Plastové materiály se používají v mnoha průmyslových odvětvích. Charakteristická vlastnost polymerních materiálů po roztavení získat mechanickou tuhost a pevnost je široce používána nejen při výrobě různých výrobků, ale také při provádění oprav doma.
Toto spojení plastových materiálů, nazývané svařování, je technologicky nejspolehlivější a nejekonomičtější způsob opravy různých výrobků. Svařování plastu umožňuje vytvářet vysoce pevné tupé spoje. Navíc procesní technologie a zařízení používané pro svařování nejsou pro domácí použití nijak zvlášť obtížné.
Základní metody svařování
Se všemi různými technologickými metodami procesu svařování lze metody svařování plastů rozdělit do dvou hlavních skupin:
- svařování za studena se provádí pomocí speciálních chemikálií, které účinně podporují spojování plastových výrobků,bez tavných povrchů;
- svařování za tepla je kombinace plastů na molekulární úrovni, kdy se povrchy zahřívají do polotekutého stavu.
Úkolem svarového spoje jakéhokoli typu je vytvořit pevný kontakt mezi polymerními materiály prostřednictvím hladkého přechodu jedné látky do druhé. Svařování plastů lze provádět se speciálními přísadami nebo bez nich.
Metoda svařování za studena
S rozvojem chemického průmyslu si svařování plastů za studena získalo největší oblibu nejen mezi profesionály, ale i mezi běžnými lidmi, kteří opravují výrobky doma. Tento název v zásadě více odpovídá vědeckému termínu, který označuje typ sloučeniny polymerních materiálů. Obecně se jedná o technologii lepení plastových dílů pomocí chemicky aktivních látek.
V současné době výrobci vyrábějí tři typy nezbytných součástí pro svařování:
- Jednosložkové složení vypadá jako jednoduché kancelářské lepidlo. Všestrannost této kompozice umožňuje svařovat téměř jakékoli polymerní materiály s vysokou kvalitou. Nejběžnější jednosložkové lepidlo se používá pro svařování plastů doma.
- Dvousložkové lepidlo se skládá z epoxidové pryskyřice a tvrdidla, které se spotřebiteli dodávají v samostatných nádobách. Míchání složek se provádí v určitém poměru,těsně před dokončením práce.
- Aktivní reagenční tyčinka má vnější plášť z tvrdidla a vnitřní plášť naplněný epoxidovou pryskyřicí. Po odříznutí požadovaného kusu tyče jej musíte opatrně hnět prsty, dokud nevznikne homogenní plastická hmota.
Veškeré práce na přípravě kompozice lepidla musí být prováděny přesně podle pokynů výrobce.
Technologie svařování za studena
Před svařováním plastu je nutné připravit povrchy spojovaných výrobků. Za tímto účelem je nutné opracovat okraje dílů abrazivním materiálem (smirkový papír, pilník). Tato úprava umožňuje vytvořit drsnost povrchu, která výrazně zvyšuje přilnavost plastového materiálu.
Technologie svařování je následující:
- Po předúpravě, těsně před provedením práce, je nutné povrchy spojovaných výrobků odmastit. K tomu lze použít téměř jakékoli rozpouštědlo na bázi alkoholu.
- Dále se podle pokynů na okraje spojovaných dílů nanese lepidlo.
- Povrchy jsou k sobě pevně přitlačeny. Kromě toho by měla být provedena komprimace, dokud kompozice zcela neztuhne.
- Po úplném vysušení součástí je proces svařování plastů považován za dokončený.
Hlavní výhodou spojování za studena je schopnost efektivně svařovat povrchy rozdílných materiálů a navícnení potřeba žádné vybavení. Nevýhodou metody je nízká odolnost švu proti vibracím, takže použití studeného svařování je u pohyblivých mechanismů omezeno.
Svařování plastu za tepla
Metoda svařování plastových materiálů za tepla je založena na molekulární interakci roztavených povrchů do viskózního stavu. V tomto případě je nutné vzít v úvahu povahu reakce polymeru na teplotní efekt. Podle tohoto principu se plastové materiály dělí na termoplasty a termoplasty.
