Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ручной сварочный экструдер. Свариваем пластмассу

Технология сварки ручным экструдером

1.1 Назначение

Экструзионная сварка применяется для сварки листов, профилей и пленок из пластмасс — полиэтилена, полипропилена, реже ПВХ или ПВДФ, еще реже из других термопластов. Для монтажа напорных трубопроводов из термопластов экструзионная сварка неприменима по одной причине – при стыковом расположении свариваемых изделий (труб, листов или пр.) прочность сварного экструзионного соединения не превышает 80% от прочности исходных изделий.

1.2 Общие требования

Так же как и для любой другой технологии сварки пластмасс, для сварки экструдером действуют общие требования:

— Сваривать следует только изделия из одинаковых термопластов. Важнейшими показателями «одинаковости» являются химический состав, плотность и показатель текучести расплава. При сварке экструдером те же требования предъявляются к присадочному материалу.

Замечание: Если показатель текучести расплава (ПТР) свариваемых деталей отличаются, то присадочный материал следует по возможности выбирать таким образом, чтобы его ПТР был средним между ПТР свариваемых деталей.

— Свариваемые поверхности должны быть чистыми. При экструзионной сварке это требование настолько жесткое, что свариваемые поверхности должны быть механически очищены даже от тончайшего слоя окислившегося материала не более чем за 20 мин до начала сварки. Это связано с тем, что технология экструзионной сварки создает сравнительно небольшое течение и перемешивание материала в зоне сварки.

1.3 Главная идея

Технология сварки экструдером была изначально разработана для сварки сравнительно толстостенных деталей. По сравнению с технологией сварки горячим воздухом с применением присадочного материала (прутка), сварка экструдером обеспечивает следующие преимущества:

  • Позволяет сварить толстостенные детали за один проход;
  • Увеличивает скорость сварки;
  • Уменьшает влияние человеческого фактора на качество сварного шва.

В принципе, экструзионная сварка двух деталей заключается в следующем:

— Свариваемые поверхности – специально подготовленная сварочная канавка (рис.1) или угол между листами (рис.2) или поверхность пленки, уложенной внахлест (рис.3). Свариваемые поверхности предварительно нагреваются до температуры пластификации горячим воздухом, выходящим из сопла предварительного нагрева сварочного экструдера. В случае стационарных цеховых сварочных экструдеров поверхности могут нагреваться тепловым излучением.

— Одновременно с этим присадочный материал в форме прутка или гранул подается в экструдер, нагревается до вязко-текучего состояния и перемешивается шнеком экструдера до достижения гомогенной (однородной) массы.

— Вязко-текучий присадочный материал выдавливается из сварочного экструдера и подается в зону сварки через т.н. сварочный башмак.

— Давление, необходимое для экструзионной сварки, прикладывается через присадочный материал – сварочным башмаком. В случае стационарных цеховых сварочных экструдеров сварочное давление на присадочный материал может сообщаться отдельными приспособлениями.

Рис. 1 Шов V-типаРис. 2 Шов K-типаРис. 3 Шов F-типа

1.5 Схема работы сварочного экструдера

Поскольку зона сварки обязательно должна быть нагрета перед впрыскиванием присадочного материала, сварочный экструдер снабжен нагревателем воздуха. Горячий воздух подается в зону сварки через т.н. «сопло предварительного нагрева» и нагревает свариваемые поверхности до вязко-текучего состояния. Температура горячего воздуха регулируется специальным контроллером.

Нагреватель воздуха может быть в форме термофена, т.е. иметь встроенный нагнетатель воздуха. Как вариант, экструдер может быть рассчитан на внешнюю подачу воздуха – от компрессора или пневмосети предприятия.

Если речь идет о сварочном экструдере шнекового типа (Рис.4), то присадочный материал в форме сварочного прутка или гранул подается в шнековую (экструзионную) камеру.

Вращение шнека обеспечивается электроприводом, в качестве которого часто используют обычную ручную дрель. С учетом того, что нормальная продолжительность работы экструдера больше, чем у дрели, на качественных экструдерах используются модифицированные электромоторы, рассчитанные на продолжительный режим работы и имеющие больший ресурс.

Проходя через экструдер, присадочный материал постепенно нагревается и перемешивается до состояния однородной массы. Нагрев материала обеспечивается электронагревателями, расположенными вокруг экструзионной камеры. Температура электронагревателей регулируется специальным контроллером.

Как вариант, в более простых и дешевых моделях экструдеров нагрев экструзионой камеры может производиться горячим воздухом, который проходит через полость вокруг экструзионной камеры и только после этого подается в зону сварки. В этом случае температура нагрева присадочного материала «привязана» к температуре горячего воздуха.

Расплавленный присадочный материал подается в зону сварки через т.н. сварочный башмак.

Рис. 4 Схема работы сварочного экструдера шнекового типаРис. 5 Схема работы сварочного экструдера плунжерного типа

В сварочных экструдерах плунжерного типа (рис.5) используется упрощенная схема продвижения присадочного материала через зону нагрева.

Материал в виде сварочного прутка подается на профильные вальцы, которые с усилием вводят его в цилиндрическое отверстие зоны нагрева. Электронагреватели, расположенные вокруг зоны нагрева, постепенно нагревают пруток до вязко-текучего состояния. Таким образом, задняя твердая часть прутка служит поршнем для передней пластифицированной части.

Сварочные экструдеры плунжерного типа отличаются меньшей производительностью. Компактность и небольшой вес позволяют использовать такой экструдер в труднодоступных местах. К недостаткам плунжерных экструдеров следует отнести их высокую требовательность к диаметру и идеально круглой форме сварочного прутка. А подача присадочного материала в форме гранул здесь вообще невозможна.

Нагретый присадочный материал из сварочного экструдера плунжерного типа, так же как и из шнекового экструдера, подается в зону сварки через сварочный башмак.

Форма рабочей поверхности сварочного башмака соответствует форме свариваемых поверхностей. В передней части башмака имеется специальный «нос», ограничивающий выдавливание присадочного материала вперед по направлению сварки.

Давление присадочного материала на «нос» сварочного башмака обеспечивает движение сварочного экструдера в направлении прокладки сварного шва. Скорость движения сварочного экструдера, таким образом, определяется производительностью экструдера и площадью сечения сварного шва.

1.6 Свариваемые материалы

Экструзионной сваркой наиболее часто свариваются изделия из ПНД, ПП или др. термопластов 1-й группы, у которых разница между температурой вязко-текучего состояния и температурой начала термодеструкции составляет более 50ºС. Это означает, что даже значительный перегрев материала (на 30-40ºС) не может серьезно повредить материал.

Термопласты 2-й группы, как ПВДФ и особенно ПВХ, отличаются неприятной особенностью – температура термодеструкции материала не намного превышает температуру пластификации. Поэтому при сварке ПВДФ особые требования предъявляются к точности работы системы нагрева материала (экструзионной камеры). А для сварки ПВХ, кроме того, используется сварочный экструдер со шнеком специальной формы, который более тщательно перемешивает материал в процессе его расплавления, не допуская локального перегрева.

Температурная неустойчивость термопластов 2-й группы, кроме того, накладывает дополнительные ограничения на технологию экструзионной сварки – в частности, экструдер не должен выключаться и вновь включаться в процессе сварки, не должен надолго оставляться в режиме ожидания и т.п.

Другая неприятность, связанная с ПВХ – это его абразивность и высокая химическая активность при нагреве. Это предъявляет особые требования к стойкости материалов экструзионной камеры и шнека.

Сварка пластика при помощи сварочного фена и экструдера.

СВАРКА ПЛАСТИКА: PVC, PP, PE

Прежде чем приступить к описанию особенностей каждого вида пластика, разберемся в самом процессе.

Сварка пластика – процесс соединения нескольких термопластичных материалов с использованием тепла, давления и дополнительных (а может, и без) средств. Мы сейчас рассматриваем ситуацию, когда для скрепления двух поверхностей, на одну из них наносится размягчающий растворитель, позволяющий им взаимодействовать.

ПРОЦЕСС:

  • Место будущего шва подвергается воздействию реагента.
  • Нитевидные молекулы пластичного материала способны переплетаться друг с другом, поэтому в месте соприкасания двух однородных полимеров появляются гомогенные образования.

ВАЖНО: допускается сварка лишь однородных (с одинаковыми молекулярными весами и плотностью) пластиков, например PP с РР, мягкий PE с мягким PE. Цвет материала не имеет значения. Исключения происходят только при необходимости создания достаточной прочности соединений, например, акриловое стекло с пластиком типа PVC.

