Термическая сварка: Термическая сварка

Содержание

Термическая сварка

Под термической сваркой принято понимать соединение металлов, основывающееся на расплавлении кромок металла, в результате чего образуется соответствующая ванна, в которой металл соединяется на молекулярном уровне и позволяет выполнить прочный монолитный шов. Подобные технологии благодаря своей простоте и качеству соединения металлических элементов получили широкое распространение. К такому термическому классу принято относить лазерную, плазменную, газовую, дуговую технологию. Поговорим поподробнее о преимуществах и недостатках термической сварки, а также опишем ее распространённые классы.

Из преимуществ такой термической технологии можем выделить следующее:

  • Отличные показатели прочности соединения.
  • Низкая трудоемкость работ.
  • Невысокая себестоимость.
  • Минимальный расход металла.

Если же говорить о недостатках, то можно отметить следующее:

  • Неровности на поверхности заготовки и наличие оксидной пленки существенно ухудшает качество соединения.
  • Термическая сварка возможна только с металлами, близкими по показателям тугоплавкости.

Термическое влияние сварки

Газовая термическая сварка подразумевает нагрев металла в зоне соединения при помощи газового пламени. Такая газовая горелка может использовать различный газ, который эффективно нагревает металл до его жидкого состояния, а после кристаллизации и затвердевания обеспечивается максимально прочное соединение. Газовые горелки позволяют оптимальным образом регулировать температуру пламени, что в свою очередь дает возможность работать с различными по тугоплавкости материалами. Газовая сварка может выполняться как по классической технологии термической обработки металлов, так и с использованием дополнительного присадочного материала. Такие электроды расправляются одновременно с соединяемыми металлами, кристаллизуются и на молекулярном уровне соединяют материалы. Следует учитывать свойства конкретных металлов, сплавы которых входят во взаимодействие друг с другом.

Из преимуществ данной технологии можем отметить простоту данной работы и отличное качество соединения. В то же время необходимо отметить, что данная технология подразумевает использование специального оборудования, в том числе баллонов со сжатым газом, поэтому к проведению такой работы с газом допускаются только сертифицированные специалисты, имеющие большой опыт работы с такими горелками на газу. Также должное внимание необходимо уделить качеству используемого оборудования.

Полуавтоматическая термическая сварка: технология

Использование данной технологии подразумевает использование специальной проволоки, которая с помощью автоматической системы аппарата подается в рабочую зону, где быстро расплавляется и позволяет обеспечить прочность соединения. В качестве защитного газа может использоваться аргон и СО2. Основное назначение такого газа — это защита сварочной ванны от воздействия воздуха, который может существенно ухудшить качество соединения металлов.

При полуавтоматической технологии используется специальное оборудование, которое позволяет быстро расплавлять кромки. При этом данная технология отличается простотой и может выполняться как профессиональными специалистами, так и обычными домовладельцами при необходимости им выполнить прочное соединение элементов. Даже обычные домовладельцы смогут с использованием таких полуавтоматических аппаратов провести сварку, обеспечив максимальное качество выполненного соединения.

Аргонодуговая сварка

Такой вид термической сварки подразумевает использование вольфрамовых электродов, которые заправляются в горелку. При выполнении соединения такой электрод с помощью автоматической системы подается в пламя горелки, расплавляется и стекает в шов, гарантируя соединение на молекулярном уровне. Для защиты сварочной ванны от негативного воздействия кислорода используется аргон, который предотвращает появление окислительной пленки. Аргон поступает из подключенного к горелке баллона со сжатым газом. Регулируют подачу аргона при помощи редуктора, выставляя его на определённое положение, в зависимости от конкретной разновидности металлических элементов.

Термообработка сварных соединений: виды и технология проведения

При сварке структура металла шва и прилегающей зоны под действием высокой температуры изменяется. Это может привести к преждевременному разрушению деталей. Для устранения негативных последствий сильного нагрева после наложения швов выполняют термообработку сварных соединений.

Для чего нужна термообработка

При сварке в зоне нагрева происходят негативные изменения кристаллической решетки и свойств металла:

  1. Из-за перегрева в месте горения дуги структура становится крупнозернистой, что приводит к снижению пластичности. Процесс сопровождается выгоранием марганца и кремния, что также способствует преобразованию структуры. После остывания шов становится жестким, склонным к образованию трещин при изменении нагрузки во время эксплуатации. Например, к сварным соединениям технологических трубопроводов прилагаются дополнительные воздействия, возникающие при температурном расширении/сжатии.
  2. В зоне возле сварного соединения металл нагревается до температуры достаточной для закалки. Поэтому происходит снижение пластичности и стойкости к ударным нагрузкам.
  3. На более удаленных участках с умеренным нагревом происходит разупрочнение металла, но пластичность остается на прежнем уровне.
  4. Из-за неравномерности нагрева происходит образование внутренних напряжений, приводящих к деформации деталей с образованием трещин.

После проведения термообработки сварных швов и прилегающих участков восстанавливается структура и характеристики металла по прочности, пластичности, коррозионной стойкости. Термическую обработку сварных соединений для снятия напряжений в обязательном порядке выполняют при монтаже объемных конструкций из тонкостенного металла.

Термообработка защищает сварной шов от коррозии и улучшает механические свойства.

Особенности проведения

Термообработку выполняют поэтапно:

  • нагревают только шов или вместе с участками возле него;
  • поддерживают температуру в течение определенного времени;
  • планомерно охлаждают до температуры окружающей среды.

Температура термообработки зависит от выполняемых задач

В зависимости от решаемых задач термообработку после сварки выполняют при температуре от 600 до 1100⁰C. Разработано несколько методов обработки с разными графиками нагревания, временем выдерживания, охлаждения. Способ и оборудование выбирают в зависимости от марки металла, толщины и конфигурации деталей.

Термообработке должны подвергаться сварные швы трубопроводов большой протяженности, соединения на грузоподъемных механизмах, сосуды и емкости, работающие под давлением. Процедуру нельзя откладывать на срок больше трех суток. Для повышения стойкости к коррозии термообработку проводят сразу после завершения сварки.

Из достоинств отмечают:

  • увеличение надежности и долговечности сварных соединений;
  • возможность улучшения нужных параметров.

К недостаткам термообработки относят:

  1. Невозможность исправления брака при нарушении технологии термообработки. Соединение придется заново переваривать.
  2. Большую цену и габариты оборудования.
  3. Для выполнения термообработки нужен квалифицированный персонал.
  4. Повышенный расход энергоресурсов.

Продолжительность процесса

Длительность термической обработки сварных соединений зависит от вида и толщины металла. Хромомолибденовые марки стали и ее сплавы с включением ванадия нагревают радиационным или индукционным способом. Длительность процесса определяют по таблице:

Толщина,
см
Радиационный,
минуты
Индукционный,
минуты
До 2.04025
2.1 — 2.57040
2.6 — 3.010040
3.1 — 3.512060
3. 6 — 4.514070
4.6 — 6.016090
6.1 — 8.0160110
8.1 — 101600140

Перед нагревом сварной шов очищают от шлака. Индукционным способом процедура выполняется быстрее, но расход электроэнергии больше.

Процесс нагрева при темрической обработке

Важно!

Длительность термической обработки сварных соединений зависит от вида и толщины металла.