Termoplasty nemění svůj výkon a chemické vlastnosti ani při opakovaném přechodu do roztaveného stavu. A hlavně, že po ochlazení na původní tvrdost materiály neztrácejí svou pevnost. Na rozdíl od termoplastů termoplasty po návratu do původního stavu téměř úplně ztrácejí své plastické vlastnosti. Taková reakce materiálu neumožňuje jeho opětovnému přechodu do viskózní fáze a zcela ztrácí pevnost. Většina plastů jsou termoplasty.
Metody tepelného svařování
V závislosti na způsobu dodávky tepelné energie do zóny spojení polymerních materiálů existují následující typy svařování za tepla:
- proud horkého plynu;
- se speciálním vyhřívaným nástrojem;
- vystavení okrajům produktů roztavená přísada;
- pomocí ultrazvukového proudění;
- pomocí infračerveného nebo laserového světla;
- zahřívání spoje třením;
- vystavení vysokofrekvenčnímu elektrickému proudu.
První tři metody jsou účinné při svařování plastů vlastníma rukama doma. Zbytek se nejčastěji používá přímo v průmyslových podnicích ve výrobním procesu.
Svařování horkým plynem
Spoj lze zahřívat plynovým hořákem za použití dusíku nebo argonu. Nejbezpečnější a cenově nejvýhodnější je ale svařování plastů fénem, protože okraje spojovaných výrobků jsou ohřívány horkým vzduchem.
Výroba a opravy plastových výrobků se provádí průmyslovými nebo domácími horkovzdušnými pistolemi. Konstrukčně je toto zařízení pro svařování plastů uspořádáno stejným způsobem. Průmyslové vysoušeče vlasů mají vysoký výkon, jehož nastavení probíhá automaticky, a jsou také vybaveny řadou doplňkových funkcí a různých nástavců.
Svařování plastu horkovzdušnou pistolí se provádí v několika fázích:
- Je určen druh plastu, podle kterého se volí teplota ohřevu a také tryska vhodná pro práci.
- Okraje spojovaných výrobků jsou očištěny a odmaštěny.
- Přířezy jsou pevně upevněny, aby se při práci nepohybovaly.
- Spoj se zahřeje do roztaveného stavu, při kterém se materiály spojí.
- Po vytvoření svaru musí výrobek vychladnout v přirozených podmínkách. Dodatečné chlazení se nedoporučuje.
- Pakzávěrečné čištění švu.
Žárové odporové svařování
Nejjednodušším typem svařování plastů doma je přímé zahřívání hran výrobku horkým nástrojem. Technologický postup kontaktního svařování je považován za nejjednodušší a nejsnáze použitelný v domácích podmínkách, protože nevyžaduje použití sofistikovaného zařízení.
Svařování lze rozdělit do dvou hlavních kroků:
- Stavení okrajů dílů, které mají být spojeny.
- Husté stlačení roztavených povrchů a udržení až do úplného ochlazení.
Doba mezi těmito operacemi by měla být minimální, aby materiál nestihl vychladnout. V opačném případě bude kvalita svaru nedostatečná.
Doma k drobným opravám často používají jednoduchou páječku vybavenou speciálními tryskami.
Používání přídavných materiálů pro svařování
Pro zvýšení pevnosti a kvality švu se při spojování plastových materiálů široce používají speciální přísady. Jako takový materiál se používají plastové tyče nebo pásy.
Přidání přísady do složení svaru výrazně zlepšuje proces svařování pomocí horkovzdušného ohřevu. Hlavní podmínkou pro kvalitní spojení plastů je shoda složení aditiva a polymerního materiálu.
Velmi efektivní možností použití přídavného materiálu je také použití svařovacího ručního extrudéru. Toto termomechanické zařízení, které vypadá jako pistole, nejprve zahřeje polymerní materiál do viskózního stavu a poté automaticky vytlačí přísadu na povrchy, které mají být spojeny.
Svařování plastových výrobků je široce používáno jak ve výrobních dílnách, tak v domácnosti. Technologii procesu svařování snadno zvládne i nezkušený člověk, přičemž je nutné pamatovat na dodržování bezpečnostních opatření při práci.
