Plastik kaynak: Yarı mamul plastik malzemeler için kaynak, ISO 472'de malzemelerin yumuşatılmış yüzeylerinin genellikle ısı yardımıyla (çözücü kaynak hariç) birleştirilmesi işlemi olarak tanımlanır. Termoplastiklerin kaynaklanması, yüzey hazırlama, ısı ve basınç uygulaması ve soğutma olmak üzere üç ardışık aşamada gerçekleştirilir. Yarı mamul plastik malzemelerin birleştirilmesi için çok sayıda kaynak yöntemi geliştirilmiştir. Kaynak arayüzünde ısı üretim mekanizmasına dayanarak, termoplastikler için kaynak yöntemleri, Şekil 2'de gösterildiği gibi, harici ve dahili ısıtma yöntemleri olarak sınıflandırılabilir. Öte yandan, iyi kalitede bir kaynak üretimi yalnızca kaynak yöntemlerine değil, aynı zamandakaynaklanabilirliktemel malzemelerin. Bu nedenle, değerlendirilmesikaynaklanabilirlikkaynak işlemi öncesi kritik öneme sahiptir (bkz.Reolojik Kaynaklanabilirlik) plastikler için.
Sıcak gaz kaynağı
Sıcak gaz kaynağı, sıcak hava kaynağı olarak da bilinir, ısı kullanan bir plastik kaynak tekniğidir. Sıcak hava kaynak makinesi adı verilen özel olarak tasarlanmış bir ısı tabancası, birleştirilecek parçaları ve plastik dolgu çubuğunu yumuşatan bir sıcak hava jeti üretir; bunların hepsi aynı veya çok benzer bir plastikten olmalıdır. (KaynakPVCileakrilik(bu kuralın bir istisnasıdır.)
Sıcak hava/gaz kaynağı, daha küçük parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılan bir üretim tekniğidir.kimyasal tanklar, su tankları, ısı değiştiriciler, Vetesisat armatürleri.
Bu durumudaağlarVefilmlerbir dolgu çubuğu kullanılamaz. İki plastik levha sıcak bir gaz (veya birısıtma elemanı) ve sonra birlikte yuvarlanır. Bu hızlı bir kaynaklama işlemidir ve sürekli olarak gerçekleştirilebilir.
Kaynak çubuğu
Plastik kaynak çubuğu, termoplastik kaynak çubuğu olarak da bilinir, iki plastik parçasını birbirine bağlamak için kullanılan dairesel veya üçgen kesitli bir çubuktur. Temel malzemenin rengine uyacak şekilde geniş bir renk yelpazesinde mevcuttur. Makaralı plastik kaynak çubuğu "spline" olarak bilinir.
Plastik kaynak çubuğu tasarımı ve imalatının önemli bir yönü,gözeneklilikMalzemenin. Yüksek gözeneklilik, çubuklarda hava kabarcıklarına (boşluklar olarak bilinir) yol açacaktır ve bu da kaynak kalitesini düşürecektir. Bu nedenle en yüksek kalitedeki plastik kaynak çubukları, boşluksuz olarak adlandırılan sıfır gözenekliliğe sahip olanlardır.
