Plastični materijali se koriste u mnogim industrijama. Karakteristično svojstvo polimernih materijala da nakon taljenja steknu mehaničku krutost i čvrstoću naširoko se koristi ne samo u proizvodnji raznih proizvoda, već i kod popravaka kod kuće.
Ovo spajanje plastičnih materijala, nazvano zavarivanje, tehnološki je najispravniji i najekonomičniji način za popravak raznih proizvoda. Plastika za zavarivanje omogućuje stvaranje čeonih spojeva visoke čvrstoće. Štoviše, procesna tehnologija i oprema koja se koristi za zavarivanje nije posebno teška za kućnu upotrebu.
Osnovne metode zavarivanja
Uz svu raznolikost tehnoloških metoda procesa zavarivanja, metode zavarivanja plastike mogu se podijeliti u dvije glavne skupine:
- hladno zavarivanje provodi se uz pomoć posebnih kemikalija koje učinkovito potiču spajanje plastičnih proizvoda,bez topljenih površina;
- vruće zavarivanje je kombinacija plastike na molekularnoj razini, kada se površine zagrijavaju do polutekućeg stanja.
Zadatak zavarenog spoja, bilo koje vrste, je stvoriti jak kontakt između polimernih materijala kroz glatki prijelaz jedne tvari u drugu. Zavarivanje plastike može se izvesti sa ili bez posebnih aditiva.
Metoda hladnog zavarivanja
Razvojom kemijske industrije, hladno zavarivanje plastike steklo je najveću popularnost ne samo među profesionalcima, već i među običnim ljudima koji popravljaju proizvode kod kuće. U principu, ovaj naziv je više u skladu sa znanstvenim pojmom, koji označava vrstu spoja polimernih materijala. Općenito, ovo je tehnologija lijepljenja plastičnih dijelova kemijski aktivnim tvarima.
Trenutno proizvođači proizvode tri vrste potrebnih komponenti za zavarivanje:
- Jednokomponentni sastav izgleda kao jednostavno uredsko ljepilo. Svestranost ovog sastava omogućuje zavarivanje gotovo svih polimernih materijala visoke kvalitete. Za zavarivanje plastike kod kuće koristi se najčešće jednokomponentno ljepilo.
- Dvokomponentno ljepilo sastoji se od epoksidne smole i učvršćivača, koji se isporučuju potrošaču u posebnim spremnicima. Miješanje komponenti se vrši u određenom omjeru,neposredno prije nego što je posao obavljen.
- Aktivni reagens štap ima vanjsku školjku od učvršćivača i unutarnju ljusku ispunjenu epoksidnom smolom. Nakon što ste odrezali željeni komad šipke, morate ga pažljivo mijesiti prstima dok se ne formira homogena plastična masa.
Svi radovi na pripremi ljepljivog sastava moraju se izvoditi strogo prema uputama proizvođača.
Tehnologija hladnog zavarivanja
Prije zavarivanja plastike potrebno je pripremiti površine proizvoda koje se spajaju. U tu svrhu potrebno je obraditi rubove dijelova abrazivnim materijalom (brusni papir, turpija). Ova obrada omogućuje stvaranje hrapavosti površine, što značajno povećava prianjanje plastičnog materijala.
Tehnologija zavarivanja je sljedeća:
- Nakon predobrade, neposredno prije završetka radova potrebno je odmastiti površine proizvoda koji se spajaju. Za to se može koristiti gotovo svako otapalo na bazi alkohola.
- Dalje, prema uputama, ljepljivi sastav se nanosi na rubove dijelova koji se spajaju.
- Površine su čvrsto pritisnute jedna uz drugu. Štoviše, kompresiju treba provoditi dok se sastav potpuno ne očvrsne.
- Nakon što se komponente potpuno osuše, proces zavarivanja plastike smatra se završenim.
Glavna prednost hladnog spajanja je mogućnost učinkovitog zavarivanja površina od različitih materijala, dok dodatnanije potrebna oprema. Nedostatak metode je niska otpornost na vibracije šava, pa je korištenje hladnog zavarivanja ograničeno u pokretnim mehanizmima.
Vruće zavarivanje plastike
Vruća metoda zavarivanja plastičnih materijala temelji se na molekularnoj interakciji rastaljenih površina do viskoznog stanja. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir prirodu reakcije polimera na temperaturni učinak. Prema ovom principu, plastični materijali se dijele na termoplaste i termoplaste.