СВАРКА ГОРЯЧИМ ГАЗОМ

В этом разделе мы рассмотрим 7 пунктов:

  • Рабочее место;
  • Подготовка шва;
  • Способы сварки;
  • Примеры швов;
  • Применение круглых, скоростных и прихваточных форсунок;
  • Дефекты сварки;
  • Обработка швов;
  • Свариваемость типов.

РАБОЧЕЕ МЕСТО. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К сварному оборудованию относятся:

  • Пистолеты с диаметром в 3,4 и 5 мм;
  • Форсунки;
  • Приборы измерения температуры;
  • Приборы измерения влажности;
  • Приборы отделения масла и воды.

Подготовка шва

  • Швы бывают:
  • V-образный простой;
  • V-образный двойной;
  • U-образный.
  • Х-образный.

ВАЖНО: плиты, подлежащие сварке, должны быть безупречно прямыми. Добиться этого можно, используя рубанок, фрезу, нож, циклей. Всю грязь, жир, пот от рук, пленку окиси необходимо удалить так же, чтобы выдержать одинаковое качество по всему объекту.

Наиболее часто употребимый V-образный шов. Он означает, что сварка требуется сразу с двух сторон плитки. Но это и хорошо, чем больше швов, тем меньше напряжения испытывает материал.

Способы сварки

Жизненно необходимо, чтобы склеиваемая поверхность и проволока для сварки были равномерно пластичны. Это требуется для того, чтобы не возникли потом трещины в швах из-за неполноценного скрепления. Поэтому контролируйте периодически процесс по температуре и воздуху.

ПРОЦЕСС:

  • Прогрев начального участка проволоки до матовой поверхности;
  • Очистка ранее наваренного слоя от окисной пленки специальными средствами. Такая пленочка формируется при высокой температуре материала.

ВАЖНО: чтобы уменьшить деформацию, сварной слой стоит охладить. Помимо всего прочего специалист обязан следить за равномерностью нагрева плит по обе стороны от шва, обычно такая площадь не превышает расстояния в 8 мм.

На рисунке изображены V- и Х-образные швы.

Примеры швов:

Толщина материала, мм

Количество х диаметр

V-образный шов 2

V-образный шов 5

(Х-образный шов) 6

Применение круглых форсунок

Более сложная работа, нежели сварка со скоростными форсунками, требуется больше умений. Сам процесс выглядит так:

Проволока располагается под прямым углом, исключая образование трещин поперечных и осаживаний.

Применение скоростных форсунок

Сварка со скоростными форсунками, как правило, в 2 раза быстрее той, что с круглыми. Узкое сопло форсунки обеспечивает нагрев только необходимой зоны. Размер этих малышек зависит от диаметра проволоки.

Применение прихваточных форсунок

Прихваточные значит фиксирующие детали. Горячий воздух подводится так, чтобы плавить кромки. Прихваточные форсунки используются всегда при V-образных. Так достигается безупречное соединение корневого участка и предупреждение концентрации напряжения. Специалисты сварки рекомендуют применять прихватки в случаях, когда полимерные плиты имеют сверху какие-либо элементы.

Дефекты сварки

Знание причин дефектов может помочь в их избежании.

К таковым относятся :

  • Не соответствие температуры и количества воздуха требованиям сварки;
  • Недостаточно очищены сварочные поверхности и проволока;
  • Грязный воздух (влага, пыль и масло);
  • Неправильный побор проволоки;
  • Неровная поверхность плит;
  • Через чур быстрая сварка. Из-за этого проволока не до конца приобретает пластичность и не может полностью заполнить шов, остаются прорези, через которые может просачиваться воздух и влага;
  • Внутри шва имеются пузырики воздуха;
  • Плита и проволока нагреты не одинаково, по этой причине плохое сцепление;
  • Швы не прихвачены, полотна подвижны;
  • Молекулярные цепочки повреждены через чур высокой температурой, склеивание не происходит.

ПОСЛЕДУЮЩАЯ ОБРАБОТКА ШВОВ

Швы обрабатывать не обязательно, но если есть необходимость и желание, то можно:

  • Строгать;
  • Снимать напильничком;
  • Шлифовать.

ВАЖНО: следите за тем, чтобы ваша послесварочная обработка не оставляла после себя царапины и надрезы. Полировка швов производится наждачной бумагой с каждым разом все более тонкой и менее грубой.

СВАРИВАЕМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Как говорилось ранее, сварке подлежат материалы одного рода и плотности. Проверить правильность ваших решений относительно совместимости полимеров можно в определениях формах по DIN 16776 (PE) и DIN 16774 (PP). Релевантные величины MFR так же можно подсмотреть в наименованиях формовочных масс. Исключениями служат случаи, когда нужно получить достаточно прочное соединение, например, сварка PVC и акрилового стекла. Более подробно информацию можно изучить в Директиве DVS 2207 часть 15.

ЭКСТРУЗИОННАЯ СВАРКА

Экструзионная сварка применяется во всех развитых странах мира, следовательно, как утверждают специалисты, главное — понять, как работает данный продукт (то есть, ознакомиться с инструкцией перед применением). С экструзионной сваркой работа будет выполняться гораздо эффективнее, намного быстрее, профессиональнее. Такая сварка уникальна тем, что используется в огромном разнообразии нестандартных, сложных форм сварных швов, в отличии от основных форм, таких как внутренний угол, наружный угол и стыковые соединения. Для каждого шва всего лишь требуется подходящий по форме и размеру сварочный башмак.

Данная технология более применима, более результативна в отличии от стандартной сварки в данной сфере, ведь этот процесс обеспечивает:

  • Высокую скорость процесса сварки;
  • Минимализирует влияние такого понятия, как человеческий фактор.

УСТРОЙСТВО ОБОРУДОВАНИЯ

Экструзионная сварка может сварить листы и огромные разновидные пленки из полимеров. Неважно насколько изогнута деталь, или какой у нее радиус изгиба, который в большинстве случаев может превышать либо ширину шва, либо длину сварочного башмака, либо и то, и другое. Данная сварка более щадяша. Сварочные экструдеры сваривают две детали, впрыскивая расплавленный присадочный материал туда, где надо осуществить процесс сварки. Работает сварочный экструдер очень просто: экструдер снабжен нагревателем воздуха для того, чтобы зона сварки была нагрета, до вспрыскивания присадочного материала. Далее горячий воздух подается через специальное сопло в зону сварки и нагревает поверхность до определенного вязко-текучего состояния. Температура воздуха у данного оборудования регулируется контроллером. Также нагреватель может быть похож на термофен (оборудован специальным встроенным нагнетателем потока воздуха). В некоторых компаниях экструдер получает внешнюю подачу воздуха – от компрессора, или монтажа пневмосетей предприятия. Присадочный материал обычно в виде полиэтиленового или пластикового сварочного прутка, или гранул, подается через формующее отверстие головной части экструдера. Обратите внимание, что сам материал деталей должен соответствовать химическому составу присадочного материала, как и совпадать показатель текучести. Иногда бывает, что показатель текучести расплава (ПТР) свариваемых деталей разный, тогда нужно, чтобы присадочный материал имел средний коэффициент. Шнековые элементы экструдера приводятся в движение обычной ручной дрелью (дрель выступает в роли привода). Учитывая обычную продолжительность работы экструдера, рассматриваемая явно больше, чем у дрели, тем более на качественных экструдерах используются более модифицированные электромоторы, которые рассчитаны на длительный процесс работы. К месту будет вспомнить нынешние современные двигатели привода, такие как асинхронный, который будет без графитовых щеточек. Вот именно двигатели такой конструкции предрасполагают гораздо большим источником ресурса и самое важное регулируются с превосходной точностью, обороты данного шнека экструдера в немаленьком диапазоне — от 20% до 100%. Как же выглядит процесс прохождения через экструдер присадочного материала, подробнее. Наша проволока начинает постепенно нагреваться и перемешиваться, пока она не станет однородной. Электронагрев нашего экструдера «рубашки» обеспечивает должный уровень температуры. Если покупать простой тип экструдера, то проволока будет проходить через зону рубашки, только после чего в сварочную часть. Этот пример показывает, что температура разогрева нашего присадочного материала зависит от температуры парящей там атмосферы. Уже расплавленная и доведенная до однородного состояния присадочная проволока проходит непосредственно в место сварки, минуя сварочный башмак, часто изготавливаемый из такого материала, как ПТФЭ, иначе фторопласт-4. ПТФЭ широко применяется в связи с высокой температурой и скоростью плавления.