Применяемое оборудование

Для термической обработки сварных швов применяют следующие виды оборудования:

  1. Индукционное. Принцип работы основан на нагреве металла вихревыми токами, создаваемыми индукционной катушкой (индуктором), подключенной к высокочастотному генератору. Нагреваемый участок предварительно накрывают асбестом. Поверх него гибким проводом наматывают витки катушки с шагом 2,5 см на расстоянии 25 см по обе стороны от стыка. В качестве индуктора также используют накладки с расположенными внутри проводами. Технология обеспечивает быстрый, равномерный нагрев участка соединения независимо от положения деталей.
  2. Радиационное. Нагрев осуществляется теплом от проводов из нихрома, по которым проходит электроток. Гибкие нагревательные элементы удобны для обработки соединений сложной формы. Радиационное оборудование эффективней индукционного при работе с металлами с низкими электромагнитными характеристиками.
  3. Газовое выгодно для применения, так как не нуждается в электроэнергии. Однако на нагрев уходит много времени. Поэтому оборудование используют на небольших конструкциях. Для обеспечения равномерного прогрева соединения работу выполняют двумя многопламенными ацетиленовыми горелками одновременно с обеих сторон.
  4. Для работы с деталями небольшого размера применяют муфельные печи. Их также используют на трубопроводах малого диаметра.

Виды термической обработки

Способ термообработки сварного шва выбирают в зависимости от поставленной цели:

  1. После термического отдыха уменьшается остаточное напряжение и количество водорода внутри шва. Процесс проводят при температуре до 300⁰C с выдержкой в течение 1,5 — 2 часов. Этим способом обрабатывают сварные соединения на толстостенных конструкциях, когда нет возможности применить другие виды.
  2. Отпуском за счет разрушения закалочных структур добиваются уменьшения напряжения на 90%, увеличения пластичности и стойкости к ударным нагрузкам. Нагрев до 600 — 700⁰C, выдержка до 3 часов. Метод применяют на перлитных сталях.
  3. Нормализацию выполняют при 800⁰C с выдержкой 20 — 40 минут на тонкостенных деталях. После завершения процесса структура становится мелкозернистой и однородной.
  4. Аустенизацию проводят на высоколегированных видах стали для снятия напряжений и восстановления пластичности. Нагрев до 1100⁰C, двухчасовая выдержка с последующим естественным охлаждением.
  5. Для отжига после сварки термообработку выполнят при 970⁰C с выдержкой в течение 3 часов и остыванием в естественных условиях. Используют при работе с высоколегированными сталями для улучшения стойкости к коррозии.

Температуру контролируют по изменению цвета меток, нанесенных на поверхность деталей термокарандашом или термокраской. Однако точность измерения этим способом невысока, поэтому чаще пользуются пирометрами и тепловизорами. Они могут быть ручными или встроенными в системы автоматического поддержания температуры на заданном уровне.

Если к качеству сварных соединений предъявляются высокие требования, выполнение термообработки обязательно. После ее проведения на швах не появятся трещины, разломы, коррозия. При использовании современного оборудования термообработка не займет много времени.

что это такое, особенности и виды

При работе с металлическими конструкциями всегда приходится использовать сварку. Но чтобы шов получился гладким и прочным важно выбрать наиболее подходящий способ сваривания. Особым спросом среди многих профессионалом пользуется термитная сварка.

Она получила высокую ценность благодаря высокой скорости и надежности. Также она обладает максимальной простотой и легкостью проведения, во время сварочного процесса не нужно применять электроды и огромные сварочные аппараты.

В чем состоит суть термитной сварки

Многие часто спрашивают, что такое термитная сварка и зачем она используется? Чтобы это понять, стоит рассмотреть ее основную суть. Во время сварочного процесса применяются специальные порошковые составы, которые во время сгорания образуют большое количество тепловой энергии. Часто данные металлические смеси называют термитами.

Термическая сварка — это процедура, во время которой происходит разогревание свариваемого элемента до состояния полужидкой субстанции, но в то же время оно сплавляется в целостный состав при помощи специального порошка. Обычно применяется порошок, который состоит из железа и алюминия.

При смешивании данных элементов на основе алюмотермической реакции  на области сварки образуется катализатор с высоким качеством. Основная суть этого процесса состоит в том, что во время него из соответствующего оксида химическим методом происходит полное восстановление металла.

Обратите внимание! Сварка изделий производится за счет оказания воздействия расплавленного металла из термита и сильного жара на кромки, которые начинают активно плавятся на свариваемом участке. Именно термит в данном случае выступает в качестве присадочного материала.

При термическом сварочном процессе проявляется мощный поток тепла с показателем температуры от 2400-27000С, оно выполняет функции горелки при проведении газосварки или электрода при электродуговой сварке. Главная особенность данной технологии состоит в том, что порошкообразный термит способен воспламеняться самостоятельно.

Это связано с наличием кислорода в составе порошка, который выделяется во время химической реакции из оксида железа. Именно это способы позволяет проводить термическое сваривание в среде, которая заполнена негорючими газами, к примеру, углекислым, и даже в вакууме.

Сферы применения

При помощи термита из алюминиевой пудры выполняется наплавка на запасные части или детали. Также данная технология применяется при сваривании рельсов и чугуна, разных сплавов из хрупких металлов. Именно этот вид сваривания позволяет провести быстрый ремонт железнодорожных путей с минимальными затратами.

Термит для сварки из производных магния применяется в случаях, когда необходимо сваривать электрические коммуникации, телефонные провода и многое другое. Термитное сваривание часто используется в условиях производства.  Этот способ подходит для изготовления крупных деталей — лопасти в речных и морских судах, коленчатые валы автомобилей и другие.

Виды термитной сварки

Сварка, во время которой применяется специальный порошковый термит из алюминия и железа, может производиться при помощи тигельного и муфельного способа. Первый способ также имеет другое известное название — алюминотермитная сварка. Она часто используется при установке заземляющих контуров, металлических конструкций.

Стоит отметить! Перед проведением сварки делается термит из оксида железа и алюминиевого порошка в пропорциях 70:23. Во время его сгорания стыки деталей соединяются расплавленным железом, который восстанавливается из окалины.

Алюмотермитная сварка часто применяется при проведении ремонта поврежденных поверхностей методом наплавки.  Главное преимущество данной технологии состоит в возможности сваривании чугунных элементов без образования стыков. Но ее невозможно применять для наложения швов на алюминиевые изделия, в этих случаях стоит использовать муфельный сварочный процесс.

При проведении термитной сварки своими руками оказывается высокая температура, которая вызывает сильное расплавление алюминия, в результате этого он начинает испаряться. Муфельная технология проводится с использованием термита на основе магния, при повышенных температурах он не растекается, а впитывается в поверхность и образует ровный шов.

Оборудование

При проведении термитной сварки сварщик должен применять следующие элементы и оборудование:

  • тигель из керамики или тугоплавкого металла. Он должен иметь устройство для безопасного слива расплава;
  • для создания отливок потребуется применение форм и матриц. Они могут быть одноразовыми или для многократного применения;
  • устройства для закрепления и сжатия деталей;
  • термитный карандаш. Этот элемент применяется в домашних условиях для сваривания и резки металлов;
  • комплект инструментов, которые должен иметь в составе такие элементы, как кислородный резак, газовая горелка, ножовка по металлу, полосковый термометр;
  • для зачистки поверхностей стоит применять абразивный круг или металлическую щетку.

Проведение термического сварочного процесс стоит соблюдать важные особенности и правила. Несмотря на то, что он простой и не требует использования дорогого оборудования, все равно не нужно забывать про разновидности сварки и некоторые нюансы, от которых зависит прочность и внешний вид шва.