Termoplasti ne mijenjaju svoje performanse i kemijska svojstva, čak ni uz ponovljeni prijelaz u rastaljeno stanje. I što je najvažnije, da, vraćajući se nakon hlađenja na izvornu tvrdoću, materijali ne gube snagu. Za razliku od termoplasta, termoplasti, vraćajući se u prvobitno stanje, gotovo potpuno gube svoja plastična svojstva. Takva reakcija materijala ne dopušta da ponovno prijeđe u viskoznu fazu, potpuno gubeći snagu. Većina plastike je termoplastika.
Metode toplinskog zavarivanja
Ovisno o načinu opskrbe toplinskom energijom u zonu spajanja polimernih materijala, razlikuju se sljedeće vrste vrućeg zavarivanja:
- tok vrućeg plina;
- sa posebnim grijanim alatom;
- izlaganje rubovima proizvoda otopljeni aditiv;
- koristeći ultrazvučni protok;
- koristeći infracrveno ili lasersko svjetlo;
- zagrijavanje zgloba trenjem;
- izloženost visokofrekventnoj električnoj struji.
Prve tri metode učinkovite su kod zavarivanja plastike vlastitim rukama kod kuće. Ostatak se najčešće koristi izravno u industrijskim poduzećima u procesu proizvodnje.
Zavarivanje vrućim plinom
Spoj se može zagrijati plinskim plamenikom pomoću dušika ili argona. Ali najsigurnije i najisplativije je zavarivanje plastike sušilom za kosu, budući da se rubovi spojenih proizvoda zagrijavaju vrućim zrakom.
Proizvodnja i popravak plastičnih proizvoda obavlja se industrijskim ili kućnim topovima za vrući zrak. Strukturno, ova oprema za zavarivanje plastike uređena je na isti način. Industrijska sušila za kosu imaju veliku snagu, čije se podešavanje vrši automatski, a opremljeni su i brojnim dodatnim funkcijama i raznim nastavcima.
Zavarivanje plastike pištoljem za vrući zrak izvodi se u nekoliko faza:
- Određuje se vrsta plastike, prema kojoj se bira temperatura grijanja, kao i mlaznica prikladna za rad.
- Rubovi proizvoda koji se spajaju se čiste i odmašćuju.
- Barci su čvrsto pričvršćeni tako da se ne pomiču tijekom rada.
- Spoj se zagrijava do rastaljenog stanja, pri čemu se materijali spajaju.
- Nakon stvaranja vara, proizvod se mora ohladiti u prirodnim uvjetima. Dodatno hlađenje se ne preporučuje.
- Ondazavršno čišćenje šava.
Zavarivanje otpora grijača
Najjednostavniji tip plastičnog zavarivanja kod kuće je izravno zagrijavanje rubova proizvoda vrućim alatom. Tehnološki proces kontaktnog zavarivanja smatra se najjednostavnijim i najlakše primjenjivim u domaćim uvjetima, jer ne zahtijeva korištenje sofisticirane opreme.
Zavarivanje se može podijeliti u dva glavna koraka:
- Spajanje rubova dijelova koji se spajaju.
- Gusta kompresija rastaljenih površina i držanje do potpunog hlađenja.
Vrijeme između ovih operacija treba biti minimalno kako se materijal ne bi imao vremena ohladiti. Inače, kvaliteta zavara neće biti dovoljna.
Kod kuće, za manje popravke, često koriste jednostavno lemilo opremljeno posebnim mlaznicama.
Upotreba potrošnog materijala za zavarivanje
Za povećanje čvrstoće i kvalitete šava, prilikom spajanja plastičnih materijala, naširoko se koriste posebni aditivi. Kao takav materijal koriste se plastične šipke ili trake.
Dodavanje aditiva u sastav zavara uvelike poboljšava proces zavarivanja korištenjem grijanja vrućim zrakom. Glavni uvjet za visokokvalitetno spajanje plastike je podudarnost sastava aditiva i polimernog materijala.
Također, vrlo učinkovita opcija za korištenje materijala za punjenje je korištenje ručnog ekstrudera za zavarivanje. Ovaj termomehanički uređaj, koji izgleda kao pištolj, prvo zagrijava polimerni materijal do viskoznog stanja, a zatim automatski istiskuje aditiv na površine koje se spajaju.
Zavarivanje plastičnih proizvoda ima široku primjenu kako u proizvodnim radionicama tako i kod kuće. Tehnologiju procesa zavarivanja lako je svladati čak i za neiskusnu osobu, dok je potrebno zapamtiti poštivanje sigurnosnih mjera za rad.