ФОРМА СВАРОЧНОГО БАШМАКА

Башмак обвивает присадочный материал, сообщая давление, которое необходимое для самой сварки. Наряду с этим он начинает формировать шов и сглаживает данную поверхность. Исходя из этого, эта деталь обязательно должна соответствовать форме и, самое главное, размеру предполагаемой поверхности шва. Нос сварочного башмака имеет одинаковую форму со скрепляемыми поверхностями, но ни в коем случае не должен прикасаться к ним. Для удовлетворения такого условия расстояние должно быть около 1-3 мм. В частности, передняя граница носа скруглена. Кромки обязательно должны быть как бы скошены, чтобы получился угол 45-90° (раскрытия шва) – меньший угол предназначен для толстых листовок, а больший — наоборот. Для того чтобы вязко-текучая смесь заполнила всю зону шва, угол (шва) раскрытия делается большим. Ограничение раскрытия для толстых листов должно быть не более 30мм. Иначе оператор просто не сможет прижать профессиональный сварочный башмак. Перед началом сварки листы нужно зафиксировать крепко относительно друг друга, надо оставить между маленький зазор шириной до 2мм. Подготовку кромок в обязательном порядке нужно производить непосредственно перед тем, как начать процесс сварки, так как поверхность большинство термопластов начинают окисляться на открытом воздухе. Если вдруг после проведения подготовки прошло больше 20 минут, нужно снова почистить поверхности. Лучше не очищать их растворителями, используйте скребки. Примите к сведению, что перехлест так называемой шляпки шва скорее всего будет составлять не менее 2 мм.На практике иногда появляется необходимость сварить нужный шов, форма которого меняется. Данный случай подходит для использования переменного сечения.

Читать еще:  Резка керамической плитки болгаркой и как правильно выполнять

ВЫПОЛНЕНИЕ СВАРКИ

Н ужно установить экструдер на подставку, далее включить его в ближайшую сеть электропитания. Термофен на экструдере должен заработать автоматически. В случае, если экструдер оснащен нагревателем воздуха, то стоит врубить подачу воздуха и проконтролировать все: давление не меньше 0,4Б, расход воздуха — 300л/ч. После обязательной установки нужной температуры на дисплее начинается нагрев термофена с экструзионной камерой. Башмак тоже требует нагрева перед началом процесса, иначе он сделает шов волнистым. Большинство экструдеров имеют функцию блокировки, если замечена ошибка. Данная блокировка контролирует уровень температуры в экструзионной камере, и вы не сможете включить привод, пока стоящая там температура не достигнет нужного порогового значения. Иначе вы повредите электромотор, или еще хуже редуктор. Все показания на дисплее контроллера нужно иногда подвергать проверке с помощью контактного термометра. Нужно знать площадь нашего поперечного сечения швов, которые мы решились сварить, чтобы рассчитать необходимо минимальную, а также максимальную производительность данного экструдера. В частности, у экструдеров особенно с асинхронным (двигателем) диапазон материала площади пересечения привариваемых швов должен быть чуть шире.

Ручной сварочный экструдер. Свариваем пластмассу

ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ СВАРКИ
ПЛАСТМАСС

ХИТ ПРОДАЖ
фен ТРИАК S

Сварочный фен PHENOM (ФЕНОМ)

Спец. Цена руб.
Старая Цена руб.

Ручные сварочные экструдеры предназначены для изготовления сравнительно толстостенных конструкций из полиэтилена, полипропилена или ПВХ тогда, когда сварка сварочным феном неэффективна по причине больших временных затрат и низкой надежности соединения. Применяются ручные экструдеры при производстве различных емкостей, бассейнов, гальванованн, септиков, ППУ-изоляции труб, сложных пластмассовых конструкций, а также при монтаже и ремонте пластиковых трубопроводов и коллекторов.

Свариваемые пластиковые детали должны быть очищены от грязи и от верхнего слоя окиси не более чем за 20 минут до начала процесса сварки, при этом детали должны быть не только из одинакового пластикового материала, но и должны соответствовать друг другу по хим составу, плотности и показателям текучести.

Большинство ручных сварочных экструдеров состоят из: нагревателя воздуха, шнековой (экструзионной) камеры, электропривода, сварочного башмака (насадки),а также блока контроля и регулировки температуры сварки.

Сварочные экструдеры RITMO (РИТМО)

Ручные сварочные экструдеры DOHLE

Ручные сварочные экструдеры LEISTER

Работа сварочного экструдера. Горячий воздух подается в место сварки от нагревателя воздуха, который как правило выполнен в виде термофена, через сопло и нагревает свариваемые детали до текучего состояния. Температура воздуха контролируется и регулируется контроллером. Сварочный пруток или гранулы подаются в шнековую камеру. Путем вращения шнека электроприводом сварочный материал перемешивается, затем нагревается и превращается в однородную расплавленную массу, которая через сварочную насадку (башмак) подается в место сварки.

Подготовка свариваемых деталей. При сварки экструдерами могут быть следующие виды сварки: сварка пластиковых листов встык, под углом и внахлест. Свариваемые поверхности специально подготавливаются перед сваркой. Сначала они очищаются и затем создается сварочная канавка. Свариваемые поверхности сначала нагреваются горячим воздухом до степени текучести, затем подается сварочный пруток (или гранулы) в экструдер и из экструдера выходит гомогенная сварочная масса, которая подается через сварочный башмак на свариваемые детали. Сварочные башмаки (насадки) выбираются исходя из вида сварки (встык, под углом, внахлест), а также исходя из толщины свариваемых деталей.

Наша компания предлагает полный спектр лучших сварочных экструдеров: от миниэкструдера LEISTER (ЛЯЙСТЕР) до мощных шнековых аппаратов производства немецкой фирмы DOHLE (ДОЛЕ).

Сварка пластмасс с помощью экструдера

Назначение

Экструзионная сварка применяется для сварки листов, пленки и прочих изделий из термопластов. Изогнутые детали, радиус изгиба которых многократно превышает ширину шва и длину сварочного башмака, могут считаться листами и свариваться как листы.

Требования

Требования к деталям, соединяемым экструзионной сваркой те же, что и при использовании других технологий сварки изделий из полимеров: свариваться вместе могут только изделия из термопластов, т. е. из материала, который можно нагреть до расплавления и затем остудить без заметного изменения свойств; свариваться вместе могут только изделия из одинакового материала.

При экструзионной сварке те же требования предъявляются к присадочному материалу; свариваемые поверхности должны быть чистыми.

Особенно важно, чтобы не было жирных загрязнений; процесс охлаждения шва должен протекать медленно, при естественных условиях. Искусственное ускорение охлаждения ведет к перепадам температур в материале и уменьшению прочности шва.

Оборудование и технология

Переносное оборудование для экструзионной сварки состоит из экструдера и устройства для нагрева воздуха. Экструдер приводится в действие электромотором (ручной дрелью). Рубашка экструдера нагревается электронагревателями или нагретым воздухом. Присадочный материал, подаваемый в экструдер в форме прутка или гранул, нагревается от рубашки экструдера, а также за счет трения о поверхность шнека и рубашку экструдера, перемешивается до состояния однородной расплавленной массы и подается в зону сварки через сварочный башмак.

Наиболее часто свариваются листы и пленка из ПНД или ПП. ПВХ и ПВДФ — более жесткие материалы. ПВХ, кроме того, отличается неприятной особенностью — даже у материала с добавками «стабилизаторов» температура термодеструкции не намного превышает температуру пластификации. Поэтому для сварки ПВХ и ПВДФ используется экструдер со шнеком специальной формы, который более тщательно перемешивает материал в процессе его расплавления. Сварка ПВХ, кроме того, сопряжена с дополнительными ограничениями из-за температурной неустойчивости материала — в частности, экструдер не должен выключаться и вновь включаться в процессе сварки пластмасс.

Устройство для нагрева воздуха (термофен) нагревает воздух и подает его через сварочный башмак (или через отдельное сопло) на свариваемые поверхности, чтобы нагреть их непосредственно перед подачей расплавленного присадочного материала.

Присадочный материал подается между свариваемыми поверхностями и придавливается скользящим сварочным башмаком, формируя сварной шов необходимой формы. Температура нагретого воздуха и расплавленного присадочного материала, подаваемых в зону сварки, регулируется блоком автоматики экструдера.

Форма сварочного башмака

Для изготовления сварочного башмака используется полимер с высокой температурой плавления и хорошими антиадгезионными свойствами. Наилучшие результаты показал фторопласт-4 (политетрафторэтилен).