Isıl sızdırmazlık, bir termoplastiğin ısı ve basınç kullanılarak başka bir benzer termoplastiğe kapatılması işlemidir. Isıl sızdırmazlık doğrudan temas yöntemi, termoplastikleri birbirine kapatmak veya kaynaklamak için belirli bir temas alanına veya yola ısı uygulamak için sürekli ısıtılmış bir kalıp veya sızdırmazlık çubuğu kullanır. Isıl sızdırmazlık, ısıl sızdırmazlık konnektörleri, termal olarak etkinleştirilen yapıştırıcılar ve film veya folyo sızdırmazlık dahil olmak üzere birçok uygulama için kullanılır. Isıl sızdırmazlık işleminin yaygın uygulamaları: Isıl sızdırmazlık konnektörleri, LCD'leri birleştirmek için kullanılırPCB'lerBirçok tüketici elektroniğinde ve tıbbi ve telekomünikasyon cihazlarında. Ürünlerin termal yapıştırıcılarla ısıyla kapatılması, tüketici elektroniği ürünlerine şeffaf ekranlar tutturmak ve parça tasarımı gereksinimleri veya diğer montaj hususları nedeniyle ısı kazıklama veya ultrasonik kaynaklamanın bir seçenek olmadığı diğer kapatılmış termoplastik montajlar veya cihazlar için kullanılır. Isıl kapatma ayrıca kan testi filmi ve kan, virüs ve günümüzde tıbbi alanda kullanılan diğer birçok test şeridi cihazı için filtre ortamının üretiminde kullanılır. Laminat folyolar ve filmler genellikle tıbbi test cihazları, gıda ürünleri için kullanılan numune toplama tepsileri ve kapları kapatmak ve/veya kontaminasyonu önlemek için termoplastik tıbbi tepsilerin, Mikrotiter (mikrokuyu) plakaların, şişelerin ve kapların üstüne ısıyla kapatılır. Tıbbi ve Gıda Endüstrileri üretim Torbası veya esnek kaplar, torbaların plastik malzemesinin çevresel kaynaklanması ve/veya portların ve tüplerin torbalara kapatılması için ısıyla kapatma kullanır. Çeşitliısıyla mühürleyenlertermoplastik malzemeleri birleştirmek için kullanılabilirplastik filmler: Sıcak çubuklu yapıştırma makinesi, Darbeli yapıştırma makinesi, vb.
Serbest el kaynak
Serbest el kaynakta, kaynakçıdan gelen sıcak hava (veya inert gaz) jeti kaynak alanına ve kaynak çubuğunun ucuna aynı anda gönderilir. Çubuk yumuşadıkça, birleştirme yerine itilir ve parçalara kaynaşır. Bu işlem diğer çoğu işlemden daha yavaştır, ancak hemen hemen her durumda kullanılabilir.
Hızlı uç kaynaklama
Hızlı kaynakta, görünüm ve watt olarak bir lehimleme demirine benzeyen plastik kaynak makinesi, plastik kaynak çubuğu için bir besleme borusu ile donatılmıştır. Hızlı uç, çubuğu ve alt tabakayı ısıtırken aynı zamanda erimiş kaynak çubuğunu yerine bastırır. Yumuşatılmış plastikten bir boncuk, birleştirme yerine yerleştirilir ve parçalar ve kaynak çubuğu kaynaşır. Polipropilen gibi bazı plastik türlerinde, erimiş kaynak çubuğu, üretilen veya onarılan yarı erimiş temel malzeme ile "karıştırılmalıdır". Bu kaynak teknikleri zamanla iyileştirilmiş ve uluslararası alanda profesyonel plastik üreticileri ve tamircileri tarafından 50 yıldan uzun süredir kullanılmaktadır. Hızlı uç kaynak yöntemi çok daha hızlı bir kaynak tekniğidir ve pratik yapılırsa sıkışık köşelerde kullanılabilir. Hızlı uç "tabancasının" bir versiyonu, esasen kaynak birleştirme yerini ve dolgu malzemesini eritmek ve bir bağ oluşturmak için kullanılabilen geniş, düz uçlu bir lehimleme demiridir.
Ekstrüzyon kaynaklama
Ekstrüzyon kaynaklama, tek bir kaynak geçişinde daha büyük kaynakların uygulanmasına olanak tanır. 6 mm'den kalın malzemeleri birleştirmek için tercih edilen tekniktir. Kaynak çubuğu, minyatür bir el tipi plastik ekstrüdere çekilir, plastikleştirilir ve ekstrüderden, birleştirilecek parçalara doğru zorlanır, bu parçalar, bağlanmanın gerçekleşmesi için sıcak hava jetiyle yumuşatılır.
Temas kaynaklama
Bu aynı şeynokta kaynakancak ısı sağlanırısı iletimielektrik iletimi yerine sıkıştırma uçlarının. İki plastik parça, ısıtılmış uçların sıkıştırması, eritilmesi ve işlem sırasında parçaların birleştirilmesiyle bir araya getirilir.
