Různé plastové výrobky vyžadují různé procesy svařování plastů
Plastový výrobek může být vyroben z více materiálů nebo součástí. Pro kombinaci součástí lze použít mechanické spojovací prvky, lepidla a svařovací procesy. Mezi třemi spojovacími metodami má proces svařování nejlepší účinek a existují různé formy svařování. Různé svařovací procesy mohou být použity podle různých materiálů, velikostí a použití.
Mechanické spojovací prostředky, lepidla a svařovací procesy mohou spojit dva inženýrské plasty. Mechanické upevňovací prvky mohou rychle připojit obě složky, ale nepropustná funkce spoje je špatná a lokální napětí může také způsobit oddělení polymerního materiálu.
Lepidla mohou poskytovat dobré vlastnosti a tvoří spoje s vynikající nepropustnou funkcí. Nicméně, lepidla jsou obtížné zvládnout a pomalu léčit. Současně, když se lepidlo používá pro lepení, je nutná příprava švu a čistota povrchu.
Svařování může produkovat dobře lepené šev s mechanickými vlastnostmi v blízkosti mateřského materiálu. Svařování plastů je omezeno na termoplastické polymery, protože termoplastické materiály mohou být změkčovány ohřevem. Po vytvrzení nelze termoséze polymery změkčit zahříváním. Ve srovnání s kovy vyžadují termoplastické polymery méně tepla pro svařování.
Procesy svařování plastů lze rozdělit do dvou kategorií:
1. Mechanický mobilní svařovací proces: ultrazvukové svařování, třecí svařování a vibrační svařování.
2. Proces vnějšího topení: svařování ploténky, svařování horkým plynem a svařování implantátů.
Ultrazvukové svařování
Ultrazvukové svařování používá mechanické vysokofrekvenční vibrace k vytvoření švů. Díly, které mají být sestaveny, jsou upnuty mezi oscilační svařovací hlavou a pevnou svařovací hlavou pod tlakem a pak v pravém úhlu ke kontaktní ploše a přijímají ultrazvukové vibrace s frekvencí 20-40KHz. Střídavé vysokofrekvenční napětí vytváří teplo na rozhraní spoje a vytváří vysoce kvalitní svar. Nástroje používané v tomto procesu jsou velmi drahé, takže je vhodné použít, když je objem výroby velký.
Tato metoda svařování je vhodná pouze pro malé díly, jejichž délka svařování nepřesahuje několik centimetrů. Oblasti použití zahrnují svařovací ventily a screeningové postupy pro lékařské vybavení, krabice, autodíly, pouzdra vysavačů atd.
Třecí svařování
Termoplastické tření svařování (také volal "spin svařování") má stejný princip jako svařování kovů. V tomto svařovacím procesu je jeden substrát fixován a druhý substrát se otáčí řízenou úhlovou rychlostí. Když jsou díly stlačeny dohromady, třecí teplo způsobuje roztavení polymeru a po ochlazení se vytvoří svar. Mezi hlavní parametry svařování patří: otáčky, třecí tlak, tlak při zkřivení, doba svařování a délka tavení.
Třecí svařování může produkovat vynikající kvalitu svařování, proces svařování je jednoduchý a opakovatelnost je silná. Díky jednoduchému procesu je však vhodný pouze pro aplikace, kde je alespoň jedna část kruhová a nevyžaduje úhlové zarovnání.
Vibrační svařování
Vibrační svařování se také nazývá lineární tření svařování. Obě termoplastické části se o sebe navzájem otírají za vhodného tlaku, frekvence a amplitudy, dokud se nevytuští dostatek tepla k roztavení polymeru. Po zastavení vibrací jsou díly vzájemně zarovnány a roztavený polymer ztuhne tak, aby vytvořil svar. Vibrační svařování je podobné rotačnímu svařování, rozdíl je v tom, že pohyb je lineární namísto otáčení. Tato metoda svařování je velmi rychlá, frekvence vibrací je obecně 100 až 240 Hz a amplituda je 1 mm až 5 mm.
Hlavní výhodou tohoto svařovacího procesu je, že může svařovat velké a složité lineární díly vysokou rychlostí. Mezi další výhody patří: schopnost svařovat více dílů současně, svařovací nástroje jsou jednoduché a téměř všechny termoplastické materiály včetně vstřikovaných dílů, extrudovaných dílů, vyfukovaných dílů, termoformovaných dílů, pěnových dílů a lisovaných dílů mohou být svařovány. Používají se hlavně v automobilovém průmyslu a průmyslu domácích spotřebičů.