Интересное видео

Термический цикл при сварке



Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!


Теория тепловых процессов при сварке, разработанная Н. Н. Рыкалиным, позволяет с достаточной степенью точности рассчитывать термические циклы для разных сечений сварного соединения в зависимости от метода и режима сварки, толщины свариваемого металла, формы сварного соединения.

Термический цикл (рис. II.1) характеризуется максимальной температурой  Tmax, длительностью нагрева tн при температуре Т и скоростыо охлаждения Wo. В зависимости от мощности источника тепла, степени его концентрированности и скорости движения, длительность нагрева и охлаждения зоны термического влияния изменяются от долей секунды до нескольких минут. Таким же образом меняется ее ширина — от 1—3 мм при ручной дуговой и до 10—20 мм при электрошлаковой сварке.

Зона термического влияния ЗТВ характеризуется неравномерным распределением максимальных температур нагрева. В этой зоне можно различать участки (°С): старения 200—300; отпуска 250—650; неполной перекристаллизации примерно 700—870; нормализации 840—1000; перегрева 1000—1250 и околошовный участок — несколько рядов зерен, непосредственно примыкающих к линии сплавления, от 1250 до температуры плавления. На этом участке наиболее резко изменяется структура металла, понижающая качество сварного соединения.

В период нагрева стали в интервале от 700 до 900°С феррит и перлит превращаются в аустенит. При температуре около 1000 °С начинаются интенсивный рост зерна аустенита и его гомогенизация. Размер зерна аустенита (средний диаметр) на околошовном участке составляет: при ручной дуговой сварке 0,1—0,15 мм; при однопроходной сварке под флюсом сталей толщиной 15—20 мм — 0,2—0,3 мм; при электрошлаковой сварке сталей больших толщин (100—200 мм)—0,4—0,8 мм. На других участках зоны термического влияния размер зерна постепенно уменьшается, приближаясь к минимальному в зоне температур, близких к 900 °С.

В зависимости от вида сварки и погонной энергии возможны два предельных случая: резкая закалка при быстром охлаждении околошовного участка или перегрев при медленном охлаждении. Скорость охлаждения оценивается в интервале наименьшей устойчивости аустенита (600—500°С). При малых скоростях охлаждения (электрошлаковая сварка) превращение начинается с возникновения феррита и заканчивается возникновением перлита.

При средних скоростях охлаждения (автоматическая сварка под флюсом) образуются перлит и бейнит. При большой скорости охлаждения образуются бейнит и мартенсит. В случае полного мартенситного превращения происходит резкое повышение внутренних напряжений. При этом могут возникнуть зародыши трещин на границах зерен. Трещины постепенно раскрываются под влиянием остаточных сварочных напряжений в течение минут, часов и даже суток после сварки (замедленное разрушение).

Малышев Б.Д. Сварка и резка в промышленном строительстве, т.1. -М. 1989

Как выполняется термообработка сварных соединений

Помимо подготовительных действий, рабочего процесса и контроля качества существуют дополнительные этапы, которые просто обязательны в условиях крупномасштабного производства. Существуют отрасли, где качество сварных швов играет очень большую роль, и каждая ошибка может стоит дорого. На первый план выходит защита сварных швов от коррозии. Также нужно защитить сварочный шов от преждевременного разрушения.

Чтобы достичь наилучшего качества составляются подробные чертежи, подбираются оптимальные комплектующие и работа поручается настоящим профессионалам. Но есть еще один действенный способ — обработка сварного соединения. Существует несколько типов обработки, в этой статье мы поговорим о термической.

Содержание статьи

Общая информация

Термическая обработка сварных соединений — это метод обработки швов, основанный на применении высоких температур. Благодаря термообработке осуществляется защита сварных швов от коррозии, снижается вероятность появления трещин, улучшаются механические свойства шва, повышается жароустойчивость. Этот метод можно сравнить с обжигом глины, которая приобретает особые свойства благодаря высоким температурам.

Термообработке подвергается только сварной шов или также прилегающая к нему область. Сварное соединение нагревается до определенной температуры и выдерживается в нагретом состоянии определенное количество времени, затем охлаждается. Для процесса обработки используется специальная установка для термообработки сварных швов или отдельные приспособления, о которых мы поговорим позже.

Фото взято с сайта rem-teh.ru

Существует несколько методов термообработки. Все они отличаются температурой, используемой для нагрева шва. Температура нагрева может быть от 650 до 1125 градусов по Цельсию, выбирается в зависимости от типа стали и свойств, которые должна получить сталь. Детали могут прогревать от 1 до 5 часов. Затем металл охлаждается естественным путем, без применения дополнительных методов.

В результате улучшается пластичность и ударная вязкость сварного соединения, улучшаются механические свойства, снижается остаточное напряжение от сварки. Зачастую необходима термообработка сварных соединений технологических трубопроводов. Поскольку именно трубы формируют важнейшие узлы. Они должны быть прочными и долговечными.

Методы нагрева швов

Сварочные швы и соединения могут нагреваться несколькими способами. Среди наиболее распространенных можно выделить специальные гибкие нагревательные изделия, муфельные печи, индукционные и газопламенные приспособления.

Метод нагрева шва выбирается исходя из возможности установки дополнительного оборудования, доступа к трубам, диаметра детали и прочих субъективных факторов. Проще говоря, выбор метода нагрева не регламентируется нормами и правилами. Самое главное — нагревательные приспособления должны беспрепятственно монтироваться на деталь, весить немного и осуществлять равномерный нагрев, без перепадов температур. Такая обработка называется локальной или местной.

Локальная термообработка с помощью гибких нагревательных элементов — это самый простой и недорогой способ обработки шва. Ранее такие нагреватели выпускал завод «Минмонтажспецстрой», сейчас этим занимается «Корпорация Монтажспецстрой». Такие элементы легко подстраиваются под диаметр трубы и их монтаж не вызывает трудностей.

Также используются муфельные печи. Они вполне эффективны при работе с трубами небольшого диаметра. Но здесь есть один нюанс: чтобы прогрев был равномерным нужно устанавливать печь так, чтобы ее ось вращения не совпадала с геометрической осью.

Индукционные приспособления также довольно распространены. Они недорогие и эффективные. Широко применяются при нагреве швов как раз на трубах. В качестве нагревательного элемента здесь выступают многожильные медные кабели, которые охлаждаются с помощью воздуха. При нагреве шва труб нужно оставить небольшой зазор между самой трубой и кабелями. Такая установка для термообработки сварных швов позволяет прогреть соединения равномерно и быстро. Ниже представлена таблица с характеристиками индукторов.

Газопламенный метод нагрева предполагает использование многопламенных газовых горелок. Принцип работы такой специальной горелки ничем не отличается от обычной бытовой зажигалки, разве что каналов выхода пламени в десять раз больше. Здесь пламя образуется при сгорании кислорода и горючего газа. Газопламенный метод хорош в труднодоступных местах, но может занимать больше времени.

Технология термообработки

При проведении термической обработки учитывается длина шва, соблюдается равномерность прогрева соединения и прилегающих областей, выбирается подходящая скорость и температура нагрева, устанавливается время продолжительности нагрева (также называется выдержкой) и устанавливается скорость охлаждения.

Термообработка сварных швов трубопроводов начинается с того, что шов изолируют с помощью теплоизоляционного материала. Например, при применении газопламенной горелки шов обматывается слоем листового асбеста толщиной 2-3 сантиметра. Только затем происходит монтаж самой горелки. Тот же принцип и при сварке индукционными приспособлениями или нагревательными элементами.

