4. Краткое описание наиболее популярных методов пластиковой сварки [часть 2]

3.5. Сварка горячим воздухом с применением сварочного прутка

Разновидность сварки нагретым газом. Другие газы применяют для сварки полимерных материалов, которые при нагреве окисляются на воздухе.

Горячий воздух из фена выходит через круглое сопло Ø5 мм и оплавляет одновременно сварочный пруток и угол между двумя пластиковыми листами, расплав прутка заполняет угол. При стыковом расположении листов торцы скашивают, образуя V-образную канавку между листами; расплав прутка заполняет канавку. Для ускорения сварки используют сопло быстрой сварки, которое увеличивает время прогрева прутка и обеспечивает прижим расплава к шву (см.рис.9). Для мягкого сварочного прутка при сварке линолеума используют тройное сопло для распределенного нагрева и прижим профильным роликом (см.рис.10).

Особенности метода:

  • Сварка в большинстве случаев выполняется ручным строительным феном, цена которого даже со специальным соплом небольшая. Для больших объемов работы, для повышения скорости и качества сварки применяют специализированные автоматические сварочные аппараты типа FORSTHOFF-F, у которых регулируется не только температура воздуха, но и скорость, и усилие прижима. В первом случае из-за влияния человеческого фактора прочность сварки не превышает 60% от прочности свариваемых изделий. Во втором случае может достигать 80%. Но никогда не больше.
  • Ручной фен – обязательный вспомогательный инструмент при сварке сложных пластиковых изделий, он позволяет проварить углы, недоступные для сварочного экструдера и, тем более, для сварки нагретым инструментом.
  • Компактные ручные фены с большим разнообразием сменных сопел обеспечивают большую универсальность применения.
  • Большая зависимость от человеческого фактора делает необходимым не только знание Технологии сварки горячим воздухом, но и наличие практики.

Метод применяется для сварки пластиковых листов, тонкостенных безнапорных труб, нестандартных пластиковых изделий, для ремонта трещин в пластиковых листах и пр. изделиях. Категорически неприменим для сварки напорных полимерных трубопроводов.

Если объемы работы большие, лучше купить оборудование для экструзионной сварки.

сварка горячим воздухом с присадочным прутком ручная сварка линолеума горячим воздухом со сварочным шнуром
Рис.9 Сварка жестких материалов горячим воздухом Рис.10 Сварка мягких материалов горячим воздухом

 

3.6. Сварка пленок, тканей, гидроизоляционных мембран горячим воздухом внахлест

Разновидность сварки нагретым газом. Другие газы применяют для сварки полимерных материалов, которые при нагреве окисляются на воздухе.

Два слоя пленки укладываются внахлест. Между слоями располагается плоское сопло со щелевым отверстием, горячий воздух из сопла одновременно оплавляет поверхности обоих слоев пленки, затем слои прикатываются друг к другу термостойким валиком.

Особенности метода:

  • В отличие от сварки нагретым клином, прикатка валиком требует жесткой и более-менее гладкой основы. На рыхлом грунте метод не работает.
  • Сварка в большинстве случаев выполняется ручным строительным феном, цена которого даже со специальным соплом невысока (см.рис.11). Для больших объемов работы, для повышения скорости и качества сварки применяют специализированные автоматические сварочные аппараты типа FORSTHOFF-P2 или FORSTHOFF-D, устройство которых позволяет отрегулировать не только температуру воздуха, но и скорость, и усилие прижима (см.рис.12). В обоих случаях ширина зоны сварки во много раз превышает толщину пленки, что обеспечивает прочность соединения.
  • Метод требует быстрого оплавления тонкого слоя (примерно половина толщины) пленки. Поэтому температура горячего воздуха намного выше температуры пластификации полимерного материала, что увеличивает риск термодеструкции. Для сварного шва это не страшно, он имеет двойную толщину. Но следует учитывать, что околошовная зона пленки (особенно из ПВХ) – «слабое звено» готового изделия.
  • Ручной фен – обязательный вспомогательный инструмент при сварке сложных изделий из полимерных пленок, он позволяет проварить углы, недоступные для автоматического сварочного аппарата.
  • Компактные ручные фены с большим разнообразием сменных сопел обеспечивают большую универсальность применения.
  • Большая зависимость от человеческого фактора делает необходимым не только знание Технологии сварки горячим воздухом, но и наличие практики.

Это самый популярный метод сварки пленок, тканей, брезентов из термопластичных полимерных материалов при изготовлении тентов, рекламных баннеров и т.п. Широко используется также для гидроизоляционных мембран на бетонных поверхностях.

Для сварки на грунте лучше купить аппарат для клиновой сварки или ручной сварочный экструдер.

ручная сварка пленки горячим воздухом внахлест автоматическая сварка пленки горячим воздухом внахлест
Рис.11 Ручная сварка пленок горячим воздухом Рис.12 Автоматизированная сварка пленок горячим воздухом

 

3.7. Экструзионная сварка пластиковых листов

По сути, это эволюционировавшая сварка горячим воздухом с присадочным материалом. Полимерный материал в форме прутка или гранул подается в шнековую камеру сварочного экструдера, где нагревается, вымешивается до однородной массы и через сварочный башмак специальной формы впрыскивается в зону сварки, предварительно оплавленную горячим воздухом. Зоной сварки может быть угол между двумя полимерными листами (рис.13) или специально подготовленная V-образная канавка между их торцами.

Особенности метода:

  • Скорость и качество сварки значительно выше, чем у сварки горячим воздухом с присадочным материалом.
  • Цена ручного сварочного экструдера примерно на порядок выше, чем у ручного фена.
  • Прочность сварки – на уровне 80% от прочности свариваемых изделий.
  • Большая зависимость от человеческого фактора делает необходимым не только знание Технологии экструзионной сварки, но и наличие практики.

Это незаменимый метод сварки при изготовлении нестандартных пластиковых емкостей, строительных конструкций и т.д. при серьезных объемах профессиональной работы. С особыми ухищрениями применяется даже для изготовления некоторых фитингов для напорных пластмассовых трубопроводов.

Если объем работы небольшой и требования к качеству невысокие, лучше купить оборудование для сварки горячим воздухом.

экструзионная сварка пластиковых листов сварка гидроизоляционной мембраны ручным экструдером
Рис.13 Экструзионная сварка листов Рис.14 Экструзионная сварка пленок

 

3.8. Экструзионная сварка полимерных гидроизоляционных мембран, геомембран

Оборудование (ручные сварочные экструдеры) – то же, что и для экструзионной сварки пластиковых листов, только с рукоятками для работы стоя (см.рис.14). Полимерный материал в форме прутка или гранул подается в шнековую камеру сварочного экструдера, где нагревается, вымешивается до однородного состояния и через сварочный башмак специальной формы впрыскивается в зону сварки, предварительно оплавленную горячим воздухом. Зона сварки – перехлест двух слоев гидроизоляционной мембраны. Сварной шов накрывает срез верхнего слоя мембраны, а также часть верхнего и нижнего слоев вокруг среза.

Особенности метода:

  • Метод не особо придирчив к жесткости и ровности поверхности под свариваемой полимерной мембраной. Хорошо применим на поверхностях со сложным рельефом.
  • Цена ручного сварочного экструдера примерно на порядок выше, чем у ручного фена.
  • Большая зависимость от человеческого фактора делает необходимым не только знание Технологии экструзионной сварки, но и наличие практики.

Это незаменимый метод сварки термопластичных гидроизоляционных мембран (независимо от толщины и жесткости), уложенных на сложном рельефе – для гидроизоляции бассейна, рельефного прудика, сложной бетонной крыши и т.п.

Если рельеф грунта более-менее плоский, лучше купить аппарат для сварки нагретым клином.

Для сварки мембраны на плоской бетонной поверхности лучший сварочный аппарат – автоматический для сварки горячим воздухом.

 

3.9. Сварка геомембран нагретым клином внахлест

Это разновидность сварки нагретым инструментом. Название происходит от нагревателя в форме горизонтально расположенного зубила. Верхний и нижний слои ползут соответственно вдоль верхней и нижней поверхности металлического нагревателя в направлении его острия, в результате чего их поверхности оплавляются. Вблизи острия нагревателя расположены верхний и нижний металлические прижимные ролики, составляющие часть конструкции клинового сварочного аппарата (см.рис.15). Ролики прикатывают нагретые слои друг к другу.

Особенности метода:

  • Метод клиновой сварки изначально разработан для сварки геомембран, которые в свою очередь предназначены для гидроизоляции больших площадей поверхности земли. Рыхлый грунт плохая опора для продвижения сварочного аппарата вперед вдоль линии шва, поэтому один из прижимных роликов является также и приводным; аппарат продвигается вперед, цепляясь за уложенные внахлест жесткие листы геомембраны.
  • Конструкция сварочного аппарата предполагает расположение одного ролика под нижним листом и одного – над верхним, поэтому метод придирчив к ширине перехлеста листов. Например, если ширина шва 5 см, то рулоны геомембраны раскатываются с перехлестом 7-10 см, т.е. с небольшим запасом. Далее сварочный аппарат выровняет перехлест до 5 см, чуть сдвинув крайний лист.
  • Аппарат клиновой сварки легко движется не только по горизонтальной, но и по наклонной поверхности; однако не осилит криволинейные края геомембраны в углах сложного рельефа (см.рис.16).
  • Цена клинового сварочного аппарата, как правило, заметно выше, чем у любого сварочного экструдера.

Метод клиновой сварки имеет узкую направленность: сварка жестких геомембран на рыхлом грунте более-менее плоского рельефа при обустройстве свалок отходов, гидроизоляции дна искусственных водоемов и т.п. Геомембрана под клиновую сварку чаще всего представляет собой монолитный лист дешевого ПНД толщиной 1,5-4,0 мм. Для мягких гидроизоляционных мембран из эластичных материалов или малой толщины метод не подходит, приводные/прижимные ролики просто скомкают мембрану. Метод также не работает, когда слои мембраны уложены с произвольным перехлестом или нижний слой пришит к основе, здесь лучше купить оборудование для экструзионной сварки.

Для сварки на плоской бетонной основе лучшее оборудование – автоматический аппарат для сварки горячим воздухом.

аппарат для сварки мембран нагретым клином внахлест клиновая сварка мембраны
Рис.15 Клиновой сварочный аппарат
Рис.16 Клиновая сварка мембраны

Читайте также

Новости:
Лидеры (10)