Экструзионная сварка полиэтиленовых труб

Экструзионная сварка применяется для сварки листов, профилей и пленок из пластмасс – полиэтилена, полипропилена, реже ПВХ или ПВДФ, еще реже из других термопластов. Для монтажа напорных трубопроводов из термопластов экструзионная сварка неприменима по одной причине – при стыковом расположении свариваемых изделий (труб, листов или пр.) прочность сварного экструзионного соединения не превышает 80% от прочности исходных изделий.

1.2 Общие требования

Так же как и для любой другой технологии сварки пластмасс, для сварки экструдером действуют общие требования:

– Сваривать следует только изделия из одинаковых термопластов. Важнейшими показателями «одинаковости» являются химический состав, плотность и показатель текучести расплава. При сварке экструдером те же требования предъявляются к присадочному материалу.

Замечание: Если показатель текучести расплава (ПТР) свариваемых деталей отличаются, то присадочный материал следует по возможности выбирать таким образом, чтобы его ПТР был средним между ПТР свариваемых деталей.

– Свариваемые поверхности должны быть чистыми. При экструзионной сварке это требование настолько жесткое, что свариваемые поверхности должны быть механически очищены даже от тончайшего слоя окислившегося материала не более чем за 20 мин до начала сварки. Это связано с тем, что технология экструзионной сварки создает сравнительно небольшое течение и перемешивание материала в зоне сварки.

1.3 Главная идея

Технология сварки экструдером была изначально разработана для сварки сравнительно толстостенных деталей. По сравнению с технологией сварки горячим воздухом с применением присадочного материала (прутка), сварка экструдером обеспечивает следующие преимущества:

  • Позволяет сварить толстостенные детали за один проход;
  • Увеличивает скорость сварки;
  • Уменьшает влияние человеческого фактора на качество сварного шва.

В принципе, экструзионная сварка двух деталей заключается в следующем:

– Свариваемые поверхности – специально подготовленная сварочная канавка (рис.1) или угол между листами (рис.2) или поверхность пленки, уложенной внахлест (рис.3). Свариваемые поверхности предварительно нагреваются до температуры пластификации горячим воздухом, выходящим из сопла предварительного нагрева сварочного экструдера. В случае стационарных цеховых сварочных экструдеров поверхности могут нагреваться тепловым излучением.

– Одновременно с этим присадочный материал в форме прутка или гранул подается в экструдер, нагревается до вязко-текучего состояния и перемешивается шнеком экструдера до достижения гомогенной (однородной) массы.

– Вязко-текучий присадочный материал выдавливается из сварочного экструдера и подается в зону сварки через т.н. сварочный башмак.

– Давление, необходимое для экструзионной сварки, прикладывается через присадочный материал – сварочным башмаком. В случае стационарных цеховых сварочных экструдеров сварочное давление на присадочный материал может сообщаться отдельными приспособлениями.

Рис. 1 Шов V-типа Рис. 2 Шов K-типа Рис. 3 Шов F-типа

1.5 Схема работы сварочного экструдера

Поскольку зона сварки обязательно должна быть нагрета перед впрыскиванием присадочного материала, сварочный экструдер снабжен нагревателем воздуха. Горячий воздух подается в зону сварки через т.н. «сопло предварительного нагрева» и нагревает свариваемые поверхности до вязко-текучего состояния. Температура горячего воздуха регулируется специальным контроллером.

Читайте также:  Анодированный алюминиевый рамочный фильтр что это

Нагреватель воздуха может быть в форме термофена, т.е. иметь встроенный нагнетатель воздуха. Как вариант, экструдер может быть рассчитан на внешнюю подачу воздуха – от компрессора или пневмосети предприятия.

Если речь идет о сварочном экструдере шнекового типа (Рис.4), то присадочный материал в форме сварочного прутка или гранул подается в шнековую (экструзионную) камеру.

Вращение шнека обеспечивается электроприводом, в качестве которого часто используют обычную ручную дрель. С учетом того, что нормальная продолжительность работы экструдера больше, чем у дрели, на качественных экструдерах используются модифицированные электромоторы, рассчитанные на продолжительный режим работы и имеющие больший ресурс.