Чтобы сварные швы не теряли тепло изоляционные материалы должны быть прочными и теплостойкими одновременно. При этом они должны иметь малый вес, легко изгибаться. В таблице ниже описаны основные теплоизоляционные материалы, применяемые при термообработке. Также указана из температурная область.

Обработка сварного шва доверяется только специалистам. Специалист проходит предварительное обучение и только после этого приступает к работе. При этом процессом должен руководить старший мастер. Специалист обязан не только правильно подобрать и установить нагревательное оборудование, но еще и проверить, насколько хорошо слесари подготовили металл.Термообработка сварных швов трубопроводов не начнется без тщательной подготовки.

После обработки можно осуществить термоотдых. Пусть деталь остынет. Затем производится шлифовка сварных швов болгаркой. Зачистка сварного шва после сварки необходима для удаления ненужных включений, образовавшихся при сварке. Например, шлака.

Вместо заключения

Термообработка сварных соединений технологических трубопроводов — обязательный этап, если качество шва стоит на первом месте. С помощью обработки возможна полная защита сварных швов от коррозии, трещин и разлома. Это простой, но вместе с тем эффективный метод. С помощью современных приспособлений можно быстро и равномерно обработать сварной шов. Делитесь этой статьей в социальных сетях и оставляйте комментарии к этой статье. Желаем удачи в работе!

[Всего: 1   Средний:  5/5]

Термитная сварка — обзор технологии и оборудования

Что делать, если нужно быстро сделать соединение деталей, да еще и в полевых условиях? Отличным выходом станет термитная сварка. О технологии подробнее.

Сварочный процесс сопряжен с тщательной подготовкой всех работ, а также с наличием различных источников питания. Да и финансовая сторона может не окупаться с применением традиционных способов варки металлов. А что делать, если нужно быстро сделать соединение деталей, да еще и в полевых условиях? Отличным выходом станет термитная сварка.

В этой статье мы поведем речь о таком быстром и относительно недорогом способе как использование термита в сварочных работах. В чем заключается такая технология и что нужно для этого?

Области использования


Как было сказано выше, термитная сварка применима в полевых условиях, или в случае невыгодных в финансовом плане других традиционных способов.

Такой способ соединения металлов нашел себе применение при ремонте железнодорожных путей, кабелей связи или электрических проводов.

Алюминотермитная сварка рельсов, в принципе, единственный способ быстро провести ремонт при минимальных затратах.

Но термитное сваривание деталей применяется и в производстве. Особенно такой способ соединения актуален при изготовлении крупных по габаритам деталей: лопасти в речных и морских судах, коленчатые валы автомобилей и других.

Также широко применяют термит при ремонте большого оборудования в металлургии и металлообработке: прокатных станов, роторных валов, кузнечных прессов и прочих.

Как это происходит в технологическом плане?

Особенности технологии


Сваривание металлических частей путем применения термита построено на плавлении кромок соединяемых деталей в процессе горения и направления расплавленного металла, полученного вследствие высоких температур.

В кузнечном деле давным-давно применялся довольно интересный способ. В емкость насыпалась сера вперемешку с окалиной. Первая поджигалась и получался расплав металла, который можно было использовать для соединения деталей. Качество, конечно, было не слишком высоким.

Конечно, современная термитная сварка более совершенна. Работает она следующим образом.

Стык соединяемых деталей проливается расплавом, полученным при сгорании термитной смеси в тигле. Температура сгорания очень большая и позволяет быстро расплавить сталь.

Запал смеси происходит электрическим способом или же, если используется порошковая сварка, подрывом пиропатрона.

Технологически термитная сварка проводится в несколько приемов:

  • В стык деталей.
  • Литьем в промежутки (в промежуток между свариваемыми частями).
  • Комбинированный.
  • Дуплекс (два приема сразу).

 Как работают эти приемы


Способ термитного сваривания встык, требует тщательной подготовки соединяемых поверхностей. Потом в зазоре устанавливается термитная пленка. Отдельно от деталей в тиглях готовится расплав, который заливают встык, сами заготовки при этом сжимаются для качественного соединения.

Литье в промежуток более простой прием. Расплав готовят путем сжигания термита в отдельной форме и его льют в зазоры между деталями.

Комбинированная технология применяется при сварке железнодорожных рельсов. Торцы сначала зачищают, потом между ними укладывают стальную пластину. При заливании рельсы сжимают и получают качественные соединения.

Дуплекс предусматривает использование термитного сваривания с прессованием соединяемых частей.

Особенности сварки проводов


Термитная сварка получила большое распространение и при соединении разного рода неизолированных кабелей.

При такой технологии главное — это точный расчет и соблюдение всех правил. В месте соединения провод увеличивается сечение провода, но при этом уменьшается электрическое сопротивление.

Для сваривания используют специальный термитный патрон, состоящий из листовой меди (толщина 1,25 миллиметра), медно-фосфорных вкладышей для заполнения зазора, и собственно термитной шашки для расплавления металла с дальнейшим соединением частей.

Оборудование термитной сварке

Основное оборудование для термитной сварки — это тигель, где и будет происходит плавка и горение термита. Снизу он оборудован сливом. В зависимости от требований, он изготавливается из тугоплавких металлов или из керамики.

Технология отливки предусматривает наличие форм и матриц, позволяющих работать с расплавом. Формы бывают как одноразовыми, так и многократного использования. И, конечно же, понадобится оборудование фиксации и зажима.

Дополнительно при термитной сварке используется кислородный резак, горелка для подогрева и специальный запальник.

Термитные патроны


Термит может производиться в порошкообразном виде или же (чаще) в виде специальных патронов (карандашей).

Состоит такой карандаш из основы в виде проволоки, диаметр которой будет зависеть от толщины свариваемых деталей.

Термитный патрон

Основа покрыта термитным составом, состоящим из алюминиевых опилок и железной окалины. Соотношение состава 23% алюминия, а 77 — железо.

Также вместо алюминия в составе могут находиться и другие металлы, а их соотношение относительно окиси железа может варьироваться: магний (31%), кальций (43%), титан (31%), кремний (21%).

На конце патрона находиться затравка для поджигания.

Все патроны тщательно упаковываются и хранятся порциями необходимыми для проведения определенных работ.

Дозирование термита зависит от параметров свариваемых деталей и может колебаться от нескольких сотен грамм до десятков килограмм. Например, алюмотермитная сварка рельса стандартного профиля потребует 7-8 кг термитного состава.

Особенности применения в домашних условиях


Конечно, в бытовых условиях лучше всего воспользоваться более традиционными способами соединения металла — электродуговой или газовой сваркой. Но термит может позволить сделать мелкие ремонтные работы или использоваться для соединения строительной арматуры.

При бытовом использовании лучше всего использовать термитный состав с минимальной температурой горения в 1300 градусов, этого будет более чем достаточно.

Работы по сварке проводят, используя термитный карандаш, который при правильном соблюдении технологии позволит сделать прочное соединение.

Термитное сваривание металлов намного упрощает процесс производства и ремонта. Особенно ее применение актуально при крупногабаритных деталях, когда традиционные способы использовать затруднительно. При этом разнообразие составов позволяет добиться качества и прочности сварного шва.

Конечно, использовать такой вид в бытовых условиях просто нецелесообразно. Ведь в домашнем хозяйстве нет столь крупных конструкций, а мелкий ремонт можно провести за счет обычной электродуговой сварки. Это будет просто экономически выгодно. Да и просто безопаснее.

