Способ сварки полимерных материалов

Способ сварки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соавтскмк

Социапмстмчвсимк

Рвспубпми

О П И С А Н И Е (i 870162

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Jl,îïoëíìòåëüíîå к авт. саид-ву = (Sl)N. Кл.

В 29 С 27/02 (22) За«влеио 02.10.79 (21) 2823672/23-05

I с присоединением заявки М— ввуаврвтв @

CCCP м авлзм извбрвтвии11 и еткрмтий (23) П риоритет—

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 10.10.81 (53) УДК 678.029. .43 (088. S) (72) Авторы изобретения

Л.Н. Мацюк, О.А. Котовщикова, В,A. Макляровская

Н.В. Вишневская и В.И. Корнилов

Э (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ных соединений, что ухудшает их качество.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ сварки полимерных материалов, включающий нагрев соединяемых поверхностей материалов и прилегающих к ним участков до температуры, уменьшающейся от зоны ,сварки, и сдавливание соединяемых поверхностейС5, Недостаток способа заключается в

l том, что сварные соединения, полученные указанным способом, характеризуются двойной толщиной шва по отношению к основному материалу и низкими прочностными и деформационными

l$ свойствами сварных соединений, которые обусловлены характером распределения напряженйй в швах при их нагружении. В этом случае околошовная зона является концентратором напря20 жений, так как в ней наблюдается перепад по толщине. Кроме того, в этой зоне возможны внешние выплески, которые также снижают прочность сварИзобретение относится к способам сварки пластмасс, а именно к способу сварки полимерных материалов, расположенных внахлест.

Известен способ сварки полимерных материалов внахлест, включающий.равномерных нагрев соединяемых поверх ностей и сдавливание их jl ).

Такой способ не обеспечивает качественную сварку листов, пленок и тонкостенных труб из термопластов внахлест, так как при сварке не происходит растекания выдавившегося иэ зоны нахлестки расплава и снлавления его с прилегающим к нахлесту материалом, в результате чего образуется выплеск (наплыв), снижающий прочность сварного соединения.

Целью изобретения является повы" шение качества сварного соединения при сварке материалов внахлест..

870162

Цель достигается тем, что в спо" сабе сварки полимерных материалов, включающем нагрев соединяемых поверхностей материалов и прилегающих к ням участков до температуры, уменьшающейся от воны сварки, и сдавливание соединяемых поверхностей, сог-, .ласно изобретению прилегающие к соеди, няемым поверхностям участки одновременно с. нагревом сдавливают.

Такое осуществление способа обеспечивает высокую прочность сварного соединения.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 - эпюра распределения температур по ширине зоны нагрева.

Способ сварки полимерных материалов осуществляется следующим образом

Располагаютвнахлест пленки 1, на- . пример, из. фторопласта-ФМБ (Ф-4МБ) толщиной 300 мкм; ширина нахлеста, например, 4 мм.

Нагревательный элемент 2, ленту из материала с высоким омическим сопротивлением шириной (а + 2a>, где а — ширина .нагреваемого участка, прилегающего к нахлесту), равной

12 мм, располагают на пленке так, чтобы центральная часть ленты по ширине а, равной lj3 всей нагреваемой ширины ленты, была расположена на нахлесте.

К торцам центральной части ленты шириной а подводят ток (325A) чеrf рез токоподвод 3.

При таком подводе тока вся центральная часть ленты будет иметь одинаковую температуру Т, а соседние крайние участки ее будут иметь перепад температур от Т в центральной части до Т к краям нагревательной. ленты.

В результате контакта нагревательной ленты с пленкой последняя нагревается, причем на центральном участке шириной а равномерно по всей ши 1 рине и для пленки Ф-4МВ температура

Т„ составляет 300 С, а на прилегаюо щйх к нему участках шириной а неравномерно с перепадом от Т к Т к краям нагревательного элемента и для пленки Ф-4ИБ температура Т :составляет 280 С. Установлено, что наиболее е 2. предпочтительной разницей между Т., и -Т является 20-30 С. Околошовная зона при таком распределении температуры не повреждается и не деформируется. Разница температур менее о 20 С нежелательна, так как более высокая температура на краях ленты может вызвать повреждения околбшовной зоны, что отрицательно скажется на прочности сварного соединения. Перепад температур выпе 30 С нецелесообразен, поскольку при этом не обеспечивается хорошее сплавление расплава нахлеста с противоположной пленСпособ согласно изобретению обеспечивает плавный переход от шва к основному материалу и при нагружении напряжения в шве распределяются равномерно по сечению, что существенно повышает прочность и следовательно качество сварного соединения.

Толщина сварных швов практически не отличается от толщины основного

5О.материала, и изделия иэ пленки, изготовленные предлагаемым способом сварки, обладают хорошим товарным внешним видом.

Кроме того, исключается возможность задира и расслаивания кромок свариваемого материала. Снижение брака при сварке изделий предлагаемьп4, способом может обеспечить экономию

1о. кой.

Одновременно с нагревом осуществляют сдавливание пленки на всех нагреваемых участках шириной а и а . Усилие сдавливания такое, что

15 расплавленный материал пленки в зоне нахлестки (на участке шириной а ) растекается в сторону свободного торца на ширину сварного шва (а1 +2а2) и сплавляется с противоположной пленщ кой. Оптимальное усилие сдавливания для всех пленок 3-4 кг/см

Экспериментально установлено, что ширина а нагреваемого участка должна быть не менее ширины а1 нахлеста.

При ширине а 2 менее ширины а не происходит равномерного распределения расплава нахлестки по ширине шва, при этом наблюдается резкий переход от толщины шва к основному материалу и возможны выплески в околошовную зону. Для пленок толщиной 300 мкм и менее наиболее целесообразным является Выполнение шва, когда а а, а для пленок толщиной свьппе

300 мкм — когда а = 1,5a . При ука35 занн соотношениях а4 и а пройсхо2 дит равномерное распределение расплава нахлестки по ширине шва, при этом толщина шва приближается к толщине материала.

8701 на одном из предприятий порядка

300 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

gag Р

Составитель Н. Елисеева

Редактор 3 Бородкина Техред L . Маточка Корректор В. Бутяга Заказ 8810/37 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035д Москвад Ж-35 . Раушская наб.д д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ сварки полимерных материалов, включающий нагрев соединяемых поверхностей материалов и прилегающих к ним участков до температуры, уменьшающейся от зоны свар— ки, и сдавливание соединяемых поверх ностей, отличающийся

62 6 тем, что, с целью повышения качества сварного соединения при сварке материалов внахлест, прилегающие к соединяемым поверхностям участки одновре менно с нагревом сдавливают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зайцев К.И. и др. Сварка пласт» масс. М.,"Машиностроение", !978, с. 40-41.

2. Авторское свидетельство СССР

N 7)2259, кл. В 29 С 27/06 )978 (прототип).