Svejsning af plast er en teknologisk proces til at opnå en permanent forbindelse af strukturelle elementer på grund af den diffusionsreologiske eller kemiske virkning af polymermakromolekyler , som et resultat af hvilken grænsefladen mellem de overflader, der skal sammenføjes, forsvinder og en strukturel overgang fra én polymer til en anden skabes.
Den diffusions-reologiske proces af interaktion mellem overfladerne af dele, der skal svejses, implementeres mest effektivt i stadiet af materialets viskøse strømningstilstand, hvor molekylerne har den maksimale mobilitet og den laveste pakningstæthed. I nogle tilfælde er det muligt at opnå en løsning af polymerstrukturen ved indvirkning af et opløsningsmiddel. Graden og hastigheden af diffusion afhænger af molekylvægten og polariteten af polymerenheder. Når de falder, stiger diffusionshastigheden.
Kemisk svejsning er baseret på skabelsen af kemiske bindinger mellem polymere materialer. I modsætning til limning skaber kemisk svejsning ikke en separat kontinuerlig fase. Materialer, der ikke er udsat for diffusionssvejsning (termosets, vulkanisater) kan sammenføjes ved kemisk vekselvirkning af funktionelle grupper eller ved hjælp af et fyldmateriale, der er tæt i aktivitet på de polymerer, der svejses, mens opvarmning og tryk skaber de nødvendige betingelser for svejsning, og fyldstoffer bidrager til aktivering af grupper.
I henhold til evnen til at svejse kan alle kendte polymerer opdeles i 4 grupper.
Der er udviklet særlige metoder til svejsning af plastprodukter. Disse omfatter:
Varmgassvejsning, også kendt som varmluftssvejsning, er svejsning ved hjælp af varme. Der er udviklet en varmepistol, der producerer en stråle af varm luft, der blødgør begge dele af de plastmaterialer, der samles. (Svejsning af PVC med akryl er en undtagelse fra denne regel.)
Varmluftgassvejsning er en almindelig metode til fremstilling af produkter såsom kemikalietanke, vandtanke, varmevekslere og VVS-armaturer.
Ved svejsning af stoffer og film kan en spartelstang ikke anvendes. To plader plastik opvarmes ved hjælp af varm gas (eller et varmeelement) og forbindes derefter. Denne hurtige svejseproces kan udføres kontinuerligt.
Varmeforsegling er processen med at svejse et termoplastisk materiale til et andet lignende materiale ved hjælp af varme og tryk. Varmforsegling bruges til mange applikationer, herunder konnektorer, varmeaktiverede klæbemidler osv. Ved varmeforsegling skal der udføres en vedhæftningstest. Mærkningen af plastdelen og donoren skal matche mindst 80 % i sammensætning.
Ekstruderingssvejsning bruges til at fremstille lange svejsninger i én arbejdsgang. Denne metode foretrækkes til sammenføjning af materiale med en tykkelse på mere end 6 mm. Svejsestangen indsættes i miniature manuelle plastekstrudere og ekstruderes fra ekstruderen ved samlingerne. Fugerne blødgøres af en stråle af varm luft.
Nogle plasttyper såsom PVC, polyamider (PA) og acetater kan opvarmes af højfrekvente elektromagnetiske bølger. Højfrekvenssvejsning bruger denne egenskab til at blødgøre plast, når de sammenføjes. Opvarmning er lokaliseret, svejseprocessen kan være kontinuerlig.
Radiofrekvenssvejsning har været brugt siden 1940'erne. Denne svejsemetode svejser PVC, polyurethan, nylon osv.
Anvendes til svejsning af plast med dårlig elektrisk ledningsevne. I dette tilfælde er et materiale med høj elektrisk ledningsevne - metaller eller kulfibre - indlejret i krydset. Svejsemaskinen indeholder en induktionsspole, der forsynes med en højfrekvent elektrisk strøm. Strømmen genererer et elektromagnetisk felt, der virker på arbejdsemnets ledende flige. De opvarmes resistivt af inducerede strømme kaldet hvirvelstrømme. Induktionssvejsning er meget udbredt i f.eks. luftfartsindustrien.
Ultralydssvejsning bruger højfrekvens (15 kHz til 40 kHz) med lav vibrationsamplitude til at generere varme ved at skabe friktion mellem de materialer, der skal sammenføjes. Ultralydssvejsning kan svejse næsten alt plast.
Ved friktionssvejsning påvirkes to dele af det svejsede materiale af mekaniske vibrationer ved en lavere frekvens (typisk 100-300 Hz) med en højere amplitude (1 til 2 mm) end ved ultralydssvejsning. Friktion skaber varme, der smelter kontaktområderne mellem disse dele. I plast dannes lag, der fletter sig ind i hinanden. Ved afslutningen af vibrationsbevægelsen forbliver begge dele bundet til den svejste samling. Friktionsbevægelsen kan være lineær eller cirkulær.
Se også: Rotationssvejsning
Ved lasersvejsning sættes de to dele, der skal svejses, under tryk. På dette tidspunkt bevæger laserstrålen sig langs forbindelseslinjen. Strålen passerer gennem den første del og absorberes af en anden del eller en uigennemsigtig belægning, så der genereres tilstrækkelig varme til at blødgøre plastikken og skabe en svejsning.
Til svejsning anvendes halvlederlaserdioder med bølgelængder fra 808 nm til 980 nm. og effektniveauer fra 1 W til 100 W, afhængigt af typen af materialer, deres tykkelse og den ønskede proceshastighed.
Svejsning foregår med et opløsningsmiddel, som bruges til at opløse polymeren ved stuetemperatur. Under opløsningen af plasten bevæger polymerkæderne sig frit i væsken og blandes med andre opløste kæder. Med tiden mister kæderne deres mobilitet. Der dannes en fast masse af sammenfiltrede polymerkæder, som danner svejsningen.
Denne metode bruges almindeligvis til svejsning af plastrør i husholdnings VVS.
| Svejsning | |
|---|---|
| Terminologi | |
| Elektrisk lysbue | |
| tryksvejsning | |
| kontaktsvejsning | |
| Andre former for svejsning | |
| Metal svejsning | |
| Svejsning af ikke-metaller | |
| Udstyr og udstyr | |
| Faglige organisationer | |
| Professionelle udgaver | |
| Erhvervssygdomme | |