Безопасность при самостоятельных работах с использованием термитных патронов должна быть на очень высоком уровне. Во-первых, обязательно использование защиты для лица и открытых частей тела, а во-вторых — нужно защитить зрение, ведь горение термита сопровождается таким же ярким свечением, как и при дуговом разряде.

Часто можно увидеть видео на ютубе о самостоятельном изготовлении термита с целью резки металла. Это довольно таки бессмысленные поделки в домашнем хозяйстве не просто непрактичны (ведь обычная болгарка с отрезным кругом упрощает все операции), но и даже опасно. Использование самодельного термита чревато не просто сильным горением, а и взрывом.

А что вы думаете по этому поводу? Насколько практична термитная сварка в бытовых домашних условиях? Можно ли с помощью ее проводить ремонтные и сварочные работы? Если у Вас есть опыт такого применения, пожалуйста, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

Сварка термическая — Большая химическая энциклопедия

Термопласты Механические крепежные детали Клеи Вращательная и вибрационная сварка Термическая сварка Ультразвуковая сварка Индукционная сварка Примечания … [Pg.548]

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Пластмассы АБС получают из акрилонитрила, бутадиена и стирола. Материалы АБС обладают хорошим балансом физических свойств. Существует множество модификаций АБС и множество смесей АБС с другими термопластами, которые могут влиять на адгезионные свойства.Смола АБС может быть прикреплена к самой себе и к другим материалам с помощью клея, цементированием растворителем или термической сваркой. [Pg.367]

Когда сварка растворителем или термическая сварка нецелесообразны или нежелательны, можно использовать клеевые системы. Типы клея, такие как эпоксидные смолы, уретаны, термореактивные акрилы, нитрильные фенолы и цианоакрилаты, позволяют связывать АБС с самим собой и с другими субстратами. Лучшие клеи показали большую прочность, чем у ABS, однако эти клеи обеспечивают очень жесткие связи.[Pg.367]

Из-за их высокой термической стабильности и отличной устойчивости к растворителям фторуглероды не могут быть соединены цементированием растворителем, и их очень трудно соединить методами термической сварки. Из-за их инертности и низкой поверхностной энергии они, как правило, представляют собой материалы, которые трудно соединить клеевым соединением. Обработка поверхности необходима для обеспечения любой практической прочности сцепления с фторуглеродными деталями. [Pg.370]

Из-за их превосходной химической стойкости полиолефины невозможно соединить путем склеивания растворителем.Из-за очень низкой поверхностной энергии полиолефины могут быть склеены только после обработки поверхности. Наиболее распространенный способ соединения полиолефинов — термическая сварка. [Стр.372]

Полистирол обычно связывается с самим собой цементированием растворителем, хотя использовалось обычное клеевое соединение, термическая сварка и электромагнитное соединение. Когда полистирол приклеивается к другим поверхностям, обычно используется обычное клеевое соединение. [Стр.376]

Брекчии, представляющие собой ударно сжатые агрегаты грунта (реголитовые брекчии) или термически сваренные материалы (метаморфические брекчии).[Стр.84]

Полимерные клеи Механическое крепление Сварка растворителем Термическая сварка … [Стр.34]

Оболочка мембраны состоит из двух нетканых мембран и прокладок между мембранами, чтобы обеспечить открытое пространство для неограниченного дренажа пермеата. Термическая сварка на внешних режущих кромках герметизирует сэндвич мембраны (рис. 1.4). [Стр.98]

Спанбонд, с другой стороны, в основном производят из полиэтилена, полипропилена и ароматических полиэфиров. Изделия с поверхностным переплетом больше похожи на бумагу, но изделия с точечным переплетом больше похожи на флис (Таблица 38-6).В этих случаях композиты из поли (этилкна) и полипропилена свариваются методом дуговой сварки без использования клея, в результате чего получаются продукты, охватывающие всю область применения от плотной упаковочной бумаги до тонкой писчей бумаги. Поли (этиленовая) бумага может быть … [Pg.774]

С этими материалами методы склеивания растворителем или термической сварки часто являются предпочтительной альтернативой склеиванию. Однако там, где склеиваются разнородные материалы или термопласт относительно инертен к растворителям, рекомендуется склеивание.[Стр.142]

Обычно с ПММА используется цементирование в растворителе или термическая сварка. Эти методы обеспечивают более прочное соединение, чем клеевое соединение. Используемые адгезивы — это цианоакрилаты, акрилы второго поколения и эпоксидные смолы, каждый из которых обеспечивает хорошую адгезию, но плохую стойкость к термическому старению. «… [Pg.147]

При цементировании растворителем и термической сварке используется смола в самой детали в качестве крепежа для скрепления сборки. Для склеивания и механического крепления используется другое вещество в качестве крепежа…. [Pg.407]

Процесс термической сварки бывает двух видов: прямой и косвенный. Каждый вид термической сварки может быть дополнительно классифицирован, как показано ниже, в соответствии с методом, используемым для обеспечения тепла. [Pg.456]

Другими процессами термической сварки, которые менее распространены, чем описанные выше, но все еще используются в промышленности, являются инфракрасная сварка и лазерная сварка. Они обычно используются в специальных процессах или в приложениях, которые требуют уникальных методов нагрева из-за совместной конструкции или характера конечного продукта.[Pg.462]

Когда необходимо принять решение относительно методов сборки (механическое крепление, клеевое соединение, термическая сварка или цементирование растворителем), следует учитывать особые соображения, связанные с характером основания и возможными взаимодействиями с клеем. или enviroiunent. В следующих разделах рассматриваются некоторые из этих соображений и предлагаются рекомендации по различным методам сборки, которые были признаны подходящими для определенных пластиков. [Pg.463]


Процессы термической сварки — Большая химическая энциклопедия

Процесс термической сварки бывает двух видов: прямой и косвенный.Каждый вид термической сварки может быть дополнительно классифицирован, как показано ниже, в соответствии с методом, используемым для обеспечения тепла. [Pg.456]

Другими процессами термической сварки, которые менее распространены, чем описанные выше, но все еще используются в промышленности, являются инфракрасная сварка и лазерная сварка. Они обычно используются в специальных процессах или в приложениях, которые требуют уникальных методов нагрева из-за совместной конструкции или характера конечного продукта. [Pg.462]

Термореактивные пластмассы (например, эпоксидные смолы, диуилфталатные полиэфиры, меламин, фенол и мочевина формальдегид и полиуретаны) соединяются механически или с помощью клея.Их термореактивная природа не позволяет использовать процессы сварки растворителем или термической сварки, однако они легко склеиваются с помощью многих клеев. [Pg.472]

Пожалуй, термическую сварку можно рассматривать как разновидность клеевого соединения. При термическом соединении сама основа (в расплавленном виде) действует как клей. Когда субстрат становится жидким, принципы адгезии определяют прочность и долговечность соединения. Кроме того, термические методы могут использоваться для активации термоклея, а не текстильной основы.[Pg.338]

Основная область роста клеев — термоактивируемые ленты или пленки, которые в значительной степени пересекаются с процессами термической сварки. Термическое соединение все чаще используется за счет адгезионного соединения по следующим причинам … [Pg.357]

