Сварка пластмасс газовым теплоносителем без присадки

Этот способ сварки имеет ограниченное применение и используется преимущественно для соединения внахлестку полиэтиленовых пленок и листов из пластифицированного поливинилхлорида. Сварку ведут механизировано с помощью специальных стендов и машин путем одностороннего нагрева струей газа, подведенной в контакт соединяемых материалов. На рис. 1 представлена схема для непрерывной сварки пленок этим способом сварки.

Зона нагрева (ширина шва) ограничивается двумя бесконечными лентами. С помощью которых одновременно перемещается сварочная головка для подвижных сварочных машин. Если установки стационарного типа, то протягивается сварочный материал.

Рис. 1. Схема сварки полимерных пленок газовым теплоносителем;
1 - упругая подложка: 2 - свариваемые пленки; 3 - бесконечные ленты; 4 - сопло горелки

Пленки укладываются на упругую подложку, выполненную из микропористой резины. За счет своей упругости подложка вдавливается в щель, образуемую лентами, что совместно с силой струи нагретого газа обеспечивает плотный контакт между соединяемыми поверхностями.

Температура по толщине соединяемых пленок, естественно, распределяется неравномерно: сверху она выше, чем в контакте, причем эта разница растет с увеличением толщины пленок. Поэтому этот способ сварки применяют только для соединения тонких пленок - 20...200 мкм (0,02...0,2 мм). Рассматриваемый способ сварки ограничен также в отношении жесткости свариваемых пленок. Например, обеспечить необходимый контакт при соединении пленок из полипропилена или полиэтилена низкого давления не представляется возможным из-за их большой жесткости.

Прочность соединения при этом способе сварки зависит от температуры газа, скорости сварки и давления ограничительных: лент. Лучшее качество получается при температуре газа 280...350 °С, расстоянии между материалом и соплом 5 мм и давлении лент 0,05...0,1 МПа. Оптимальный расход газа и скорость сварки зависят от числа и диаметра отверстий для выхода газа в нагревателе. Так, при выходе газа из одного отверстия диметром 1,5 мм оптимальный расход газа 0,18...0,24 м?/ч, а скорость сварки 0,5...1,0 м/мин; при числе отверстий 18...20, расход газа 0,8...0,84 м/ч, то есть в 4...4,5 раза больше, зато скорость сварки возрастает до 8...9 м/мин, то есть в 8 ...  16 раз.

Связь между температурой газа и скоростью сварки выражается зависимостью

Т_г=kδ+ae^vχ ,

где Т_г - температура газа-теплоносителя, °С; v - скорость сварки, м/мин: δ -толщина материала, мм; k, а, χ - константы, зависящие от теплофизических свойств и исходной температуры материала.

Из уравнения следует, что при увеличении скорости сварки, как и при увеличении толщины, температура газа должна увеличиться. Следует, однако, иметь ввиду, что увеличение Т_г не может быть беспредельным, так как нельзя допустить, чтобы Т_г = Т_р.