Способ сварки полимерных материалов

Союз СфаетсннкСоциапнстнчвсннкРвспубпмн ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 870162(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 поверхностейИ. Недостаток способа заключается в том, что сварные соединения, полученные указанным способом, характеризуются двойной толщиной шва по отношению к основному материалу и низкими прочностными и деформационными35 свойствами сварных соединений, которые обусловлены характером распределения напряженйй в швах при их нагружении. В этом случае околошовная зона является концентратором напря 20 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 11 . 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., 870162Цель достигается тем, что в спо"сабе сварки полимерных материалов,включающем нагрев соединяемых поверхностей материалов и прилегающих кням 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 сварногосоединения.На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 - эпюра распределения температур по ширине зонынагрева.Способ сварки полимерных материалов осуществляется следующим образомРасполагаютвнахлест пленки 1, на-. пример, из. фторопласта-ЯМБ (ФМБ)толщиной 300 мкм; ширина нахлеста,например, 4 мм,Нагревательный элемент 2,лентуиз материала с высоким омическим сопротивлением)1 шириной (а + 2 а 2, гдеа - ширина .нагреваемого участка,прилегающего к нахлесту), равной12 мм, располагают на пленке так,чтобы центральная часть ленты по ширине а , равной 1(3 всей нагреваемойширины ленты, была расположена нанахлесте.К торцам центральной части лентышириной а подводят ток (325 А) через токоподвод 3.При таком подводе тока вся центральная часть ленты будет иметь одинаковую температуру Т , а соседниекрайние участки ее будут иметь перепад температур от Т в центральнойчасти до Т 2 к краям нагревательной,ленты.В результате контакта нагревательной ленты с пленкой последняя нагревается, причем на центральном участке шириной а равномерно по всей ширине и для пленки ФМБ температураТ составляет 300 С, а на прилегаюощйх к нему участках шириной а неравномерно с перепадом от Т 1 к Т к краям нагревательного элемента и дляпленки ФИБ температура Тсоставляет 280 С. Установлено, что наиболееф 2.предпочтительной разницей между Ти .Т является 20-30 С. Околошовнаязона при таком распределении температуры не повреждается и не деформируется. Разница температур менее55 готовленные предлагаемым способом сварки, обладают хорошим товарным внешним видом.Кроме того, исключается возможность задира и расслаивания кромок свариваемого материала. Снижение брака при сварке изделий предлагаемьв , способом может обеспечить экономию о20 С нежелательна, так как более высокая температура на краях ленты может вызвать повреждения околбшовнойзоны, что отрицательно скажется напрочности сварного соединения. Перепад температур выше 30 С нецелесообразен, поскольку при этом не обеспечивается хорошее сплавление расплава нахлеста с противоположной плен 10. кой.Одновременно с нагревом осуществляют сдавливание пленки на всехнагреваемых участках шириной а иа. Усилие сдавливания такое, что 15 расплавленный материал пленки в зоненахлестки (на участке шириной а )растекается в сторону свободного торца на ширину сварного шва (а 1 +2 а 2) исплавляется с противоположной пленщ кой. Оптимальное усилие сдавливаниядля всех пленок 3-4 кг/смЭкспериментально установлено, чтоширина а 2 нагреваемого участка должна быть не менее ширины а 1 нахлеста.При ширине а 2 менее ширины а непроисходит равномерного распределения расплава нахлестки по ширине шва,при этом наблюдается резкий переходот толщины шва к основному материалу и возможны выплески в околошовЗф ную зону, Для пленок толщиной 300 мкми менее наиболее целесообразным является выполнение шва, когда аа, а для лленок толщиной свыше300 мкм - когда а 2 = 1,5 а . При ука заннцх соотношениях а 4 и а пройсхо 2дит равномерное распределение расплава нахлестки по ширине шва,фприэтом толщина шва приближается к толщине материала.40Способ 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 основного5 о.материала, и изделия иэ пленки, из62 6тем, что, с целью повышения качества сварного соединения при сварке материалов внахлест, прилегающие к соединяемым поверхностям участки одновре менно с нагревом сдавливают. 8701 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зайцев К.И, и др. Сварка плас 1масс. М.,"Машиностроение", 978,с. 40-41.2. Авторское свидетельство СССРУ 712259, кл. В 29 С 27/06 1978(прототип). Составитель Нина Техред Т. Мато Редактор 3, БорШ .М- ,Ю.ЮЗаказ 8810/37ВНИИПИ Госуда Тираж 697 твенного комитета СС бретений и открытий ЖРаушская наб.11 у одпис по делам из113035 д МосквадФил ППП5 Па город, ул. Проектна иал на одном из предприятий порядка300 тыс. руб. в год. формула изобретения 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 , о т л и ч а ю щ и й с я Елисеевака Корректор В. Бутяг