Термическая сварка ограничивается тканями с высоким содержанием термопластичных синтетических волокон, таких как нейлон, полиэстер, полипропилен, акрил и некоторые другие материалы. смеси волокон. Как правило, свариваемые ткани должны быть изготовлены из одного и того же термопласта или быть физически и химически совместимыми друг с другом.Ткани с термопластическим покрытием (например, поливинилхлорид, полиуретан и полипропилен) также поддаются термической сварке, поскольку в этих случаях покрытие действует как клей. Свариваемость зависит от типа материала, его толщины и формы (покрытие, пленка, волокно). [Pg.357]

В некоторых отраслях, например, в автомобильной промышленности, часто выбирают пластмассовые материалы из-за их способности быстро соединяться. Таким образом, термопласты часто предпочтительнее термореактивных материалов, поскольку их можно соединить с помощью процессов термической сварки за несколько секунд.[Pg.509]


Современные процессы термической сварки — Большая химическая энциклопедия

Использование передовых процессов термического соединения, таких как ультразвуковая сварка. [Pg.370]

Альтернативные методы, следующие за шитьем, включают склеивание, обычную термическую сварку (например, горячим воздухом и нагретым инструментом) и усовершенствованную термическую сварку (например, ультразвуковую или лазерную). Этим методам соединения и посвящена данная глава. Общее описание этих процессов вместе с применимыми подложками и приложениями представлено в Таблице 13.1. [Pg.338]

Для соединения материалов одежды был разработан ряд усовершенствованных термических процессов, отличных от процессов горячего воздуха или нагрева инструмента. Наиболее известными из них являются ультразвуковая, диэлектрическая и лазерная сварка. Из-за стоимости оборудования, необходимого уровня квалификации и относительной негибкости эти процессы используются в основном в специализированных приложениях. Однако большинство производителей одежды видят более широкое применение этих технологий в будущем, поскольку стоимость может быть оправдана предложениями о добавленной стоимости.[Pg.363]

Подобно традиционной термической сварке, эти усовершенствованные процессы нагрева могут использоваться для активации термопластичных клеев. Однако здесь основное внимание будет уделяться соединению субстратов без использования дополнительного клеящего материала. [Pg.363]

Теплофизические свойства титановых сплавов также могут способствовать трудностям, возникающим при сварке трением с перемешиванием. Некоторые численные моделирование процесса FSW показывают, что низкая температуропроводность может способствовать образованию продвигающихся боковых червоточин или туннельных дефектов в сварных швах с перемешиванием трением. Температуропроводность титановых сплавов является одной из самых низких среди всех металлов.[Стр.392]

Арес, А.Э. Гатти, И. П. Гейман, С.Ф. Швезов, CE (2009) Механические свойства цинк-алюминиевых сплавов в зависимости от структурных и термических параметров, Труды Международной конференции MCWASP «Моделирование процессов литья, сварки и опережающего затвердевания» — XII, Ванкувер, Канада, июнь 2009 г.… [Стр. ]


Термическая сварка | Kunststoffe.de

Закладка 27.09.2016

Cemas

Согласно уровню техники существует множество способов термической сварки для соединения термопластичных компонентов.Каждый сварочный процесс, будь то инструмент с подогревом, инфракрасным или лазерным излучением, имеет свои преимущества и недостатки. Выбор процесса требует экспертных знаний о различных процессах сварки и используемом материале. Cemas Elettra S.r.l, Карманьола, Италия, объединяет это ноу-хау с широким ассортиментом продукции. Для возможности одновременной сварки компания разработала аппарат для лазерной сварки нескольких волокон. Поскольку при разработке были сконцентрированы задние фонари, особое внимание было уделено оптическим требованиям сварного шва.При одновременной сварке сварной шов можно одновременно нагревать и соединять, что позволяет добиться постоянной толщины шва. Это позволяет сократить время машинного цикла и обеспечить высокое оптическое качество сварки.

Помимо непрерывного совершенствования машин для вибросварки с частотой 240 Гц и 100 Гц, компания включила в свой портфель комбинацию инфракрасного предварительного нагрева и вибросварки. Как правило, при вибрационной сварке образование частиц в зоне сварного шва неизбежно из-за движения трения.В частности, в случае компонентов, несущих текучую среду, это может представлять значительные проблемы. Сочетание обычной вибрационной сварки с устройством предварительного нагрева с помощью инфракрасного излучения снижает образование частиц в сварном шве и приводит к получению оптически привлекательных сварных швов.

Кроме того, Cemas Elettra предлагает различные типы стандартных аппаратов в области ультразвуковой сварки, которые основаны на модульной концепции, и собирает специальные аппараты в соответствии с потребностями клиентов.

Зал 11, стенд F73

Cemas Elettra srl ​​

Strada degli Occhini, 23

IT 10022 КАРМАГНОЛА

Тел.: +39011 9712096

Факс: +39011 9773922


Эти статьи могут быть вам интересны

термическая сварка Wikipedia

Термоупакованный материал лежит на полу склада. Обратите внимание на проводной термосварщик слева.

Термоупаковщик — это машина, используемая для запечатывания продуктов, упаковки и других термопластичных материалов с использованием тепла.Это могут быть однородные монослои термопласта или материалы, имеющие несколько слоев, по крайней мере, один из которых является термопластичным. Термосварка может соединять два одинаковых материала вместе или может соединять разнородные материалы, один из которых имеет термопластичный слой.

Процесс термосваривания []

Термосварка — это процесс соединения одного термопласта с другим аналогичным термопластом с использованием тепла и давления. [1] При прямом контактном методе термосварки используется постоянно нагретая матрица или уплотнительная планка для приложения тепла к определенной контактной области или пути для уплотнения или сварки термопластов вместе.Термосварка используется во многих областях, включая термосварочные соединители, термически активируемые клеи, пленочные носители, пластиковые порты или герметизацию фольгой.

Применения для процесса термосварки []

Соединители с термосваркой используются для соединения ЖК-дисплеев с печатными платами во многих бытовых электронных устройствах, а также в медицинских и телекоммуникационных устройствах.

Термоуплотнение продуктов с помощью термоклея используется для удержания прозрачных экранов дисплея на потребительских электронных продуктах и ​​для других герметичных термопластичных сборок или устройств, где термоэлемент или ультразвуковая сварка не подходят из-за требований к конструкции детали или других соображений сборки.

Термоуплотнение также используется при производстве пленок для анализа крови и фильтрующих материалов для крови, вирусов и многих других устройств с тест-полосками, используемых сегодня в медицинской сфере. Ламинатная фольга и пленки часто герметизируются поверх термопластичных медицинских лотков, микротитровальных пластин, бутылок и контейнеров для герметизации и / или предотвращения загрязнения медицинских испытательных устройств, лотков для сбора проб и контейнеров, используемых для пищевых продуктов.