Проходя через экструдер, присадочный материал постепенно нагревается и перемешивается до состояния однородной массы. Нагрев материала обеспечивается электронагревателями, расположенными вокруг экструзионной камеры. Температура электронагревателей регулируется специальным контроллером.

Как вариант, в более простых и дешевых моделях экструдеров нагрев экструзионой камеры может производиться горячим воздухом, который проходит через полость вокруг экструзионной камеры и только после этого подается в зону сварки. В этом случае температура нагрева присадочного материала «привязана» к температуре горячего воздуха.

Расплавленный присадочный материал подается в зону сварки через т.н. сварочный башмак.

Рис. 4 Схема работы сварочного экструдера шнекового типа Рис. 5 Схема работы сварочного экструдера плунжерного типа

В сварочных экструдерах плунжерного типа (рис.5) используется упрощенная схема продвижения присадочного материала через зону нагрева.

Материал в виде сварочного прутка подается на профильные вальцы, которые с усилием вводят его в цилиндрическое отверстие зоны нагрева. Электронагреватели, расположенные вокруг зоны нагрева, постепенно нагревают пруток до вязко-текучего состояния. Таким образом, задняя твердая часть прутка служит поршнем для передней пластифицированной части.

Сварочные экструдеры плунжерного типа отличаются меньшей производительностью. Компактность и небольшой вес позволяют использовать такой экструдер в труднодоступных местах. К недостаткам плунжерных экструдеров следует отнести их высокую требовательность к диаметру и идеально круглой форме сварочного прутка. А подача присадочного материала в форме гранул здесь вообще невозможна.

Нагретый присадочный материал из сварочного экструдера плунжерного типа, так же как и из шнекового экструдера, подается в зону сварки через сварочный башмак.

Форма рабочей поверхности сварочного башмака соответствует форме свариваемых поверхностей. В передней части башмака имеется специальный «нос», ограничивающий выдавливание присадочного материала вперед по направлению сварки.

Давление присадочного материала на «нос» сварочного башмака обеспечивает движение сварочного экструдера в направлении прокладки сварного шва. Скорость движения сварочного экструдера, таким образом, определяется производительностью экструдера и площадью сечения сварного шва.

Читайте также:  Погонный метр сварки цена

1.6 Свариваемые материалы

Экструзионной сваркой наиболее часто свариваются изделия из ПНД, ПП или др. термопластов 1-й группы, у которых разница между температурой вязко-текучего состояния и температурой начала термодеструкции составляет более 50ºС. Это означает, что даже значительный перегрев материала (на 30-40ºС) не может серьезно повредить материал.

Термопласты 2-й группы, как ПВДФ и особенно ПВХ, отличаются неприятной особенностью – температура термодеструкции материала не намного превышает температуру пластификации. Поэтому при сварке ПВДФ особые требования предъявляются к точности работы системы нагрева материала (экструзионной камеры). А для сварки ПВХ, кроме того, используется сварочный экструдер со шнеком специальной формы, который более тщательно перемешивает материал в процессе его расплавления, не допуская локального перегрева.

Температурная неустойчивость термопластов 2-й группы, кроме того, накладывает дополнительные ограничения на технологию экструзионной сварки – в частности, экструдер не должен выключаться и вновь включаться в процессе сварки, не должен надолго оставляться в режиме ожидания и т.п.

Другая неприятность, связанная с ПВХ – это его абразивность и высокая химическая активность при нагреве. Это предъявляет особые требования к стойкости материалов экструзионной камеры и шнека.

Сварка экструдером применяется для сваривания пластмассовых изделий. Данная технология позволяет соединять изделия из различных материалов. Наша компания осуществляет сварку экструдером полипропилена, полиэтилена и пластика. Сварка ручным экструдером (нагретым газом) представляет собой достаточно простой и быстрый процесс. Тем не менее, для получения качественных и ровных стыков мастер должен иметь определенный опыт и соблюдать предписанную технологию.

Цена экструзионной сварки

Стоимость работ по сварке экструдером за погометр

сварочного шва 1500 руб.

Выезд специалиста от 15000руб.

ООО «СитиВелд» выполняет сварку ручным экструдером изделий из пластмасс любой сложности и в различных условиях

Данный сварочный процесс заключается в подаче на место соединения расплавленного полимера из экструдера под давлением. В результате нагревания обрабатываемые поверхности принимают вязкое текучее состояние. После чего под давлением происходит их сваривание.

Преимущества сварки экструдером

Универсальность. Данный аппарат позволяет проводить сварку в любых пространственных положениях (например, выполнить локальное соединение труб, не разъединяя функционирующий трубопровод). Экструдер также позволяет сваривать изделия различной толщины и геометрической формы.

Высокое качество шва. Сварка нагретым газом позволяет достигнуть максимально надежного соединения. В результате перемешивания расплавленных материалов их стыковой шов получается крепким и долговечным. Поэтому экструдер обеспечивает надежное и качественное соединение любых пластмассовых изделий.

Короткие сроки выполнения. Современные экструдеры отличаются малым весом и компактным размером. Процесс работы на таком оборудовании полностью автоматизирован, поэтому соединение деталей при экструзионной сварке происходит в самые короткие сроки.

Читайте также:  Медь и ее сплавы маркировка применение

Если Вы желаете получить более подробную информацию о наших услугах, просто позвоните нам.

Полиэтиленовые трубы не подвержены коррозии, прочны. Это главные условия долговечности таких трубопроводов. Гибкость и относительная эластичность труб пнд позволяет монтировать трубопровод, обходя углы. Полиэтилен — экологичный материал, водопровод из него наиболее желателен для здоровья.

Один из методов монтажа — сварка труб пнд. Сварка встык осуществляется сварочным аппаратом, где нагревательный элемент — зеркало — разогревает трубы до появления грата, затем они стыкуются и фиксируются. При другом способе сварки применяется ручной сварочный экструдер для экструзионной сварки.

Трубы для сварки должны быть из одного вида пластика. Важнейшим требованием при экструзионной сварке является идеальная чистота свариваемых поверхностей, они должны быть очищены от следов окисления не раньше, чем за 20 минут до начала сварки — течение и перемешивание материала в зоне сварки небольшое.

Принцип работы заключается в следующем: поверхности предварительно нагреваются горячим воздухом до начала плавления. Горячий воздух подается из специального сопла экструдера. Для фиксации шва нужен присадочный материал — используется пруток сварочный пнд, который подается в экструдер, где и разогревается до вязкого состояния.

Вязкий материал выдавливается через сварочный башмак, им же создается необходимое давление.

Во время предварительного нагрева поверхностей, температуру горячего воздуха можно контролировать. Сварной шов выполняется сразу, за один проход. Башмак прижимает присадочный материал и одновременно формирует шов. Нос башмака препятствует вытеканию присадочного материла в неправильном направлении, а присадочный материал, давя на нос, способствует продвижению башмака вперед.

Нос башмака повторяет форму соединяемых поверхностей, но не касается их. Чтобы обеспечить это условие, надо соблюдать расстояние 1-3 мм. Зона опоры сварочного башмака не дает присадочному материалу растекаться в разные стороны.

Готовить зону сварки надо непосредственно перед проведением сварочных работ. Загрязнение или пыль снижают прочность шва. Использование растворителя неэффективно, надо применять скребки. Кромки края свариваемых труб должны быть предварительно скошены — для шва V типа. Для толстостенных труб угол поменьше, для тонкостенных — побольше.

Перед началом экструзионной сварки трубы надо прочно зафиксировать относительно друг друга, оставив зазор в 2 мм, тогда присадочный материал сможет немного продавливаться на обратную сторону шва — внутрь трубы.

Сварочный экструдер надо прогреть, настроить производительность. Поднести сопло к началу зоны сварки, прогреть горячим воздухом поверхности, прижать башмак и включить привод.

По окончании работ, экструдер надо поставить на подставку, нагрев выключить, а подачу воздуха не выключать до полного остывания.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector