Spawanie tworzyw sztucznych

Zgrzewanie i spawanie tworzyw sztucznych polega na uplastycznieniu łączonych powierzchni i materiału łączącego pod wpływem ciepła i ciśnienia.  Odbywa się to poprzez dyfuzję makrocząsteczek polimeru, czyli poprzez ich reakcje dyfuzyjno-reologiczne i chemiczne zachodzące między nimi przy użyciu urządzeń grzewczych. Kolejność operacji jest różna: w niektórych przypadkach najpierw doprowadza się do ścisłego kontaktu materiałów, a następnie ogrzewa się łączone powierzchnie; w innych przypadkach jest odwrotnie – łączone powierzchnie są najpierw podgrzewane, a następnie stykane ze sobą; lub łączone powierzchnie stykają się ze sobą i są jednocześnie podgrzewane. Podczas spawania tworzyw sztucznych cząsteczki uplastycznionego materiału i spoiwa rozpraszają się. Po schłodzeniu tworzy się trwałe spoiwo. Podczas spawania tworzyw termoplastycznych, podobnie jak podczas spawania metali, w strefie spawania zachodzą następujące procesy: rozpraszanie energii i przekształcanie w celu zapewnienia aktywacji spawanych powierzchni; wzajemne oddziaływanie aktywnych powierzchni spoiny, gdy stykają się one ze sobą; tworzenie się struktury materiału w strefie kontaktu.

Metody spawania tworzyw sztucznych

Spawanie gazowe

Spawanie gazowe, znane również, jako spawanie gorącym powietrzem, to spawanie z wykorzystaniem ciepła. Polega na jednoczesnym podgrzewaniu spawanych elementów strumieniem gorącego gazu, podgrzewanego w specjalnym urządzeniu. Opracowano pistolet do podgrzewania, który wytwarza strumień gorącego powietrza zmiękczający obie części łączonych tworzyw sztucznych. Spawania gazowe jest wykonywane z materiałem wypełniającym lub bez niego, ręcznie lub przy użyciu specjalnych narzędzi mechanizujących proces spawania. Podczas zgrzewania tkanin i folii nie wolno używać prętów wypełniających. Dwa arkusze tworzywa sztucznego są podgrzewane za pomocą gorącego gazu, a następnie łączone ze sobą. Spawanie gazowe gorącym powietrzem jest powszechnie stosowaną metodą produkcji takich wyrobów, jak zbiorniki na chemikalia, zbiorniki na wodę, wymienniki ciepła i armatura wodna. Ten szybki proces spawania może być realizowany w sposób ciągły.

Spawanie promieniowe

Jest to spawanie tworzyw sztucznych za pomocą wytłaczarki. Tego typu spawanie jest uważane za najwygodniejsze i najbardziej ekonomiczne. Wytłaczarka podaje już stopioną lub zmiękczoną masę do spoiny, która jest dociskana przez dyszę prowadzącą. Urządzenie to jest stosowane do łączenia elementów o dużej grubości. Spawanie przy użyciu wytłaczarki rozpoczyna się od przygotowania, czyli czyszczenia, a następnie spoiny są ściśle łączone. Proces spawania można przeprowadzić w umiarkowanie szybkim tempie, pamiętając o ustawieniu temperatury dla termoplastycznego rodzaju tworzywa sztucznego. Po zakończeniu pracy element musi pozostać nieruchomy aż do całkowitego ostygnięcia. Korzyści z pracy z wytłaczarką to przede wszystkim: niższe zużycie energii, ulepszony sposób przekazywania ciepła, nie ma potrzeby stosować urządzenia mocujące, pełna kontrola nad jakością spoiny.

Spawanie kontaktowe

Spawanie kontaktowe, również zwane oporowym lub metodą gorącej elektrody polega na dociskaniu elementów rozgrzaną taśmą do zimnego podłoża lub ściskaniu elementów między dwiema rozgrzanymi taśmami. Jest to jedna z najbardziej powszechnych metod łączenia folii. Zasada zgrzewania kontaktowego polega na tym, że obszar łączenia jest podgrzewany do stanu lepkości polimeru przez urządzenie grzewcze, które przekazuje ciepło bezpośrednio podczas kontaktu z powierzchną.