu ručním extruderem:
| Teplota extrudátu měřená na výstupu z trysky, ºC | Teplota vzduchu měřená na trysce teplého vzduchu, ºC | Množství vzduchu, litry/min. |
|---|---|---|
| 200-230 | 210-240 | 350-400 |
Svařování polyethylenu pomocí topného tělesa (svařování na tupo)
Svařování polyetylenu pomocí topného tělesa (také nazývané svařování na tupo) se používá pro svařování plechů, bloků a jiných polotovarů profilů. Tento typ svařování je extrémně široce používán pro svařování potrubí z termoplastů. Na rozdíl od předchozích dvou metod svařování tato metoda nevyžaduje použití přídavného materiálu.
Pro svařování pomocí topného tělesa, tzv. stroje pro svařování na tupo, jejichž princip činnosti (ohřev pomocí topného tělesa různých tvarů) je stejný a liší se pouze typem pohonu (ruční, mechanický, pneumatický atd.), který přenáší smykovou sílu na prvky být svařován. Kromě toho mohou být svařovací stroje na tupo vybaveny speciálním zařízením a různými možnostmi – například pro svařování plechů pod úhlem, pro svinutí svařovaných plechů.
Některé typy svařovacích strojů na tupo umí kromě HDPE svařovat také HMPE a UHMWPE.
Při svařování polyetylénu natupo je potřebné teplo přiváděno přímo z topného tělesa do svařovací zóny spojovaných ploch. Tím je dosaženo příznivějšího rozložení tepla, takže žádná zóna materiálu není zatížena více teplem než jiná. Kromě toho musí být dosedací plochy topného tělesa čisté a zcela přilehlé. Tento typ svaru vykazuje malé vnitřní pnutí a lze jej zatěžovat v podstatě stejným způsobem jako původní materiál.
Z hlediska svařitelnosti je nejúčinnějším typem polyetylenu pro domácí a průmyslové použití HDPE – vysokohustotní polyetylen.
Z hlediska svařitelnosti je nejúčinnějším typem polyetylenu pro domácí a průmyslové použití HDPE – vysokohustotní polyetylen. Dnes se tento materiál rozšířil a je po něm trvale vysoká poptávka.
Vlastnosti svařování polyethylenu
- homogenita surovin ve složení spojovaných prvků;
- správná volba teplotních podmínek – při nedostatečném ohřevu klesá pevnost a při překročení doporučené teplotní úrovně dochází k deformaci spoje.
Chcete-li znovu vytvořit silný šev, nelze použít dříve použité okraje. Jsou předřezané. Ve většině případů jsou plechy a role polyetylénu svařovány pomocí:
- horký vzduch (vysoušeč vlasů),
- ruční extruder,
- topné těleso (na tupo připojení).
Trubky na bázi polyetylenu se také svařují elektrotavnou a hrdlovou metodou.
Svařování polyethylenu horkým plynem (svařování fénem)
Při práci s polyetylenovým materiálem z fólie nebo role je svařování s konstrukčním fénem považováno za nejdostupnější a nenákladnou metodu spojování. Tato metoda je nejrozšířenější při zpracování plechů s malými tloušťkami, stejně jako materiálů s lineárními rozměry.
Technologie spočívá v napojení polyetylenových fólií na povrch plniva zahřátím se zahřátou plynnou látkou – obvykle vzduchem. Jako přísada se používá speciální tyč. Při zpracování materiálu je na plochy připravené pro svařování vyvíjen upínací tlak. Fólie je zpravidla fixována ručně, bez použití speciálních zařízení. Svařovací drát je rovněž podáván ručně.
Vzduch je přiveden na požadovanou teplotu v souladu s vlastnostmi materiálu pomocí vysoušeče vlasů. Spojovací oblast (okraj polyetylenových fólií) a svařovací drát se současně ohřívají pomocí příslušné trysky pro stavební vysoušeč vlasů. Při volbě tvaru a rozměrů této trysky se bere v úvahu tvar a průřez výplňového materiálu.
Svařování polyethylenu ručním extruderem
Jako efektivní způsob spojování plechových nebo rolových materiálů z polyetylenu se při práci se silnostěnnými obrobky doporučuje svařování ručním extruderem. Proces také používá přísadu ve formě tyčinek nebo granulátů. Vzhledem k riziku rozkladu se spojení provádí v jednom kroku, bez zastavení extrudéru.
Uvažovaný způsob zahrnuje spojení dvou nebo více obrobků do jednoho dílu vstřikováním roztavené svařovací tyče do spojované oblasti. Pokud jsou například listy umístěny navzájem kolmo, pak se přísada vstřikuje do švu mezi díly. V důsledku toho se vytvoří šev ve tvaru K dostatečné pevnosti.
Svařování polyethylenu pomocí topného tělesa (svařování na tupo)
V některých případech se k vzájemnému spojování polyetylenových dílů používá topné těleso – svařování touto metodou se používá ke spojování desek, bloků a jiných typů profilů. Tato technologie je oblíbená zejména při práci s trubkami na bázi termoplastů. Na rozdíl od výše uvedených metod jsou výrobky svařovány natupo bez přídavného materiálu.
Při svařování pomocí topného tělesa se pro tupé spoje používají speciální stroje. Principem činnosti takového zařízení je ohřev materiálu díky vestavěnému topnému prvku vhodného tvaru. Stroje lze ovládat ručně, mají mechanické, pneumatické a další možnosti pohonu. Pohon v instalacích je nezbytný pro zajištění smykové síly na spojovací prvky.
Kromě pohonu se výbava liší také konfigurací a funkčností. Například v průmyslu se svařovací stroje používají ke spojování plechů pod úhlem nebo ke svinutí obrobků. Různé spojovací stroje mohou zpracovávat vysokohustotní polyethylen a další typy materiálů, včetně HMPE a UHMWPE.
Při tupém spoji je teplo přiváděno přímo z topného tělesa do oblasti spojování ploch. Tím je zajištěna optimální distribuce tepelné energie bez přetížení některé ze zón. S ohledem na minimální vnitřní pnutí švu je možné zatížit hotový výrobek téměř stejně jako maximální zatížení pro původní surovinu.