Sıcak plaka kaynaklama
Temas kaynağı ile ilgili olan bu teknik, daha büyük parçaları veya karmaşık bir kaynak birleştirme geometrisine sahip parçaları kaynaklamak için kullanılır. Kaynaklanacak iki parça, bir presin iki karşıt baskı plakasına bağlı takımlara yerleştirilir. Kaynaklanacak parçaların kaynak birleştirme geometrisine uyan bir şekle sahip sıcak bir plaka, iki parça arasında pozisyona getirilir. İki karşıt baskı plakası, ısı arayüzleri plastiğin erime noktasına yumuşatana kadar parçaları sıcak plaka ile temas ettirir. Bu koşul sağlandığında sıcak plaka çıkarılır ve parçalar birbirine bastırılır ve kaynak birleştirme soğuyana ve yeniden katılaşarak kalıcı bir bağ oluşturana kadar tutulur.
Sıcak levha kaynak ekipmanları genellikle servo motorlar ile pnömatik, hidrolik veya elektriksel olarak kontrol edilir.
Bu işlem otomotiv kaput altı parçalarının, otomotiv iç döşeme parçalarının, tıbbi filtreleme cihazlarının, tüketici cihazı parçalarının ve diğer araç içi parçalarının kaynaklanmasında kullanılır.
Yüksek frekanslı kaynak
PVC gibi kimyasal dipollere sahip bazı plastikler,poliamidler(PA) veasetatlaryüksek frekanslı elektromanyetik dalgalarla ısıtılabilir. Yüksek frekanslı kaynak, birleştirme için plastikleri yumuşatmak amacıyla bu özelliği kullanır. Isıtma lokalize edilebilir ve işlem sürekli olabilir. Dielektrik Sızdırmazlık, RF (Radyo Frekansı) Isı Sızdırmazlığı olarak da bilinir.
Radyo frekansıkaynak yapmak çokolgun teknoloji1940'lardan beri var olan bir yöntemdir. İki parça malzeme, her iki yüzey alanına da basınç uygulayan bir masa presine yerleştirilir. Kalıplar kaynak işlemini yönlendirmek için kullanılır. Pres bir araya geldiğinde, yüksek frekanslı dalgalar (genellikle27.120 MHz) kalıp ile kaynak yapılan masa arasındaki küçük alandan geçirilir. Bu yüksek frekanslı (radyo frekansı) alan, belirli malzemelerdeki moleküllerin hareket etmesine ve ısınmasına neden olur ve basınç altındaki bu ısının birleşimi, kaynağın kalıbın şeklini almasına neden olur. RF kaynak hızlıdır. Bu kaynak türü, güçlü ve tutarlı bir sızdırmaz contanın gerekli olduğu çeşitli endüstrilerde kullanılan polimer filmleri bağlamak için kullanılır. Kumaş endüstrisinde, RF en çok PVC vepoliüretan(PU) kaplamalı kumaşlar. Bu çok tutarlı bir kaynak yöntemidir.
RF kaynakta kullanılan en yaygın malzemeler PVC ve poliüretandır. Naylon, PET, PEVA, EVA ve bazı ABS plastikleri gibi diğer polimerleri kaynaklamak da mümkündür. Eridiğinde siyanür gazları yaydığı bilindiğinden üretanı kaynak yaparken dikkatli olun.
İndüksiyon kaynakçılığı
Plastik gibi bir elektrik yalıtkanı, metaller veya karbon fiberler gibi yüksek elektrik iletkenliğine sahip bir malzeme ile gömüldüğünde, indüksiyon kaynağı yapılabilir. Kaynak aparatı, radyo frekanslı bir elektrik akımı ile enerjilendirilen bir indüksiyon bobini içerir. Bu, elektriksel olarak iletken veya ferromanyetik bir iş parçası üzerinde etki eden bir elektromanyetik alan oluşturur. Elektriksel olarak iletken bir iş parçasında, ana ısıtma etkisi, indüklenen akımlar nedeniyle oluşan dirençli ısıtmadır.girdap akımlarıKarbon fiber takviyeli termoplastik malzemelerin indüksiyon kaynağı, örneğin havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir.
Ferromanyetik bir iş parçasında plastikler şunlar olabilir:indüksiyon kaynaklıbunları, susceptor adı verilen metalik veya ferromanyetik bileşiklerle formüle ederek. Bu susceptorlar, bir indüksiyon bobininden elektromanyetik enerji emer, ısınır ve ısı enerjilerini termal iletim yoluyla çevredeki malzemeye verir.