Сварочный башмак должен изготавливаться с расчетом на определенную форму и размер шва. Главное правило: чем шире шов, тем длиннее должен быть башмак. ГОСТ 16310–80 описывает форму и размеры сварных экструзионных соединений для листов из термопластов толщиной 2–20 мм. Наиболее часто применяемые сварочные башмаки и соответствующие им формы сварного шва показаны на рис. 2.

Выполнение двусторонних швов

Перед сваркой шва с другой стороны рекомендуется проварить корневой слой с помощью термофена или вырезать корневой слой для заполнения полости присадочным материалом (рис. 3).

Разновидности оборудования

Экструдеры делятся на группы по следующим признакам.

Конструкция по назначению:

  • для производства емкостей (рис. 4);
  • для сварки листов / пленки на полу / земле.

Экструдеры, предназначенные для сварки на земле, снабжены специальной рукояткой для удобства работы стоящего человека. Кроме того, если подача нагретого воздуха осуществляется не через сварочный башмак, а через отдельное сопло, то это сопло располагается сверху над сварочным башмаком.

У экструдеров, предназначенных для сварки емкостей, сопло для воздуха находится справа от сварочного башмака.

Тип электродвигателя

Двигатель постоянного тока с графитовыми щетками:

  • двигатель специально разработан для экструдеров, имеет гораздо больший ресурс, чем двигатель стандартных электродрелей;
  • электронный регулятор оборотов;
  • удобный доступ для замены щеток;
  • цена комплекта ниже, чем в случае асинхронного двигателя с частотным регулятором.

Асинхронный двигатель без графитовых щеток:

  • управление оборотами двигателя – с помощью внешнего частотного регулятора;
  • ресурс двигателя выше, чем у двигателя постоянного тока;
  • точное регулирование производительности экструдера в диапазоне 20–100%;
  • обороты двигателя очень стабильны, не зависят от момента нагрузки на шнеке.

Асинхронный двигатель привода с частотным регулятором – революционная новинка. В отличие от традиционного двигателя с графитовыми щетками, здесь регулируются непосредственно обороты двигателя. Настроенные обороты никак не влияют на момент вращения на валу двигателя. Поэтому момент нагрузки, в свою очередь, не отражается на оборотах. Другими словами, обороты двигателя и, соответственно, шнека экструдера, очень стабильны и могут настраиваться в очень широком диапазоне. Ресурс асинхронного двигателя – во много раз выше, чем у традиционного.

Источник сжатого воздуха

Встроенный термофен (рис. 5):

  • встроенный термофен служит как нагревателем, так и нагнетателем воздуха;
  • нет потребности в дополнительном оборудовании для подачи воздуха;
  • удобство работы в полевых условиях.

Внешний источник (рис. 6):

  • нагрев воздуха встроенным нагревателем, подача воздуха – от сети сжатого воздуха предприятия или от компрессора;
  • облегченная конструкция;
  • требование к внешнему источнику – не менее 0,4 бар / 300 л/ч.

Для того, чтобы экструдеры, рассчитанные на внешний источник сжатого воздуха, можно было использовать в полевых условиях, MUNSCH предлагает переносной компрессор с очисткой воздуха.

Форма присадочного материала

  • обеспечивает стабильную подачу материала независимо от положения экструдера в пространстве;
  • диаметр сварочного прутка зависит от модели экструдера.
  • загрузка гранулированного материала из специальной емкости на экструдере;
  • в ряде случаев проще перемолоть отходы материала на дробилке, чем найти сварочный пруток из того же материала.

Стандартный сварочный пруток изготавливается из ПНД или из ПП. В случаях, когда необходимо сваривать более редкие термопласты (АБС, поликарбонат или пр.), бывает проще получить гранулированный или дробленый присадочный материал. Согласуйте с дистрибьютором или производителем экструдеров возможность сварки вашего материала и режимы сварки!

Система нагрева камеры плавления

Нагрев горячим воздухом (рис. 7):

  • более простая и дешевая, но менее точная система;
  • горячий воздух, нагретый встроенным термофеном или нагревателем, пропускается через полость вокруг камеры плавления и только после этого подается через сварочный башмак в зону сварки

Раздельный нагрев камеры плавления и зоны сварки(рис. 8):

  • электронагреватели расположены друг за другом вокруг камеры плавления, образуя последовательные зоны нагрева;
  • более точная и технологически эффективная система нагрева;
  • горячий воздух подается сразу в зону сварки, минуя камеру плавления.

Технология экструзионной сварки – отработанная десятилетиями и надежная. По сравнению со сваркой горячим воздухом, экструзионная сварка предлагает более высокое качество и производительность работы.

Автор статьи: А.В. Жуков Журнал «Сантехника 06/2005»

Ручной экструдер для полипропилена: принцип работы

Специалистам, профессионально занимающимся выполнением работ по прокладке пластиковых труб, важно иметь в арсенале специальный инструмент, позволяющий создавать надежное соединение между материалами с низкой температурой плавления. За последнее время было создано немало материалов с подобными характеристиками. К ним можно отнести полиэтилен низкого давления, полихлорвинил, полипропилен и другие. Обеспечить их надежное соединение сможет ручной сварочный экструдер.

  • Конструкция и принцип работы
    • Устройство экструдера
    • Принцип действия
  • Правила эксплуатации и выбор модели
  • Производители экструдеров для сварочных работ

Конструкция и принцип работы

Ручной экструдер выполнен в виде механического приспособления, при использовании которого соединение материалов осуществляется поэтапно: вначале пластик подвергается нагреву для придания ему вязкого состояния, а затем полученная масса выдавливается на поверхность в месте стыка. После охлаждения ПНД, ПВХ и других легкоплавких пластических масс на месте проведенных работ появляется прочный сварочный шов.

Устройство экструдера

Чтобы было удобнее работать с этим прибором, производители выпускают его в виде пистолета с ручкой и верхней насадкой, предназначенной для нагрева рабочей смеси. В конструкции экструдера можно выделить следующие рабочие узлы:

  • термонагреватель;
  • камера для расплавления пластика;
  • дробильный шнековый механизм;
  • экструзионная камера;
  • система контроля;
  • сварочное сопло;
  • питатель;
  • двигатель.

Принцип действия

Перед работой в экструдер вставляют присадочный пруток, который должен быть выполнен из материала, планирующегося для использования в сварочных работах. Сам рабочий процесс выглядит так: на верхней панели прибора крепят приёмную втулку с отверстием, в которую затем вставляется присадочный пруток. Он должен располагаться в нём таким образом, чтобы свободный конец оказался в области его захвата шнеком.

Когда специалист запускает электродвигатель, подвергаясь воздействию насыщенной струи горячего воздуха, пруток нагревается, и одновременно с этим по прошествии некоторого времени, которое заранее выставлено датчиком прибора, пруток подаётся в область его измельчения. Здесь шнек, совершающий вращательные движения, начинает дробить пруток, который приобретает вид гранулированной массы. В результате нагрева она начинает плавиться и постепенно перемещается в область плавления, где гранулят уже имеет полностью однородный состав.

Испытывая воздействие давления со стороны шнека, гранулят направляется в сварочную зону, а оттуда идёт в сварочное сопло, где в процессе прижима к поверхности соединяемых изделий выходит наружу в виде однородной полосы заданной ширины, определяемой конфигурацией сопла. Учитывая, что температура за пределами свариваемого изделия гораздо ниже создаваемой термонагревателем, материал прутка быстро охлаждается, в результате чего возникает сварочный шов.

При использовании более габаритных и производительных моделей экструдеров функцию нагрева присадочного прутка берёт на себя внешний термонагреватель, в который воздух поступает от небольшого компрессора. Экструдеры могут отличаться между собой и способом нагрева присадочного материала. В отдельных моделях для этой цели используются кольцевые нагревательные элементы, установленные в корпусе термонагревателя.

На систему контроля в составе экструдера возложены следующие функции:

  • Отключение термонагревателя при продолжающем работу шнеке. Это позволяет предотвратить прилипание частиц гранулята к стенкам сварочной камеры.
  • Блокировка «холодного старта». Срабатывает при допущении, что в зоне работы шнека всё ещё находится неоднородный присадочный материал.
  • Запуск привода шнекового измельчителя.
  • Включение термонагревателя.
  • Предварительный выбор температуры нагрева, который зависит от температуры плавления пластика.

