Сварка полимеров

В настоящее время сварка полимерных материалов является наиболее распространенным способом получения сверхпрочных соединений. Сварка полимеров – процесс образования неразрывного соединения, в основе которого лежит химическое взаимодействие (химическая сварка) или взаимная диффузия (диффузионная сварка) макромолекул полимерных материалов. В результате взаимодействия исчезает граница раздела между свариваемыми материалами и образуется структурный переход от поверхности одного полимера к поверхности другого. Сварка полимерной пленки незаменима при производстве упаковки в каждой отрасли, особенно в пищевой. Активно сварка применяется в строительстве, промышленном производстве и т.д. Важными характеристиками полимерных материалов являются высокая теплоемкость и низкая теплопроводность. По этой причине сварка полимеров возможно только в температурном интервале, при котором материал находится в вязкотекучем состоянии.

Качество соединений, полученных в процессе сварки полимерной пленки, напрямую зависит от условий реализации процесса, совместимости полимерных материалов и строения полимерной фазы. Из множества методов сварки полимерных материалов широкое распространение получили следующие: сварка нагретым газом, контактно-тепловая, ультразвуковая, высокочастотная и термоимпульсная.Рассмотрим более подробно одну из них.

Сварка нагретым газом

Свариваемые поверхности нагревают струей горячего газа и приводят в контакт друг с другом или с присадочным материалом, нагретым той же струей. Чаще всего газом-теплоносителем является воздух, однако в процессе сварки термопластов, подверженных в высокой степени термоокислительной деструкции, применяется азот. На выходе из сопла сварочного аппарата температура газа должна быть на выше температуры полимера примерно на 50—100°С, поскольку на участке между свариваемой поверхностью и соплом газовый теплоноситель охлаждается. Давление газа может составлять 0,35—1,0 кгс/см2.

Для скоростной сварки полимерной пленки разработаны ручные, полуавтоматические и автоматические сварочные аппараты. В последних двух агрегатах возможно регулирование направления и скорости подачи присадочного материала, а также температуры нагрева. В целях повышения скорости сварки используют устройство непрерывного действия, состоящего из двух последовательно расположенных агрегата: с помощью первого заваривают корень шва, с помощью второго заполняется основная полость шва парой прутков. При этом достигается соединение очень высокого качества по той причине, что баовый материал нагревается до температуры сварки только 1 раз.