Соединение стыков
Искусственные материалы можно соединять между собой сваркой и склеиванием. Их также можно склеивать с другими материалами, например древесиной, металлом и бетоном. Примерами для этого служат покрытия древесных материалов пленкой из искусственных материалов и наклеивание кафельных плит и напольных покрытий.
СВАРКА
Под свариванием искусственных материалов понимают соединение термопластичных пластмасс посредством тепла и давления с применением или без применения
Рис. 2.119. Сварка теплым воздухом с использованием сварочного прутка |
дополнительных материалов (сварочных шнуров, сварочных прутков).
При сваривании одновременно обе детали из искусственных материалов в месте соединения переводятся с помощью нагревания в пластичное состояние и при легком давлении соединяются. При этом свободно двигающиеся молекулярные нити спутываются и соединяются друг с другом в волокнистую структуру, которая упрочняется после охлаждения.
Рис. 2.120. Сварка теплым воздухом с использованием сварочного шнура |
Сваривать можно только термопластичные материалы. Так как различные виды искусственных материалов переходят в пластическое состояние при разных температурах, то можно сваривать между собой только одинаковые или родственные виды материалов.
В зависимости от способа подведения тепла различают различные методы сварки. Самые важные методы — это сварка теплым воздухом и сварка с контактным нагревом.
При сварке теплым воздухом необходимое тепло подводится к изделию и присадочному материалу с помощью аппарата для ручной термосварки, который похож на применяемую для сварки металлов сварочную горелку
(рис. 2.119). В качестве сварочного газа в основном используется воздух, который нагревается встроенной в прибор электрической нагревательной спиралью и подается под давлением с помощью вентилятора на обрабатываемое изделие. Присадочный материал в зависимости от изделия и от формы шва в виде сварочного прутка вручную сверху вдавливается в нагретый свариваемый стык (рис. 2.119) и сваривается с основным материалом. Присадочный пруток должен быть изготовлен из того же вещества, что и основной материал.
Способ сварки теплым воздухом в основном применяется для сваривания плит толщиной до 5 мм, труб и пленок. Поэтому его используют при изготовлении резервуаров и строительстве трубопроводов (рис. 2.119) или применяют сва-
Рис. 2.122. Сварка контактным нагревом (сварочным паяльником) |
а также при укладке напольных покрытии.
При укладке напольных покрытий после сваривания выступающий наплавленный валик необходимо срезать заподлицо с помощью ножа.
При сварке с контактным нагревом в качестве нагревающего элемента используют сварочный паяльник, который также называется нож для разрезания сварного шва или сварочный клин.
Рис. 2.123. Склеивание с растворителем (сваривание набуханием) |
Сварочный паяльник похож на обычный паяльник и имеет спереди нагревательную пластину в форме ножа, которая нагревается от электричества (рис. 1.121). Его используют для сваривания встык различных профилей с небольшим поперечным сечением, например кантов для стола и профилей движущихся поручней.
При стыковом сваривании профилей соединяемые торцовые поверхности с обеих сторон прижимаются к нагретой пластине сварочного паяльника. Когда пластик начинает течь, паяльник убирают, а оба размягчившихся профиля плотно прижимают друг к другу. После охлаждения соединение становится прочным и его можно сразу же обрабатывать (рис. 2.122).
При разрезании пленки ножом для разрезания сварного шва с легким нажимом в зависимости от толщины пленки быстро или медленно проводится линия. Нагретый край ножа расплавляет пленку насквозь.
СКЛЕИВАНИЕ
Искусственные материалы, за редким исключением, например полиэтилен, можно хорошо склеивать друг с другом. Клеящие вещества и способы склеивания выбираются в основном в
зависимости от вида соединяемых искусственных материалов.
Рис. 2.124. Склеивание двухкомпонентным клеем |
При склеивании деталей из термопластов склеиваемые поверхности немного размачивают растворителем, после этого наносят максимально разбавленный клей и соединяют детали при легком давлении. Давление необходимо сохранять до тех пор, пока средство, способствующее набуханию, и растворитель клея полностью не испарятся из клеевого стыка. При этом между молекулярными нитями склеиваемой поверхности и клея происходит взаимное свойлачивание, которое после полного испарения растворителя образует соединение, прочность которого близка к прочности сварного шва (диффузионное склеивание) (рис. 2.123).
Очень надежным клеящим средством для термопластов является раствор склеиваемого вещества.
Если между собой соединяют детали из одного и того же искусственного материала, то обе склеиваемые поверхности размягчают с помощью подходящего для данного материала растворителя и сжимают друг с другом.
Детали из реактопластичных материалов имеют трудноразъедаемые, часто гладкие поверхности. Поэтому рекомендуется для обеспечения лучшего сцепления ютея с поверхностью сделать их неровными с помощью шлифовальной бумаги и очистить (адгезионное склеивание).
В качестве клея применяются реактопласты. Они наносятся, как правило, с отверждаемые, например фенолформальдегидные или мочевиноформальдегид - ные клеи, или как двухкомпонентные клеи, типа эпоксидного и полиуретанового. При использовании этих клеев необходимо следить за тщательным перемешиванием обоих компонентов и четко выдерживать предписанное соотношение компонентов (рис. 2.124).
СГИБАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Плиты из реактопластов, например слоистые пластики, по сравнению с плитами из термопластов сгибаются трудно и лишь в ограниченном объеме.
Рис. 2.125. Сгибание плиты из термопластичного материала |
Если необходимо согнуть плиту из термопласта, то в зоне сгибания ее необходимо нагреть до эластичного состояния и отогнуть край вручную или с помощью специального приспособления. Для нагрева применяется нагревательная шина или излучающий инфракрасный стержень. Отбортовка или сгибание должны производиться за
одну операцию (рис. 2.125). Если плита из термопластичного материала должна быть согнута под острым углом, то плиту нагревают на предусмотренном месте вдавливанием клиновидного нагревательного элемента, например сварочного канта, примерно до середины толщины плиты. Если сразу же отогнуть край плиты, то на внутренней стороне канта возникает сваривание. Этот мр. тпгт няч^тияртгог сваркой УГЛОВЫХ СОЄДИІІЄІІІ1Й (рИС. 2.126).