Plastics_11_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 32 СПЕЦТЕМА/ СВАРКА И АДГЕЗИВНЫЕ РЕШЕНИЯ П Л А С Т И К С № 1 1 ( 1 6 2 ) 2 0 1 6 В процессе сварки линейных полимеров, термопластов и термоэластопла- стов переходный слой образует- ся за счет диффузии макромо- лекул полимеров. Она возможна при пере- ходе полимера в в я з к о т е к у ч е е состояние, ко- торое достигается за счет нагревания материалов или воз- действия на них рас- творителем. Степень и скорость диффузии зависят от молекулярной массы полимеров и поляр- ности звеньев молекул. Свариваемость полимеров в количественном отношении оценивается энергией активации вязкого состояния, которая ха- рактеризует молекулярно-массовое распределение, разветвленность мо- лекулярных цепей, полярность молекуляр- ных звеньев [1]. При диффузно-тепловой сварке прочно- сти соединения удается добиться благодаря выбору оптимальных параметров температу- ры нагрева материала, продолжительности нагрева и давления контакта. Если материал характеризуется высокой вязкостью, то диффузное движение макро- молекул и, соответственно, достижение же- лаемого контакта между поверхностями за- труднено. В таких случаях полость сварного шва заполняется присадочным материалом. В основном в его роли выступает полимер того же состава, что и соединяемые элемен- ты, но имеющий меньшую молярную массу, или полимер, содержащий пластификатор. Сварка считается завершенной, когда по всей поверхности соединения достигается молекулярный контакт. В слоях материа- ла, расположенных в зоне шва, возникает остаточное напряжение, которое в периоде релаксации уменьшается. Поэтому после сваривания пленки нужно выдерживать до нескольких суток, и только потом передавать в эксплуатацию. Улучшению качества соеди- нений способствуют нагрев исключительно зоны соединяемых поверхностей, введение в зону шва специальных структурообразова- телей и наполнителей [2]. Сварка нагретым газом Этот процесс основан на нагреве соеди- няемых поверхностей струей разогретого газа, приведении их в контакт друг с другом или с нагретым той же струей присадочным материалом. Газом-теплоносителем зача- стую служит воздух, в ряде случаев — азот. Сварка с применением присадочного материала подходит для соединения поли- олефиновых, полистирольных, полиамид- ных пленок. В роли присадки используется тот же полимер с добавлением пластифика- тора. Непластифицированные материалы берутся для изготовления пленок, контак- тирующих с агрессивными средами, при по- вышенных температурах. К недостаткам метода сварки нагретым газом относят низкую эффективность, слож- ность поддержания стабильных режимов сварки, высокую стоимость работ. Однако производительность повышают в 3-10 раз, проводя скоростную сварку — метод на основе предварительного подогрева базовых слоев и присадочного материала до темпе- ратуры, близкой к температуре плавления. Посредством скоростной сварки часто со- единяют полиэтилен высокой плотности и полипропилен [3]. Сварка нагретым инструментом и присадками Сварка нагретым инструментом проис- ходит, когда элементы контактируют с ме- таллическими пластинами, брусьями, дис- ками и другими инструментами. Посредством контактно-тепловой свар- ки нагретые элементы спрессовывают, затем охлаждают. Из-за длительного процесса, об- условленного наличием этапа охлаждения, этот метод применяют в мелкосерийном производстве. При термоимпульсной сварке инстру- ментом нагревается внешняя поверхность деталей или непосредственно соединяемые поверхности. Этот метод распространен при сварке полиолефиновых пленок распро- страненного в быту диапазона толщин 20- 250 мкм. Через ленту или проволоку пропу- скают электрический ток, после отключения которого сварной шов быстро охлаждается. Сварка производится внахлестку или в то- рец, первый вид швов более прочный при растяжении. При сварке нагретым присадочным ма- териалом последний поступает из нагрева- тельного устройства в зону соединения, где осуществляется его сплавление с контактны- ми поверхностями. Материал отдает им часть тепла. Этот процесс может осуществляться путемнепрерывнойилипериодическойпода- чи присадки из нагревательного устройства. Для формирования нахлесточных или прямолинейных стыковых швов для пленок