Пластиковые пакеты и другая упаковка часто формируются и запечатываются с помощью термосварщиков.Медицинские мешки и мешки для жидкости, используемые в медицине, биоинженерии и пищевой промышленности. Мешки для жидкости изготавливаются из множества различных материалов, таких как фольга, фильтрующие материалы, термопласты и ламинаты. [ требуется ссылка ]

Типы термосваривания []

  • Термоупаковочные прессы — имеют нагретую оснастку, поддерживаемую при постоянной температуре (также известное как термическое уплотнение с прямым контактом). Они используют один или несколько нагретых стержней, утюгов или штампов, которые контактируют с материалом для нагрева поверхности раздела и образования связи.Прутки, утюги и штампы имеют различную конфигурацию и могут быть покрыты разделительным слоем или использовать различные гладкие промежуточные материалы (например, тефлоновые пленки) для предотвращения прилипания к горячему инструменту. [2]
  • Термоупаковщики непрерывного действия (также известные как термосварщики ленточного типа) используют движущиеся ленты над нагревательными элементами.
  • Импульсные термосварщики — имеют нагревательные элементы (один или два) из нихрома, помещенные между упругим синтетическим каучуком и поверхностью отделения пленки или ткани.Нагревательные элементы не нагреваются постоянно; тепло выделяется только при протекании тока. Когда материалы помещаются в термосварщик, они удерживаются на месте давлением. Электрический ток нагревает нагревательный элемент в течение определенного времени для создания необходимой температуры. Зажимы удерживают материал на месте после прекращения нагрева, иногда с помощью охлаждающей воды: это позволяет материалу плавиться до того, как будет применено напряжение. [3] [4] [5]
  • Клей-расплав можно наносить полосами или шариками в месте соединения.Его также можно нанести на одну из поверхностей на более раннем этапе производства и повторно активировать для склеивания.
  • Запечатывание горячей проволокой — включает нагретую проволоку, которая разрезает поверхности и соединяет их расплавленным краевым валиком. Обычно это не используется, когда критичны барьерные свойства.
  • Индукционное уплотнение — это бесконтактный тип уплотнения, используемый для внутреннего уплотнения крышек бутылок.
  • Индукционная сварка и термосварка бесконтактным индукционным нагревом
  • Ультразвуковая сварка использует высокочастотные ультразвуковые акустические колебания к деталям, удерживаемым вместе под давлением для создания сварного шва.

Термический герметик также используется для сборки пластиковых боковых панелей легких сельскохозяйственных зданий, таких как теплицы и навесы. Эта версия управляется по полу четырьмя колесами.

Качество печати []

Хорошие уплотнения — это результат времени, температуры и давления для правильного чистого материала. [6] [7] [8] Существует несколько стандартных методов испытаний для измерения прочности термосварок. Кроме того, тестирование упаковки используется для определения способности готовой упаковки выдерживать указанное давление или вакуум.Доступны несколько методов для определения способности запечатанной упаковки сохранять свою целостность, барьерные характеристики и стерильность.

Процессы термосваривания можно контролировать с помощью различных систем управления качеством, таких как HACCP, статистический контроль процессов, ISO 9000 и т. Д. Протоколы проверки и валидации используются для обеспечения соответствия спецификациям и пригодности конечных материалов / пакетов для конечных целей. использовать. [9]

Испытания на прочность уплотнения []

Эффективность термосварок часто подробно описывается в действующих спецификациях, контрактах и ​​нормативных актах.Системы менеджмента качества иногда требуют периодических субъективных оценок: например, некоторые пломбы можно оценить простым нажатием, чтобы определить наличие связи и механизм отказа. С некоторыми пластиковыми пленками наблюдение можно улучшить с помощью поляризованного света, который подчеркивает двойное лучепреломление термосварки. Некоторые пломбы для чувствительных продуктов требуют протоколов тщательной проверки и валидации, в которых используется количественное тестирование. Методы тестирования могут включать:

Прочность уплотнения согласно ASTM F88 и F2824 []

Испытание на прочность уплотнения, также известное как испытание на отслаивание, измеряет прочность уплотнений в гибких барьерных материалах.Затем это измерение можно использовать для определения консистенции уплотнения, а также для оценки силы открывания системы упаковки. Прочность уплотнения — это количественная мера, используемая при валидации процесса, управлении процессом и возможностях. Прочность уплотнения имеет значение не только для силы открывания и целостности упаковки, но и для измерения способности процессов упаковки обеспечивать надежные уплотнения.

Разрыв и ползучесть согласно ASTM F1140 и F2054 []

Испытание на разрыв используется для определения прочности и прецессии упаковок.Испытание на разрыв выполняется путем надавливания на упаковку до ее разрыва. Результаты испытания на разрыв включают данные о давлении разрыва и описание того, где произошло разрушение уплотнения. Этот метод испытаний охватывает испытание на разрыв, как определено в ASTM F1140. Испытание на ползучесть определяет способность упаковки выдерживать давление в течение длительного периода. Испытание на ползучесть выполняется путем установки давления примерно на 80% от минимального давления разрыва предыдущего испытания на разрыв. Измеряется время до отказа уплотнения или предварительно установленное время.

Вакуумный краситель

согласно ASTM D3078 []

Определение целостности упаковки. Пакет погружен в прозрачный контейнер, наполненный смесью воды и красителя. Внутри контейнера создается вакуум, который поддерживается в течение определенного времени. Когда вакуум сброшен, любые проколотые упаковки впитают краситель, открывая несовершенное уплотнение.

См. Также []

Список литературы []

Общие ссылки []

  • Сельке, С. «Пластмассовая упаковка», 2004 г., ISBN 1-56990-372-7
  • Сорока, В., «Основы упаковочной технологии», IoPP, 2002, ISBN 1-930268-25-4
  • Ям, К.L., «Энциклопедия упаковочных технологий», John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
  • Кроуфорд, Лэнс, «Герметизация портов: эффективное решение для термосварки». Журнал «Пластиковый декор». Выпуск за январь / февраль 2013 г. ISSN 1536-9870. (Топика, KS: Peterson Publications, Inc.). Раздел: Assembly: страницы 36–39, охватывает статью Кроуфорда.
  • ASTM D3078 — Стандартный метод испытаний для определения утечек в гибкой упаковке с помощью пузырькового излучения
  • ASTM F88 — Метод испытания прочности уплотнения гибких барьерных материалов
  • ASTM F1140 — Стандартные методы испытаний сопротивления внутреннему давлению неподдерживаемых упаковок
  • ASTM F2029 — Стандартная практика изготовления термосварок для определения термосвариваемости гибких полотен, измеряемой по прочности уплотнения
  • ASTM F2054 — Стандартный метод испытаний на разрыв уплотнений гибкой упаковки с использованием внутреннего давления воздуха внутри удерживающих пластин
  • ASTM F2824 — Стандартный метод испытания прочности механического уплотнения для круглых чашек и контейнеров-чаш с гибкими отрывными крышками

Внешние ссылки []

О сварке горячими пластинами — термическая сварка термопластов

Сварка горячей пластиной — это метод термической сварки, позволяющий производить прочные, герметичные сварные швы на деталях из термопласта.При жестко контролируемом использовании тепловой энергии детали из термопласта можно очень быстро нагреть до температур расплава, а затем соединить вместе.

Тепловое тепло подводится к границе раздела каждой половины детали с помощью плиты с точным контролем температуры, состоящей из нескольких картриджных нагревателей с равномерным распределением температуры.

Процесс сварки горячей плиты:

Шаг первый

Половинки детали помещаются в прецизионные зажимные приспособления и надежно захватываются ими, которые обеспечивают адекватную опору и точное совмещение половин детали на протяжении всего процесса сварки горячей пластины.

Шаг второй

Для нагрева зоны соединения деталей между половинками детали помещается термически нагретая плита. Удерживающие приспособления расположены близко, чтобы сжимать и оплавлять половинки детали, которые должны быть приварены к плите, смещая материал только в области соединения

Шаг третий

Сжатие и перемещение материала продолжаются до тех пор, пока не будут достигнуты точные жесткие ограничения, встроенные в инструмент. Тепловое тепло продолжает проникать в материал, даже если сжатие и смещение прекратились.


Четвертая ступень

После того, как область стыка достигнет температуры расплава, зажимные приспособления открываются и нагревательная плита снимается.