Правила эксплуатации и выбор модели

Прежде чем приступить к сварке пластиковых изделий, необходимо выполнить ряд условий, обусловленных особенностями материала. С поверхности соединяемых изделий необходимо удалить все имеющиеся загрязнения и позаботиться, чтобы во время работы они не контактировали с влажным материалом.

Для надлежащего выполнения работы необходимо учитывать разницу температур плавления соединяемых материалов, если они отличаются между собой химическим составом. Так, ручной экструдер можно использовать для сварки ПНД и полипропилена, так как у этих материалов диапазон температуры их плавления полностью или частично перекрывается. Когда же необходимо соединить материалы из ПВХ и ПНД или полипропилена, часто возникают сложности. При работе с такими материалами ручной экструдер допустимо использовать исключительно для соединения изделий, которые выполнены из идентичных материалов.

Поскольку ручной экструдер обладает компактными размерами, сварку пластиковых элементов можно проводить с помощью этого устройства, не прекращая работы соединяемых изделий. Так, трубы из полипропилена можно сваривать без предварительного отключения подачи воды по ним.

До начала работ по сварке пластиковых изделий необходимо провести ряд обязательных проверок:

  • Убедиться, что присадочный пруток будет доставлен до втулки экструдера прямолинейным путём. Иногда, когда присутствует сильная шероховатость, пруток начинает двигаться по винтовой траектории, а это негативным образом влияет на функционирование шнекового дробильного механизма и нередко приводит к появлению гранулята неоднородного состава.
  • Проверка оптимальности температуры нагрева прутка, который должен перед подачей быть доведен до состояния вязкой текучести. При проверке обязательно учитывается производитель материалов, так как у пластика разных марок диапазон температур плавления может отличаться.
  • Проверка надежности прижима сварочного сопла к соединяемым поверхностям. В первую очередь это актуально для изделий, имеющих сложную форму. Для предотвращения подобной проблемы производители оснащают свои экструдеры для сварки набором сменных насадок.
  • Проверка возможности расплавления материалов при помощи горячей струи воздуха, поступаемой от термонагревателя, без использования присадочного прутка. Необходимость в этом возникает, когда нет точной информации о материале изделий, которые планируется соединять экструдером.
Читать еще:  Причины, почему бензопила заводится и глохнет

Чтобы подобрать наиболее подходящую модель устройства, необходимо учитывать ряд характеристик:

  • диапазон диаметр прутка;
  • наличие в комплектации сменных приспособлений;
  • толщину соединяемых изделий;
  • удобство настройки параметров процесса;
  • производительность за единицу времени.

Многие производители выпускают экструдеры вместе с фирменными присадочными материалами, дополнительно указывая, что для создания надежного соединения расходный материал должен соответствовать изготовителю инструмента.

В принципе всегда можно рассмотреть возможность изготовления экструдера для домашнего использования своими руками. В качестве основы для него используется обычный промышленный фен, к которому подключают шнековый привод, а затем видоизменяют конструкцию для придания обоим узлам компактного вида. В некоторых случаях шнек можно заменить плунжерным приводом, однако надежным такой вариант считать нельзя. Такой самодельный экструдер для сварочных работ по-разному может себя вести с посадочными прутками из-за того, что они могут быть изготовлены из разных материалов. В качестве привода лучше всего использовать мотор коллекторного типа, поскольку он более стабилен при постоянных изменениях показателей крутящего момента.

Производители экструдеров для сварочных работ

Чаще всего потребители приобретают для проведения сварочных работ ручные экструдеры от следующих производителей:

  1. Munsch (Германия). Из особенностей агрегатов этого производителя следует отметить удобное крепление рабочих узлов, что делает их ремонтопригодными, возможность использования присадочного материала любых размеров, наличие функции раздельного нагрева, возможность проведения сварочных работ экструдером на улице в холодное время года, полный комплект сменных насадок, продуманная система управления и контроля. Главным достоинством является высокий уровень исполнения и сборки.
  2. Leister (Швейцария). Ассортимент этого производителя включает множеством разновидностей экструдеров для сварочных работ различных типоразмеров, начиная небольшими с производительностью до 0,8- 1,2 кг/ч и заканчивая профессиональными, которые способны перерабатывать до 6 кг за час работы. В конструкции экструдеров Leister предусмотрена современная система управления и мониторинга рабочего процесса, сам аппарат отличается эргономичностью в эксплуатации. Качество не вызывает нареканий.
  3. Dohle (Германия). Основным направлением деятельности компании является производство строительных фенов. Но в последнее время она решила сменить акцент в сторону ручных сварочных экструдеров. Главной отличительной особенностью выпускаемых под маркой Dohle аппаратов для сварки является использование электродвигателей от сторонних производителей. Компания может предложить самый компактный сварочный экструдер производительностью 0,5 кг/ч, поставляемый со шлангом и мини-компрессором.
  4. Stargun (Италия). Несмотря на то, что линейный ряд экструдеров представлен довольно небольшим количеством моделей, все они оснащаются довольно мощными электромоторами и ориентированы преимущественно на профессионалов. Из особенностей экструдеров следует отметить возможность локальной подсветки области сварки.
  5. Экструдеры от российской компании РСЭ. Поставляются с устройством подачи присадочного материала, по функционалу не отличаются от агрегатов, предлагаемых вышеперечисленными производителями.

Стоимость сварочного экструдера может быть различной и определяться функциональностью и производительностью конкретной модели. Если рассматривать агрегаты от российских производителей, то в среднем их можно приобрести за 30—55 т. р. Зарубежные производители готовы продать сварочный экструдер собственного производства не менее, чем за 50 тыс. руб.

Пластиковые трубы, которые за последнее время приобрели большую популярность, сегодня широко используются на самых разных объектах. Нередко сами владельцы решаются поменять систему водопровода на новую, выполненную из этого технологичного материала. Но для соединения элементов труб необходимо специализированное оборудование.

Довольно часто специалисты для выполнения подобного рода работ используют сварочный экструдер, который поддерживает работу с изделиями не только из ПВХ, но и других видов пластика. Однако работа с этим устройством требует знания особенностей не только сварочного аппарата, но также и материалов, которые планируется соединять. Не всем известно о том, что разница температур плавления у разных материалов может негативно повлиять на надежность создаваемого соединения. Поэтому экструдер не всегда может рассматриваться как самый подходящий тип инструмента для выполнения сварочных работ.

Также существует и ряд других важных параметров, которые должны учитываться при выборе экструдера для сварки пластиковых изделий. Подобной информацией большинство рядовых пользователей, как правило, не владеет, поэтому вполне понятно, почему сварочный экструдер считается рабочим инструментом профессионалов.

Если и возникнет желание самостоятельно выполнить сварку труб из ПВХ, то желательно это делать под руководством опытного специалиста и с точным соблюдением его указаний по проведению рабочего процесса. Иначе все может закончиться весьма плачевно для владельца вплоть до возникновения аварийных ситуаций в самый неожиданный момент.

Принцип действия и особенности работы экструдера для сваривания изделий из полипропилена

Место ручного экструдера для сварки — одно из почётных на полках с оборудованием строительных магазинов.

Его основная работа — соединение полипропиленовых заготовок и деталей из полипропилена, создание конструкций из пластмасс и предметов из плотной плёнки, сварка листов пластика, пайка резервуаров, сооружение предметов детской площадки и тому подобное.

Однако, для пайки поливинилхлоридных деталей этот аппарат не подходит, как и для создания трубопроводных конструкций. Прочность швов, полученных с помощью экструдера, менее 85 процентов, поэтому трубопровод не будет достаточно герметизирован.

  • Общая информация
  • Виды
  • РУЧНОЙ СВАРОЧНЫЙ ЭКСТРУДЕР: СХЕМА РАБОТЫ
  • Виды швов
  • Подготовительный этап
  • Выполнение сварки
  • Заключение

Общая информация

Этот аппарат работает по такой системе: нагретая воздушная масса, идущая из сопел экструдера и увеличивает температуру промежутка (канавы или стыка) между соединяющимися деталями, делая последние пластичнее.

Параллельно в рабочую зону аппарата подходит прут. Он плавится и соединяется с диском (его называют также шнек), образуя однородную пластиковую массу.

Через фильерный инструмент или сварочный башмак выходит расплавленная полимерная смесь. Шов получается, когда вся масса остывает до комнатной температуры. Это похоже на выдавливание кетчупа из упаковки.

Поверхности, которые соединяет мастер, должны быть идентичны друг другу. Это подразумевает, что составные элементы, плотность упаковки материала и его текучесть у деталей одинаковы.

Прут для сварки по этим характеристикам также должен быть похож на элементы.

  • Шнековые. В них проволока для присадки плавится в шнековом резервуаре экструдерного аппарата и выдавливается сквозь стержень с винтовой поверхностью вдоль оси — шнек. Вместо проволоки используют и материал в гранулированном состоянии. Он находится в специальном отделении, где соединяется в однородную расплавленную массу и становится пригодным к подаче.
  • Безшнековые. Прут в этих моделях накаляется электронагревателями в участке нагрева. Задний конец проволоки в этом варианте остается твердым и подталкивает нагретый вязкий материал на участок образования шва.
  • Скомбинированные. В них совмещаются шнековы и безшнековый типы.

Сварочные экструдеры лучше выбирать, когда нужно сварить пластиковые детали с большой толщиной. При этом соединения получатся быстро и практически безошибочно.

Всё потому, что мастеру не нужно контролировать состояние сварочного углубления, как во время варки металлических конструкций.

Кроме того, правильно подавать и убирать шлак тоже не приходится. Новичок легко справится с экструдерным устройством в первые часы практики.

РУЧНОЙ СВАРОЧНЫЙ ЭКСТРУДЕР: СХЕМА РАБОТЫ

Перед тем, как соединять элементы, их нужно нагреть. В корпус сварочного экструдера для этой цели может быть встроен термофен. Он нужен для того, чтобы пластиковые детали нагрелись потоком воздуха перед тем, как на них подастся присадочный материал.

Нагретая воздушная масса может идти не только от термофена, но и от компрессорной установки или организационной пневмосети. Присадочная проволока нагревается благодаря электрическим нагревателям, встроенным по кругу экструзионного отделения.

В устаревших моделях экструдеров шнековая камера подогревается жарким воздухом, который нагревает также и зону сварочной работы. Перед тем, как «дойти до сварки» воздух идёт через отделение с диском и плавит материалы для присадки.

Последний подходит к зоне сварки сквозь башмак в состоянии своеобразной лавы.

Ручной сварочный экструдерный аппарат используют в основном для пайки полиэтилена с низким давлением, полипропиленовых деталей и остальных типов термических пластмасс из первой группы.

У них температура плавления и температура разрушения рознятся на 50 градусов Цельсия. Это уменьшает беспокойство по поводу деструкции, так как даже перенапряжение на 35-45 градусов не повреждает итоговое соединение.

Вторая группа термических пластмасс включает поливинилиденфторид и поливинилхлорид. Они плавятся и разрушаются с очень маленькой температурной разницей, поэтому тут важно жёстко контролировать терморежим сварки.

Чтобы работа со 2й группой термопластов протекала «как надо», шнековая деталь должна быть особой: иметь специальную форму, чтобы перемешивание массы было равномерным, а сам полимер не перегревался.

При работе с элементами из этих материалов, экструдер должен долго работать в ожидающем режиме или не выключатся долгое время.

Виды швов

Экструдер создает нужное соединение с первого раза. Виды швов ручного сварочного экструдера:

  • V-вид
  • Х-вид
  • К-вид
  • HV-вид
  • Двойной HV-вид
  • Е-вид
  • F-вид

Подготовительный этап

Момент подготовки перед экструзионной сварки отличается от такого для других типов. Но, как и в других случаях, поверхности деталей нужно очистить от грязи и пыли, иначе шов получится некачественным.

Также пластмассы легко окисляются из-за воздействия воздуха. Очистить кромки нужно не более чем за двадцать минут до начала пайки.

Если вы сделаете это раньше, детали всё равно придется расчищать заново. Не пробуйте использовать для очистки растворитель, он может деформировать пластмассу.

Выполнение сварки

Если экструдерный аппарат не новый, и вы уже использовали его раньше, уберите из резервуара остатки присадки, которые вы применяли до этого.

Сделать это нужно, даже если вы использовали тот же материал, что и в этот раз. Если присадка нагреется еще раз, её прочность уменьшится.

Затем нужно снять блокировку с холодного пуска, разогреть устройство и подающие детали до температуры, при которой вы собираетесь работать, установить настройки производительности.

Во время того, как вы будете варить, поддерживайте необходимый наклон экструдера. Он будет зависеть от того, какой тип шва вы выбрали. Если вы проработали долго и нуждаетесь в перерыве, поместите сварочный аппарат на подставку для него.

Если пауза будет долгой, снизьте температуру аппарата примерно на 45 градусов. Нагрев присадки приостановится, но проблем с продолжением процесса не будет.

Заключение

Мы выяснили, что сварка ручным экструдером несложная, и с ней сможет справиться даже новичок.

В отличие от других видов соединения пластика и металла, экструзионная сварка не требует постоянного контроля сварочной области и подачи присадки.

Поэтому для сварки этим методом не нужно быть профессионалом. Единственное условие — соблюдение инструкций по использованию экструдера и правил сваривания конструкций. Желаем удачи в работе!

Конструкция и применение сварочного экструдера

Слово «экструдер» в буквальном смысле означает «выталкиватель». Так называют группу аппаратов, предназначенных для выдавливания на поверхность различных полужидких масс, в том числе полимерных (пластиковых), резиновых и прочих. Экструдер для резиновой массы иногда называется также шприц-машиной.

Принцип действия

Сварочный экструдер — специализированный аппарат для так называемой экструзионной сварки, которая применяется для соединения полимерных материалов различных классов — полиэтилена высокой (ПВД) и низкой (ПНД) плотности, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и других наиболее часто применяемых в быту и промышленности пластиков.

Экструзионная сварка — это процесс соединения полимерных материалов с помощью расплавленной до консистенции густой сметаны массы из материала, однородного со свариваемыми или схожего с ними по физико-химическим свойствам.

В отличие от более известной сварки металлов, соединение деталей из пластмассы экструзией не подразумевает расплавления кромок соединяемых деталей, хотя нагрев до определенной степени все равно происходит.

Шов образуется при отвердевании и схватывании с кромками полурасплавленной экструдированной массы. При этом достигается высокая прочность сварного соединения — до 0,8 от прочности основного материала.

Сварка пластика экструдером наиболее часто применяется в сантехнике — для соединения водопроводных труб, в строительстве, при различных работах, целью которых является изготовление любых пластиковых конструкций — баков, понтонов, теплиц.

Изготовление экструдируемой массы осуществляется либо из полимерных гранул — исходного материала для создания любых пластиков, либо из так называемых присадочных прутков, которые перемалываются до гранулированного состояния внутри самого экструдера.

В роли прутка в некоторых (не во всех) моделях может выступать узкий отрезок того же материала, который планируется сварить. Например, при сварке изделия из полипропиленовых листов можно применять в качестве прутка ненужный отрезок полипропилена, но не другого пластика.

Большинство сварочных экструдеров западного производства предназначены для использования с присадочным материалом от того же производителя. Отечественные разработки менее требовательны к присадке. Ручной сварочный экструдер в обиходе часто называют экструзионным пистолетом.

Конструкция

Любой сварочный экструдер — это сдвоенное устройство. Один из его узлов — мощный нагреватель с реле температуры, который предназначен для расплавления пластика. Другой является собственно выдавливающим устройством, снабженным шнековым механизмом, который подает расплав через сопло-насадку.

В зависимости от типа питания (пруток или гранулы) в составе экструдера может присутствовать измельчитель (дробилка). Твердый материал нагревается до нужного состояния дольше, и для его подачи нужна конструкция более сложного типа, чем традиционный недорогой и простой в эксплуатации шнек. Таким образом, менее сложные и менее дорогие экструдеры в большинстве своем сконструированы под питание гранулами.

В общем случае конструкция типового экструдера содержит, кроме вышеназванных, следующие узлы и элементы:

  • асинхронный электродвигатель;
  • «обойму» для питания;
  • экструзионную камеру;
  • камеру для расплавления;
  • ТЭН;
  • насадку-сопло (у хороших моделей — комплект из нескольких насадок);
  • прямую и боковую рукоятки;
  • блок управления с термостатом.

В зависимости от типа питания сварочного экструдера подаваемая присадка либо сразу попадает в камеру расплавления (сыпучие гранулы), либо поступает в экструзионную камеру, где подвергается предварительному нагреву, измельчению, и только после расплаву. Расплавленная масса через сопло подается на сварочный шов, где застывает за считаные секунды.

Для каких материалов применим

Качественный сварочный экструдер должен иметь блок регулировки с механическим, сенсорным или кнопочным управлением, которое позволит менять температуру нагрева смеси.

Дело в том, что разные пластики плавятся при различной температуре. Наименьшая она у ПНД — 120-130 °C (в зависимости от марки), наивысшая — у поливинилхлорида — до 220 °C. Остальные популярные промышленные полимеры имеют температуру плавления в пределах 170-200 °C.

Экструзионной сварке можно подвергать только пластики из группы термопластов. Материалы из группы реактопластов расплавлению с последующим восстановлением не подвергаются, при высокой температуре они просто начинают гореть.

Самодельное устройство

Сварочный экструдер относится к сложным механизмам для профессионального использования. Его цена начинается от 30 тысяч рублей за самую простую модель, и может доходить до ста тысяч и более за мощную и высокопроизводительную. Отечественные разработки также представлены на рынке, они на 10-20% дешевле импортных, но все равно стоят достаточно дорого.

Читать еще:  Выбор подкатного домкрата грузоподъемностью 2 т. Какой самый хороший

Поэтому при возникновении разовой необходимости сварить, к примеру, две водопроводных трубы (их обычный материал изготовления — полипропилен) проще воспользоваться экструдером, сделанным своими руками. Самый простой вариант конструкции представляет собой мощный строительный фен, снабженный насадкой для прутка — либо самодельной, из жести, либо промышленного изготовления.

Подача прутка в этом случае будет производиться вручную. Мощности фена хватит для его расплавления, но качество шва, конечно, будет ниже, чем у промышленных моделей.

Если позволяют возможности, фен можно соединить со шнековым или плунжерным приводом для подачи питания. В этом случае, если смонтировать приемную камеру, можно будет использовать гранулированное сырье.

Двигатель для привода рекомендуется коллекторный, так как работа экструдера подразумевает постоянное изменение крутящего момента. Двигатели других типов хуже выдерживают такой режим работы.

Сварка пластика с феном и экструдером

Сразу после того как появились полимерные материалы, стало понятно, что их надо как-то скреплять между собой и многие из них хорошо откликаются на классические методы горячей сварки. В целом, методов сварки пластиков очень много, существуют даже довольно экзотические методы, при помощи ультразвука или лазера. В быту и на промышленных объектах чаще можно встретить именно термо-классику.

Многие полимеры являются также термопластами. Это означает, что при определённой температуре они теряют свои свойства, плавятся. Однако эта температура недостаточна, для того чтобы повредить их, другими словами материал не горит, а просто расплавляется. Во время расплавления он легко проникает во все щели, а также надежно, фактически намертво скрепляется с аналогичным материалом, который также был нагрет. Самое приятное тут то, что после остывания, термопласт возвращает все свои свойства обратно. Таким образом можно скреплять практически любые формы термопластов: пленки, брезенты, листы, коробы, профили, трубы и т.п.

Для каждой формы существуют свои методы скрепления, хотя принципов горячей сварки всего пара, это при помощи промышленного фена и экструдера. Разница между ними в том, что фен — это просто отдельный небольшой инструмент (если, конечно, не брать во внимание промышленные тепловые пушки), который дает направленную струю горячего воздуха. При этом, есть насадки, которые больше подходят для типа сварки внахлест.

В этом случае берут два рулона пленки, накладывают один на другой, поддевают край и нагревают пространство между ними. Затем, валиком раскатывают нагретый участок, что дает 100% сцепление в эти местах. Конечно, для работы с феном требуется определенные навыки и сноровка. В том числе, это касается других видов сварки.

Вторым популярным видом сварки феном является сварка при помощи прутка. В таком случае используется другая насадка, а оператор фена проталкивает пруток через насадку, которой сам же придавливает его. Иногда такая работа требуется при большой поверхности покрытия, как это бывает при работе с промышленными объектами, полами и тому подобным. В таком случае разумнее использовать автоматы для сварки. Делают они тоже самое, но подают пруток сами, легко передвигаются по поверхности, оборудованы всеми необходимыми валиками и тому подобное.

Также существуют более профессиональные и узконаправленные вещи как экструдеры. В целом, экструдеры немного мощнее чем фены. Пруток на экструдерах также подается автоматически, да и в целом, устройство содержит в себе функции фена для плавления. С таким инструментом работать еще удобнее, хотя он немного крупнее и тяжелее.

В случаях, когда пластик не является термопластом, то остаются использовать холодную сварку, то есть, например, специальный клей. Считается, что холодная сварка не хуже, чем горячая, но на самом деле ею пользуются исключительно из-за невозможности использовать обычную. Горячая сварка, при правильном исполнении держится бесконечно, так как материал становится одним целым, а холодная только на определенное время. Физическое воздействие при горячей сварке – неважно, при холодной может повредить швы и так далее.

Сварка пластика: выбор ручного сварочного экструдера

Двадцать первый век без сомнения можно назвать веком пластика. Из него изготавливается всё больше технических деталей и предметов обихода. Разработаны полимерные материалы твёрдые, как камень, крепкие, как сталь. Ну а в коррозионной стойкости и химической инертности пластику просто нет равных. Кроме того, он лёгкий, не бьётся и может принять практически любую форму и свойства.

Использование полимерных материалов во всех областях промышленности и бытовых условиях делает актуальным ремонт пластиковых изделий, а также соединение деталей. Как и в случае с металлом, эти работы получили название сварочных. В основе схожий принцип: материал разогревается и подаётся на соединяемые поверхности.

Правда, низкая температура плавление поливинилхлорида, полиэтилена и полистирола позволяет не так сильно разогревать предварительно заготовки, с которыми ведётся работа, в отличие от сварки металлов. Не получится и использовать для разогрева высокое напряжение: пластик является диэлектриком и не проводит электрический ток. На помощь приходит ручной сварочный экструдер.

Устройство и принцип действия ручного аппарата для сварки пластика

По форме экструдер несколько напоминает пистолет-пулемёт времён Второй мировой войны с боковым расположением магазина, только массивнее и более угловатый.

Агрегат для сварки изделий из пластика чаще всего выполняется с рукояткой пистолетного типа, как и многие другие инструменты, например, электродрель.

В конструкцию любого экструдера входят следующие элементы:

  • Электропривод. Эту функцию выполняет мощный электромотор, который устанавливается в задней части прибора. Питание производится от сети 220 вольт.
  • Электронагреватель с вентилятором. Здесь снова же с помощью электричества формируется поток горячего воздуха, предназначенный для приведения заготовок в размягчённое состояние.
  • Камера подачи материала. Имеет трубчатую форму, внутри полая, но по центру её проходит ось шнекового винта, как в мясорубке. При вращении он не только измельчает материал, подаваемый в камеру, но и продвигает его к выходу, формируя необходимое давление.
  • Экструзионная камера. Здесь измельчённый и расплавленный пластик скапливается и под давлением начинает выходить из отверстия в конце камеры.
  • ТЭН. Создаёт нагревательную рубашку вокруг камеры подачи и экструзии, обеспечивая нагрев и расплавление пластика.
  • Сварочный башмак. Это насадка, надевающаяся на подающее сопло экструзионной камеры. Благодаря башмаку разогретая пластиковая масса имеет определённую форму. Это позволяет работать с разной конфигурацией сварочных швов.
  • Блок регулировок. Имеет органы управления для изменения параметров нагрева и скорости вращения шнека.

Принцип действия ручного сварочного экструдера принципиально выглядит следующим образом: подаваемый внутрь аппарата присадочный пруток или гранулы пластика в загрузочной камере начинают размягчаться и становятся вязкими.

Шнековый винт измельчает и продвигает пластик, пока тот не накопится в экструзионной камере. Оттуда тот выдавливается под давлением, как с помощью кондитерского шприца выдавливают крем. Одновременно горячий воздух, подаваемый на заготовки из сопла, разогревает их до состояния склеивания с выходящей массой.

Особенности аппарата

Несмотря на общий для всех сварочных экструдеров принцип работы, они могут иметь некоторые отличия.

Параметры устройств обусловливают их сферу применения.

Мощность

Один из главных параметров в любом инструменте. Определяет как работу привода шнекового винта, осуществляющего измельчение и подачу пластика, так и работу нагревательного элемента. Непосредственно от мощности зависит производительность экструдера, то есть насколько быстро он может работать с максимальной длиной сварочного шва. Как и любой предмет с электрическим нагревом, ручной экструдер должен иметь довольно большую мощность для комфортной и быстрой работы. У большинства представленных на рынке устройств она находится в пределах от 1600 до 3600 Ватт. Чем больше этот параметр, тем больше пластика он может расплавить и подать через башмак на свариваемые заготовки.

Толщина соединяемых изделий

Определяет, с какими заготовками может допускается работа аппарата. Линейно зависит от мощности — чем она выше, тем толще можно брать детали на сварку. Параметр актуален для производства и ремонта, так как далеко не у всех есть необходимость производить сварку толстых листов. Нижний порог обычно начинается от 1,5 мм. Соединить можно и более тонкие листы, однако в этом случае заготовка может деформироваться под влиянием мощного разогрева. Верхний предел у мощных устройств может достигать 40 мм. При большей толщине прочность сварочного шва резко падает, так как прогреть и расплавить такую заготовку на всю глубину уже проблематично.

Диаметр прутка

Для моделей с подачей именно пластикового стержня вводится параметр допустимого диаметра. У профессиональных моделей он составляет 5 — 6 мм, в противном случае обеспечить необходимую производительность килограмм пластика в час не удастся. Компактные модели для меньшей толщины изделий и пруток используют 3 мм.

Тип подаваемого материала

Для работы экструдерам требуется непрерывная подача материала, который аппарат в расплавленном состоянии выдавливает на заготовки.

Материал может быть в двух вариантах исполнения — пластиковый присадочный пруток либо гранулят.

Первый вариант оказался удобнее и получил значительно большее распространение, чем второй по нескольким причинам:

  1. Пруток, смотанный в бухты, удобнее транспортировать. В случае повреждения транспортировочной упаковки материал не получает критических повреждений. А вот гранулят при разрыве мешка высыпался, и никто его уже не собирал.
  2. Пруток, заведённый в приёмную камеру, может подаваться до тех пор, пока не размотается бухта. Нужно лишь слегка высвобождать несколько витков для последующей работы. Гранулят засыпается в специальный бункер. Для того, чтобы заполнить, его нужно снять. Бункер открытого типа неудобен в работе, материал из него может высыпаться. Но даже в этом случае для снаряжения экструдера нужно либо оторваться от работы, либо иметь в штате помощника-ассистента.

Органы управления

Простые модели экструдеров оснащены всего лишь парой механических переключателей — рукояток с делениями. С помощью них можно отрегулировать температуру подаваемой пластиковой массы и скорость её подачи. Продвинутый профессиональный инструмент комплектуется электронными системами. Здесь за регулировку отвечает электронный блок, а информация выводится на жидкокристаллический дисплей. Как вишенка на торте — оснащённость датчиками окружающей температуры для минимизации перепада на выходе пластиковой массы.

Производительность

Поскольку далеко не все операторы могут напрямую безошибочно связать мощность и объём работы, который позволяет выполнить инструмент, вводится понятие производительности в единицу времени. Эта характеристика показывает, сколько расплавленной пластиковой массы может произвести аппарат в час. Соответственно, чем больше показатель, тем более пригоден прибор для профессионального использования при больших объёмах работы. Измеряется в килограммах в час, может варьироваться в пределах от 0,5 до 3 кг/ч.

Производители

В отличие от такого распространённого инструмента, как дрели, болгарки и перфораторы, ручные сварочные экструдеры характеризуются весьма узкой специализацией. Массовый спрос на них практически отсутствует, зато те специалисты, которые приобретают данный аппарат хорошо разбираются в характеристиках и готовы выложить за профессиональный инструмент не одну сотню тысяч рублей. Правда, и риск высок.

К примеру, экструдер приобретается для сращивания пластиковых элементов бассейна. Стоимость личного плавательного водоёма весьма высока, а если представить, что резервуара клиентов начали давать течь из-за сварки некачественным аппаратом… Это не пару саморезов закрутить. Убыток от рекламаций способен поставить на прибыльном бизнесе крест. Поэтому и покупают дорогой фирменный прибор, чтобы не запятнать репутацию.

Так складывается ситуация на рынке оборудования. Ручной экструдер практически невозможно найти в обычном строительном магазине. Его реализуют либо специализированные организации под заказ, либо через интернет на профильных сайтах. И цена у такого устройства стартует от 50 тысяч рублей. Мощные экземпляры стоят уже значительно дороже: 200 — 500 тысяч.

Munsch

Германия. Вроде настоящая, без китайской сборки. Качественная надёжная сборка и материалы. Высокая ремонтопригодность, что немаловажно для аппарата такого класса — после поломки его не выкинешь, будет жалко потраченных денег. Впрочем, поломке ещё надо случиться, ведь всё продумано до мелочей. Большинство инструментов имеют раздельный нагрев массы и заготовки, что позволяет работать на улице при низких температурах.

Leister

Швейцария. Где находится производство, компания не афиширует, а пользователи доверяют ей, пока их устраивает высокое качество инструмента. Известная марка в России, есть несколько линеек разной мощности. «Фишкой» Ляйстера является продвинутая система интеллектуального управления процессом экструзии. Информация выводится на дисплей, пользователь имеет доступ к большому числу точных настроек.

Stargun (Ritmo)

Италия. Достойный конкурент приведённых выше аппаратов. Большинство изделий характеризуются высокой мощностью (минимальная производительность 2 кг/час). Имеет компактные размеры и различные удобства вроде эргономичных рукояток, выверенного центра тяжести и подсветки зоны сваривания.

Weldy

Дочерний бренд Leister. Видя, что многие хотят подешевле, швейцарцы организовали сборку в Китае, немного снизили качество и ощутимо сбросили цену. Впрочем, бояться инструмент, как кота в мешке, не стоит: даже китайская сборка всё равно опережает российскую, тем более что контроль качества всё же не пропускает откровенно ущербные аппараты на рынок.

Отечественное производство

Маркируется РСЭ, то есть просто аббревиатурой, за которой идёт расшифровка мощности и других параметров. Иногда могут брендироваться именем собственным, например, Урал-1. Собирается на отечественных заводах или на китайских по заказу из Москвы. По обещанию некоторых производителей, окупает себя после первого выполненного заказа.

Хотите инструмент по цене работы на нём — тогда вам сюда. Серьёзно, есть поклонники и этого оборудования. Чаще всего это мастера, которые и сами экструдер собрать могут. Покупают изделие российской марки как конструктор, из которого можно «сварганить» что-то под свои нужды.

Самые удачные модели экструдеров

RITMO STARGUN R-SB 50

  • Мощность 4 кВт.
  • Производительность 5 кг/ч.
  • Диаметр прутка 4 -5 мм.
  • Толщина свариваемых.
    поверхностей 15 — 40 мм.
  • Средняя цена 450 000 р.

Мощная высокопроизводительная модель, обеспечивает выход пластиковой массы до 5 кг-час. Относительно компактные размеры при большой мощности позволяют использовать экструдер в ограниченном пространстве, например, в системах вентиляции, внутри ёмкостей и трубопроводов. Контроллер температуры раздельный, что позволяет отдельно регулировать жар из сопла разогрева и экструзионную массу. Производителем заявлен расход воздуха 350 л/мин. Такой мощный горячий поток способен разогреть толстостенные конструкции до 40 мм толщиной.

Leister Fusion 3C 123.866

  • Мощность 2,8 кВТ.
  • Производительность 1,8 — 3,6 кг/ч.
  • Диаметр прутка 4 — 5 мм.
  • Толщина свариваемых.
    поверхностей 3 — 20 мм.
  • Средняя цена 280 000 р.

Компактный и высокопроизводительный экструдер средней мощности. Универсальный аппарат благодаря широкому диапазону регулировок. Производитель обращает внимание на наличие контроллера скорости вращения шнека, сопряжённого с температурой. Это даёт возможность плавно регулировать количество подаваемого материала. В результате становится возможной работа как с тонкими материалами, так и с толстостенными элементами вроде бочек и бассейнов.

Munsch MAK-18-S-B

  • Мощность 2300 Вт.
  • Производительность до 2,5 кг/ч.
  • Диаметр прутка 3 — 4 мм.
  • Толщина свариваемых.
    поверхностей 4 — 15 мм.
  • Средняя цена 240 000 р.

Одно из самых бюджетных решений среди экструдеров Мюнш. Мощность невелика для профессионального аппарата, поэтому он предназначен для тонких и лёгких работ. Зато сварочный шов получается идеальным. Модель почти не содержит различных «примочек», нагрев прутка и выходящего воздуха совмещён. Это ограничивает сферу применения тёплыми цехами. Зато качество изготовления и надёжность позволяют не жаловаться на инструмент.

Заключение

Хороший сварочный экструдер не может стоит дёшево — это главное правило данного сегмента инструмента. Высокая цена будет означать хорошие показатели мощности, надёжную работу всех узлов и агрегатов.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-обзор сварочного экструдера Leister Fusion 3C 123.866

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector