Muovin hitsaustyyppi

Muovin hitsauson puolivalmiiden muovimateriaalien hitsaus, ja se kuvataan ISO 472:ssa materiaalien pehmenneiden pintojen yhdistämisprosessina, yleensä lämmön avulla (paitsi liuotinhitsaus).Kestomuovien hitsaus suoritetaan kolmessa peräkkäisessä vaiheessa, jotka ovat pinnan esikäsittely, lämmön ja paineen kohdistaminen sekä jäähdytys.

Kuumakaasuhitsaus

Kuumakaasuhitsaus, joka tunnetaan myös nimellä kuumailmahitsaus, on lämpöä käyttävä muovihitsaustekniikka.Erityisesti suunniteltu lämpöpistooli, jota kutsutaan kuumailmahitsauskoneeksi, tuottaa kuumailmasuihkun, joka pehmentää sekä liitettävät osat että muovisen täyttötangon, joiden kaikkien on oltava samaa tai hyvin samanlaista muovia.(PVC:n hitsaus akryyliin on poikkeus tästä säännöstä.)

Kuumailma/kaasuhitsaus on yleinen valmistustekniikka pienempien esineiden, kuten kemikaalisäiliöiden, vesisäiliöiden, lämmönvaihtimien ja putkistojen valmistukseen.

Rainojen ja kalvojen tapauksessa täyttösauvaa ei saa käyttää.Kaksi muovilevyä lämmitetään kuumalla kaasulla (tai lämmityselementillä) ja rullataan sitten yhteen.Tämä on nopea hitsausprosessi ja sitä voidaan suorittaa jatkuvasti.

Nopeuskärkihitsaus

Pikahitsauksessa muovihitsauskone, joka on ulkonäöltään ja teholtaan juotoskolvia, on varustettu syöttöputkella muovisen hitsaustangon syöttöputkella.Nopeuskärki lämmittää tangon ja alustan samalla, kun se painaa sulan hitsauvan paikoilleen.Pehmennettyä muovia oleva helmi asetetaan liitokseen ja osat sekä hitsaustanko sulake.Joidenkin muovityyppien, kuten polypropeenin, kanssa sulanut hitsaustanko on "sekoitettava" valmistettavaan tai korjattavaan puolisulaan perusmateriaaliin.Näitä hitsaustekniikoita on parannettu ajan myötä, ja ammattimaiset muovivalmistajat ja -korjaajat ovat käyttäneet niitä yli 50 vuoden ajan kansainvälisesti.Pikakärkihitsausmenetelmä on paljon nopeampi hitsaustekniikka ja sitä voidaan harjoitella käyttää ahtaissa kulmissa.Nopeuskärjen "pistooli" on pohjimmiltaan juotoskolvi, jossa on leveä, litteä kärki, jota voidaan käyttää hitsausliitoksen ja täyteaineen sulattamiseen sidoksen luomiseksi.

Ekstruusiohitsaus

Ekstruusiohitsaus mahdollistaa suurempien hitsien levittämisen yhdellä hitsillä.Se on suositeltu tekniikka yli 6 mm paksuisten materiaalien liittämiseen.Hitsaussauva vedetään miniatyyrissä kädessä pidettävään muovisuulakepuristimeen, pehmitetään ja pakotetaan ulos ekstruuderista liitettyjä osia vasten, jotka pehmennetään kuumalla ilmasuihkulla, jotta sidos voi tapahtua.

Kontaktihitsaus

Tämä on sama kuin pistehitsaus, paitsi että lämpö johdetaan puristuskärkien lämmönjohtavuuteen sähkönjohtamisen sijaan.Kaksi muoviosaa tuodaan yhteen, missä kuumennetut kärjet puristavat niitä sulaen ja yhdistäen osat prosessissa.