Шаг пятый

Затем зажимные приспособления закрываются, прижимая две части друг к другу, пока жесткие упоры удерживающих приспособлений не войдут в контакт друг с другом.

Шаг шестой

Когда охлаждение завершено, захватный механизм в одном из удерживающих приспособлений освобождает деталь, удерживающие приспособления открываются, и готовую деталь можно удалить.

У нас обширная линейка сварочных аппаратов для горячей плиты. Доступны конфигурации с вертикальными или горизонтальными плитами (см. Ниже). Каждый из наших сварочных аппаратов для горячей плиты, от машин с ручной загрузкой и разгрузкой до полуавтоматических и полностью автоматизированных поточных систем, спроектирован таким образом, чтобы соответствовать определенному диапазону требований.

Сравнение вертикальных и горизонтальных опорных систем:

Вертикальный

горизонтальный

Обе половины детали легко вручную загрузить в инструмент, обеспечивая точное и повторяемое выравнивание во время сварки. Сложнее вручную загрузить обе половинки детали, так как доступ к верхнему инструменту может быть проблематичным с точки зрения эргономики.
Не идеально, когда внутренние компоненты ослаблены внутри половин детали перед сваркой. Идеальная система для проектирования деталей, когда внутренние компоненты незакреплены внутри нижней части перед сваркой.
Оператор не имеет простой возможности загружать половинки деталей вне машины. Позволяет вручную загружать половинки детали вне машины (требуется загрузка ящика и автоматический подбор верхней половины).
Для точного совмещения половин детали или инструментария не требуется специальных приспособлений. При использовании автоматического захвата верхней половины детали требуются специальные элементы размещения в самих формованных деталях или в инструментах (увеличивает стоимость / сложность инструмента).
Более быстрая смена инструмента, чем у большинства горизонтальных станков, предлагаемых сегодня. Обычно более медленная смена инструмента.
Более сложный для автоматизации (часто требуется роботизация). Очень легко автоматизировать, если используется дополнительная загрузка ящика и автоматическое опускание детали на конвейерную ленту.
Не идеален для автоматического падения детали (на конвейерную ленту) после сварки. Позволяет легко автоматически опускать детали на конвейерную ленту после сварки (при наличии дополнительной загрузки выдвижного ящика).
Крепление с двойным движением (влево и вправо) позволяет независимо контролировать силу / скорость на каждой половине детали, как относительно нагревательной плиты, так и друг относительно друга. Крепление с одинарным движением (только верхнее) позволяет независимо контролировать силу / скорость только верхней половины.

Критические параметры сварочного аппарата для горячей плиты:

  • Температура
  • Время плавления (детали против нагретой плиты)
  • Переходное время (также известное как «Открытие») между этапами плавления и сварки / уплотнения
  • Время сварки / запечатывания (детали соединены вместе)
  • Глубина расплава (контролируется упорами)
  • Глубина сварного шва / уплотнения (регулируется ограничителями)
  • Melt Force
  • Усилие сварки / уплотнения

Время и температура:

Температура плиты для плавления границы раздела деталей зависит от типа соединяемого пластика.Каждый термопласт имеет характеристическую кривую время / температура плавления, и сварной шов можно производить при любой температуре на кривой. Обычно выбирается максимально возможная температура в кратчайшие сроки, чтобы минимизировать время цикла. Типичный диапазон температур горячей плиты составляет от 300 ° до 950 ° F.

Типы сварных швов горячей плиты:

Низкотемпературные

  • Температура ниже 500 ° F
  • Для низкотемпературных инструментов требуются вставки для нагревательных пластин с тефлоновым покрытием или тефлоновая ткань.
  • Обычно покрытие / ткань необходимо заменять каждые 1500-8000 циклов.
  • Используется в медицине даже с высокотемпературными материалами для устранения загрязнения / обесцвечивания / увеличения прочности сварных швов.
  • Типичное время цикла составляет 20-40 секунд.

Высокотемпературный

  • Температура выше 500 ° F
  • Высокотемпературные инструменты обычно изготавливаются из инструментальной стали P-20.
  • Обычно не требуется антиадгезионных покрытий
  • Остатки расплава дымятся или требуют очистки щеткой (нейлон)
  • Наличие дыма / паров: требуется удаление выхлопных газов / дыма или очистка воздуха
  • Типичное время цикла составляет 10-30 секунд.

Бесконтактный

  • Обычно температура выше 900 ° F
  • Без остатков на валике.
  • Материал не обесцвечивается.
  • Требуются точные допуски формования.
  • Не ограничивается плоскими сопрягаемыми поверхностями.
  • Типичное время цикла превышает 40 секунд.
  • Техника является наиболее сложной и реже используемой при производстве горячей сварки.

High Temp vs.Низкотемпературная сварка горячей плиты:

КОНТАКТНАЯ СВАРКА ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

(выше 500 ° F)

КОНТАКТНАЯ СВАРКА ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

(500 ° F или меньше)
Более быстрое время цикла: Более медленное время цикла:
Покрытие не требуется. Остатки дымятся через вытяжной вентилятор. Меньше обслуживания. Требуется тефлоновое покрытие или стеклоткань с тефлоновым покрытием на нагревательной плите или на поверхности вставки. Более высокое обслуживание.
Процесс подходит для различных материалов (некоторые ограничения). Процесс подходит для различных материалов (некоторые ограничения).
Процесс может соединять некоторые разнородные материалы (более широкий диапазон). Процесс может соединять некоторые разнородные материалы (ограниченное количество).
Не подходит для сварки полиэтилена (материал чрезмерно прилипает к сердечнику нагревательной плиты). Идеально подходит для сварки полиэтилена.
Простая сварка полипропилена. Может сваривать полипропилен (в медицинских чистых помещениях требуется низкая температура).
Наивысшая прочность при сварке нейлона. Включает в себя сердечники сверхвысокотемпературных нагревательных пластин, которые необходимо очищать металлическими щетками каждый цикл, чтобы смыть скопившийся остаточный материал. Более низкая прочность при сварке нейлона (слишком низкая температура).
Наполнители в материале могут накапливаться на нагревательной плите, требуя периодической очистки (автоматические системы очистки доступны на некоторых моделях). Наполнители в материале редко вызывают необходимость в усиленной очистке, так как налипание происходит только тогда, когда необходимо заменить тефлоновое покрытие / ткань.
Дым и пары являются обычным явлением, поскольку остатки сжигаются на сердечнике нагревательной плиты между циклами (может потребоваться вентиляция). Практически нет дыма или дыма во время процесса сварки при низкой температуре.

Контактная и бесконтактная сварка горячей пластиной:

КОНТАКТНАЯ СВАРКА

(Высокая или низкая температура)

БЕСКОНТАКТНАЯ СВАРКА

(Очень высокая температура выше 900ºF)
Более быстрое время цикла: Более медленное время цикла:
Более высокое обслуживание.Тефлоновое покрытие или ткань из стекловолокна с тефлоновым покрытием требуется на нагревательной плите или на поверхности вставки с некоторыми материалами. Некоторые наполнители в высокотемпературных материалах оставляют на валике остатки, которые необходимо чистить щеткой / протирать несколько раз в день. Меньше обслуживания. Покрытие не требуется, независимо от свариваемого материала.
Детали можно сваривать без абсолютной точности, поскольку стыковые поверхности будут параллельны друг другу на этапе плавления, когда полимер контактирует с нагревательной плитой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *