ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА
Принцип лазерной сварочной установки (рис. 53) похож на принцип действия установки для сварки электронным лучом, но в данном случае используется энергия светового потока. Световой поток создается в оптическом квантовом генераторе, состоящем из лампы накачки / и рабочего тела 3, которое излучает фотоны. Фотонный поток фокусируется оптическим устройством 2 и направляется на деталь 4, создавая в месте контакта пятно нагрева. Однако современные лазерные установки еще очень дороги, а КПД их низок, что накладывает ограничение да данный вид сварки.
|
Рис. 53. Лазерная сварка: / — лампа накачки; 2 — оптическое устройство; 3 — рабочее тело; 4— деталь :; |
Многие полимерные материалы* как и металлы, можно сваривать при помощи газовой сварки. Методика сварочных работ несколько отличается от сварки металлов, так как в данном случае отсутствует сварочная ванна. То есть пластмасса разогревается не до жидкого состояния, а до вязко-текучего состояния кромок и присадочного материала, при котором происходит их слипание, образуя сварочный шов. Характерной особенностью сварки пластмасс является тот факт, что их не обрабатывают открытым пламенем, как металлы. Технология сварки пластмассовых листов показана на рис. 54. Существует несколько методик сварки пластмасс, которые в определенной степени отличаются друг от друга. Наибольшее распространение получил способ разогрева кромок и присадочного материала горячими газами. Горячие газы получают в специальных горелках в результате сгорания горючего газа (например, пропан-бутана) в смеси с атмосферным воздухом, либо при помощи электрических спиралей. Сварку выполняют как с присадочным материалом, так и без него.
При сварке без присадочного материала кромки свариваемых деталей разогревают до вязко-липучего состояния и сжимают между собой прижимными роликами.
|
Рис. 54. Сварка пластмассы нагретым газом с присадкой: / — соединяемые детали; 2— присадочный пpja; J— горелка |
В результате этого кромки слипаются между собой и, остывая, образуют сварочный шов.
Сварку с присадочным материалом ведут в такой последовательности. Сначала разогревают кромки деталей, а затем между кромками с небольшим давлением укладывают присадочный пруток. При этом нужно следить за тем, чтобы разогрев кромок и присадочного материала был одинаковым и достаточным для перехода пластмасс в вязко-текучее состояние. Сварке горячими газами подвергают практически все виды пластмасс, которые под действием повышенной температуры переходят в вязколипучее состояние. Это может быть винипласт, из которого изготавливают трубопроводы и различные емкости для химически агрессивных веществ, полиэтилен, который используют при изготовлении труб, пленок и других изделий и многие другие виды полимеров. Для каждого полимера существуют свои режимы термической обработки, которые подбирают, исходя из их особенностей. Материал присадочного прутка должен быть таким же, как в свариваемых кромках, но несколько более пластифицирован при помощи различных присадок. С помощью этого приема добиваются снижения температуры, необходимой для придания прутку пластичности.
Пластмассы, как и металлы, сваривают стыковым, угловым и тавровым соединениями. Варианты разделок кромок при этих видах соединений приведены на рис. 55, 56, 57. Для этого кромки тщательно зачищают, обезжиривают и обрабатывают механическим способом под нужным углом. В зависимости от толщины свариваемых деталей и
|
30’±35“ Рис. 55. Разделка кромок и сварка стыковых соединений |
|
Рис. 56. Разделка кромок и сварка угловых полимерных соединений | |
|
Стыковые соедииепия из ввннпласта |
Рис. 57. Разделка кромок тавровых полимерных соединений
|
Толщина свари ва - емых кромок, мм |
Диаметр, мм |
Угол разделки кромок, ' |
Зазор в корне шва, мм |
Количе ство уклады- ваемьк прутков |
Расход прутков на! м ціна, г |
Прочность по отношению К основному материалу, % |
|
|
Пру- тха |
Отвер стия нако нечника |
||||||
|
V-образная разделка кромок |
|||||||
|
3-5 |
2,6 |
2,5 |
55-60 |
0,5-1,0 |
8-10 |
60-75 |
75 |
|
7-Ю |
3,0 |
3,0 |
60—65 |
1,0-1,2 |
10-14 |
100^140 |
75 |
|
12-15 |
3,0 |
3,0 |
70 |
1,0-1,5 |
20-2S |
200-280 |
75 |
|
17-20 |
3,5 |
4,0 |
75-90 |
1,5 |
32-42 |
495-650 |
75 |
|
Х-образная разделка кромок |
|||||||
|
3-5 |
2,6 |
2,5 |
45-50 |
- |
6-8 |
45-60 |
S3 |
|
7-10 |
2,6 |
2,5 |
50 |
- |
8-12 |
60-90 |
85 |
|
12-15 |
3,0 |
3,0 |
55-60 |
- |
16-12 |
160-220 |
85 |
|
17-20 |
3,0 |
3,0 |
60-70 |
- |
24-35 |
240-350 |
85 |
|
Таблица 20 ;■ |
Рис. 58. Порядок укладки присадочных прутков при сварке стыковых соединений, при V-образной (А) и Х-образной (£) подготовке кромок
методики разделки кромок количество присадочных прутков в шве может быть различным. Примерная раскладка присадочных прутков при сварке стыковых соединений приведена на рис. 58. Основные параметры стыковых соединений из винипласта нагретым газом приведены в табл. 20.