Kuumalevyn hitsaus

Kosketushitsaukseen liittyen tätä tekniikkaa käytetään hitsaamaan suurempia osia tai osia, joilla on monimutkainen hitsiliitoksen geometria.Kaksi hitsattavaa osaa asetetaan työkaluihin, jotka on kiinnitetty puristimen kahteen vastakkaiseen levyyn.Kuumalevy, jonka muoto vastaa hitsattavien osien hitsiliitoksen geometriaa, siirretään paikoilleen kahden osan väliin.Kaksi vastakkaista levyä siirtävät osia kosketukseen keittolevyn kanssa, kunnes lämpö pehmentää rajapinnat muovin sulamispisteeseen.Kun tämä tila on saavutettu, keittolevy poistetaan, osat puristetaan yhteen ja pidetään, kunnes hitsausliitos jäähtyy ja jähmettyy uudelleen pysyvän sidoksen luomiseksi.

Kuumalevyhitsauslaitteita ohjataan tyypillisesti pneumaattisesti, hydraulisesti tai sähköisesti servomoottoreilla.

Tätä prosessia käytetään autojen konepellin alla olevien komponenttien, autojen sisätilojen osien, lääketieteellisten suodatuslaitteiden, kuluttajalaitteiden komponenttien ja muiden auton sisäosien hitsaukseen.

Korkeataajuinen hitsaus

Korkeataajuinen hitsaus, joka tunnetaan myös nimellä Dilectric Sealing tai Radio Frequency (RF) Heat Sealing, on erittäin kehittynyt tekniikka, joka on ollut käytössä 1940-luvulta lähtien.Korkeataajuiset sähkömagneettiset aallot radiotaajuuksien alueella voivat lämmittää tiettyjä polymeerejä pehmentäen muovit liittämistä varten.Lämmitetyt muovit, painehitsaus yhteen.Polymeerin sisällä syntyy lämpöä joidenkin polymeerin kemiallisten dipolien nopealla uudelleenorientaatiolla, mikä tarkoittaa, että kuumennus voidaan paikallistaa ja prosessi voi olla jatkuvaa.

Induktiohitsaus

Kun sähköeriste, kuten muovi, upotetaan materiaaliin, jolla on korkea sähkönjohtavuus, kuten metallit tai hiilikuidut, voidaan suorittaa induktiohitsaus.Hitsauslaitteistossa on induktiokela, joka saa jännitteen radiotaajuisella sähkövirralla.Tämä synnyttää sähkömagneettisen kentän, joka vaikuttaa joko sähköä johtavaan tai ferromagneettiseen työkappaleeseen.Sähköä johtavassa työkappaleessa päälämmitysvaikutus on resistiivinen kuumennus, joka johtuu indusoituneista virroista, joita kutsutaan pyörrevirroiksi.Hiilikuituvahvisteisten kestomuovimateriaalien induktiohitsaus on yleisesti käytetty tekniikka esimerkiksi ilmailuteollisuudessa.

Ferromagneettisessa työkappaleessa muovit voidaan induktiohitsata formuloimalla niihin metallisia tai ferromagneettisia yhdisteitä, joita kutsutaan suskeptoreiksi.Nämä suskeptorit absorboivat sähkömagneettista energiaa induktiokelasta, kuumenevat ja menettävät lämpöenergiansa ympäröivään materiaaliin lämmön johtuessa.

Ruiskuhitsaus

Ruiskuhitsaus on samanlaista/identtistä kuin ekstruusiohitsaus, paitsi että tiettyjä käsihitsauskoneen kärkiä käytettäessä kärki voidaan työntää erikokoisiin muovivaurioreikiin ja paikata ne sisältä ulospäin.Etuna on, että vikareiän takaosaan ei tarvitse päästä käsiksi.Vaihtoehtona on paikka, paitsi että paikka ei voi hioa samaan tasoon alkuperäisen ympäröivän muovin kanssa.PE ja PP sopivat parhaiten tämän tyyppisiin prosesseihin.Drader injectiweld on esimerkki tällaisesta työkalusta.

Ultraäänihitsaus

Ultraäänihitsauksessa käytetään korkeataajuista (15 kHz - 40 kHz) matalaamplitudista tärinää luomaan lämpöä liitettävien materiaalien välisen kitkan kautta.Kahden osan rajapinta on erityisesti suunniteltu keskittämään energiaa maksimaalisen hitsin lujuuden saavuttamiseksi.Ultraääniä voidaan käyttää lähes kaikille muovimateriaaleille.Se on nopein saatavilla oleva kuumasaumaustekniikka.

Kitkahitsaus

Kitkahitsauksessa kahta koottavaa osaa hierotaan yhteen pienemmällä taajuudella (tyypillisesti 100–300 Hz) ja suuremmalla amplitudilla (tyypillisesti 1–2 mm (0,039–0,079 tuumaa)) kuin ultraäänihitsauksessa.Liikkeen aiheuttama kitka yhdistettynä kahden osan väliseen puristuspaineeseen synnyttää lämmön, joka alkaa sulattaa kahden osan välisiä kosketusalueita.Tässä vaiheessa pehmitetyt materiaalit alkavat muodostaa kerroksia, jotka kietoutuvat toisiinsa, jolloin tuloksena on vahva hitsi.Värähtelyliikkeen päätyttyä osat pysyvät yhdessä, kunnes hitsiliitos jäähtyy ja sulanut muovi jähmettyy uudelleen.Kitkaliike voi olla lineaarinen tai orbitaalinen, ja kahden osan liitosrakenteen on sallittava tämä liike.

Spin hitsaus

Spin-hitsaus on erityinen kitkahitsauksen muoto.Tässä prosessissa yksi pyöreällä hitsausliitoksella varustettu komponentti pysyy paikallaan, kun taas yhteenliitoskomponenttia pyöritetään suurella nopeudella ja painetaan kiinteää komponenttia vasten.Kahden komponentin välinen pyörimiskitka tuottaa lämpöä.Kun liitospinnat saavuttavat puolisulan tilan, pyörivä komponentti pysähtyy äkillisesti.Kahteen komponenttiin kohdistuvaa voimaa ylläpidetään, kunnes hitsiliitos jäähtyy ja jähmettyy uudelleen.Tämä on yleinen tapa valmistaa matala- ja keskitehoisia muovipyöriä esim. leluihin, ostoskärryihin, kierrätysastioihin jne. Tätä prosessia käytetään myös erilaisten aukkojen hitsaamiseen autojen konepellin alle.

Laserhitsaus

Tämä tekniikka edellyttää, että yksi osa läpäisee lasersäteen ja joko toisen osan on absorboiva tai rajapinnassa oleva pinnoite absorboi sädettä.Molemmat osat ovat paineen alaisia, kun lasersäde liikkuu liitoslinjaa pitkin.Säde kulkee ensimmäisen osan läpi, ja toinen tai pinnoite absorboi sen, jolloin se tuottaa tarpeeksi lämpöä rajapinnan pehmentämiseksi muodostaen pysyvän hitsin.

Puolijohdediodilasereita käytetään tyypillisesti muovin hitsauksessa.Aallonpituuksilla alueella 808 nm - 980 nm voidaan yhdistää erilaisia ​​muovimateriaaliyhdistelmiä.Tehoa tarvitaan alle 1 W - 100 W riippuen materiaaleista, paksuudesta ja halutusta prosessinopeudesta.

Liuotinhitsaus

Liuotinhitsauksessa käytetään liuotinta, joka voi väliaikaisesti liuottaa polymeerin huoneenlämpötilassa.Kun näin tapahtuu, polymeeriketjut voivat liikkua vapaasti nesteessä ja voivat sekoittua muiden samalla tavalla liuenneiden ketjujen kanssa toisessa komponentissa.Riittävän ajan kuluessa liuotin tunkeutuu polymeerin läpi ja ulos ympäristöön, jolloin ketjut menettävät liikkuvuutensa.Jäljelle jää kiinteä massa kietoutuneita polymeeriketjuja, jotka muodostavat liuotinhitsin.

Tätä tekniikkaa käytetään yleisesti PVC- ja ABS-putkien liittämiseen, kuten kotitalouksien putkistoissa.Muovien (polykarbonaatti, polystyreeni tai ABS) mallien ”liimaus” on myös liuotinhitsausprosessi.