Zgrzewanie i spawanie tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne
Tworzywa sztuczne, inaczej tworzywa polimerowe to materiały, które składają się z niewystępujących w naturze polimerów syntetycznych.
Wymienia się następujące przykłady rodzajów takich tworzyw: syntetyczne pochodzenia naturalnego, syntetyczne sztuczne, konstrukcyjne, porowate, włóknotwórcze, reaktywne, termoplastyczne.
Zgrzewanie
Zgrzewanie to metoda łączenia materiałów niemetalowych lub materiałów, która polega na wywołaniu przez rekrystalizację i dyfuzję znajdujących się obok siebie ziaren metalu styku łączonych wspólnych ziaren. Aby proces zgrzewania się powiódł, ważny jest docisk, temperatura oraz czas trwania procesu. Przy łączeniu części najczęstszą temperaturą, przy której dochodzi do dobrego zgrzania, jest taka, która jest zbliżona do temperatury topnienia.
Do rodzajów zgrzewania zalicza się:
- elektryczne: oporowe lub iskrowe,
- gazowe, np. wykonywane palnikiem acetylenowo-tlenowym,
- tarciowe (dochodzi do tarcia powierzchni styku przez zastosowanie docisku),
- termitowe, polegające na spalaniu aluminium w sproszkowanej formie razem z tlenkami metali,
- elektryczne, używane do elementów maszyn.
Spawanie
Spawanie jest łączeniem materiałów po ich nagrzaniu i stopieniu w miejscu łączenia. Podobnie jak w przypadku lutowania dodawane do tego miejsca jest spoiwo, ale nie jest to konieczne. Ciepło stosowane przy spawaniu pochodzi na ogół z łuku spawalniczego, który jest tworzony za sprawą prądu generowanego przez źródło prądu spawania.
Zgrzewanie tworzyw sztucznych
Zgrzewanie tworzyw sztucznych jest procesem, którego celem jest łączenie elementów z termoplastycznych tworzyw. Przy podwyższonej temperaturze dwóch tworzyw oraz docisku ich do siebie, dochodzi do uplastycznienia niewielkiego fragmentu materiału, a po ochłodzeniu złącze staje się twarde i trwałe. Wspomniane ciepło może mieć źródło z zewnątrz, np. zgrzewarką, ale też i wewnątrz, np. gorącym powietrzem. Zgrzewanie tworzyw sztucznych jest bardzo znane ze zgrzewania rur.
Podstawowymi sposobami zgrzewania tworzyw sztucznych są metody::
- doczołowe,
- mufowe,
- elektrooporowe.
Zgrzewanie doczołowe stosowane jest do przyłączania rur z dużymi średnicami. Jest to bezpieczna sprawdzona metoda łączenia kształtek tworzywowych i rur, polegająca na doprowadzeniu właściwej temperatury w celu złączenia dwóch elementów przy pomocy docisku mechanicznego, by utworzyć z niego jednorodne złącze.
Zgrzewanie mufowe, zwane też polifuzyjnym, polega na podgrzewaniu końcówki kształtki i rury do właściwej temperatury przy pomocy zgrzewarki mufowej, a następnie mechanicznym łączeniu na wcisk. Korelacja końcówki i kształtki oraz narzędzia polifuzyjnego uzyskuje taką siłę, że jest w stanie wytworzyć silne połączenie.
Zgrzewanie elektrooporowe polega na zestawianiu rur polietylenowych przy pomocy złączek wyposażonych w wbudowane elementy grzewcze, wcześniej przygotowując miejsce zgrzewania. Polega to na przekazaniu napięcia elektrycznego do kształtek, co przyczynia się do roztopienia polimeru, a w następnej kolejności stopienia kształtki z rurą.
Spawanie tworzyw sztucznych
Spawanie tworzyw sztucznych uważa się za najczęściej stosowaną metodę łączenia elementów termoplastycznych. Polega ono na uplastycznieniu zestawianych powierzchni i spoiwa przy użyciu wysokiej temperatury topnienia i ciśnienia, co w efekcie daje trwałe złącze kohezyjne. Zaleca się, aby przy większości zabiegów spawających materiał łączący elementy tworzyw sztucznych miały podobną temperaturę i budowę chemiczną.
Spawanie tworzyw sztucznych odbywa się następującymi sposobami:
- spawanie elementem stałym,
- spawanie promieniowe,
- spawanie gazowe,
- spawanie dynamiczne,
- spawanie prądem elektrycznym.