Enjeksiyon kaynak
Enjeksiyon kaynak yöntemi, ekstrüzyon kaynak yöntemine benzer/özdeştir, ancak elde taşınan kaynak makinesindeki belirli uçları kullanarak, uç çeşitli boyutlardaki plastik kusur deliklerine yerleştirilebilir ve içeriden dışarıya doğru yama yapılabilir. Avantajı, kusur deliğinin arkasına erişime gerek olmamasıdır. Alternatif, yama yöntemidir, ancak yama orijinal çevreleyen plastikle aynı kalınlıkta zımparalanamaz. PE ve PP bu tür işlemler için en uygun olanlardır. Drader injectiweld bu tür bir alete örnektir.
Ultrasonik kaynak
Ultrasonik kaynakta, birleştirilecek malzemeler arasında sürtünme yoluyla ısı yaratmak için yüksek frekanslı (15 kHz ila 40 kHz) düşük genlikli titreşim kullanılır. İki parçanın arayüzü, maksimum kaynak mukavemeti için enerjiyi yoğunlaştırmak üzere özel olarak tasarlanmıştır. Ultrasonik hemen hemen tüm plastik malzemelerde kullanılabilir. Mevcut en hızlı ısıyla sızdırmazlık teknolojisidir.
Sürtünme kaynağı
Sürtünme kaynağında, birleştirilecek iki parça, ultrasonik kaynaktan daha düşük bir frekansta (genellikle 100–300 Hz) ve daha yüksek genlikte (genellikle 1 ila 2 mm (0,039 ila 0,079 inç)) birbirine sürtülür. Hareketin neden olduğu sürtünme, iki parça arasındaki sıkıştırma basıncıyla birleşerek, iki parça arasındaki temas alanlarını eritmeye başlayan ısıyı yaratır. Bu noktada, plastikleştirilmiş malzemeler birbirleriyle iç içe geçen katmanlar oluşturmaya başlar ve bu nedenle güçlü bir kaynakla sonuçlanır. Titreşim hareketinin tamamlanmasıyla, parçalar kaynak eklemi soğuyana ve erimiş plastik yeniden katılaşana kadar bir arada tutulur. Sürtünme hareketi doğrusal veya yörüngesel olabilir ve iki parçanın eklem tasarımı bu harekete izin vermelidir.
Döndürme kaynaklama
Spin kaynak, sürtünmeli kaynak işleminin özel bir biçimidir. Bu işlemde, yuvarlak kaynak eklemli bir bileşen sabit tutulurken, eşleşen bir bileşen yüksek hızda döndürülür ve sabit bileşene bastırılır. İki bileşen arasındaki dönme sürtünmesi ısı üretir. Birleştirme yüzeyleri yarı erimiş bir duruma ulaştığında, dönen bileşen aniden durdurulur. Kaynak eklemi soğuyana ve yeniden katılaşana kadar iki bileşen üzerindeki kuvvet korunur. Bu, düşük ve orta görev plastik tekerlekleri üretmenin yaygın bir yoludur, örneğin oyuncaklar, alışveriş arabaları, geri dönüşüm kutuları vb. Bu işlem ayrıca otomotiv kaput altı bileşenlerine çeşitli port açıklıkları kaynaklamak için de kullanılır.
Lazer kaynak
Bu teknik, bir parçanın lazer ışınına geçirgen olmasını ve diğer parçanın emici olmasını veya arayüzdeki bir kaplamanın ışına emici olmasını gerektirir. Lazer ışını birleştirme hattı boyunca hareket ederken iki parçaya basınç uygulanır. Işın ilk parçadan geçer ve diğer parça veya kaplama tarafından emilir ve arayüzü yumuşatmak için yeterli ısı üretilir ve kalıcı bir kaynak oluşturulur.
Yarı iletken diyot lazerler genellikle plastik kaynaklamada kullanılır. 808 nm ila 980 nm aralığındaki dalga boyları çeşitli plastik malzeme kombinasyonlarını birleştirmek için kullanılabilir. Malzemelere, kalınlığa ve istenen işlem hızına bağlı olarak 1W'tan 100W'a kadar güç seviyelerine ihtiyaç duyulur.Diyot lazer sistemleri plastik malzemelerin birleştirilmesinde aşağıdaki avantajlara sahiptir:
Yapıştırıcı bağlamadan daha temiz
Tıkanacak mikro nozul yok
Yüzey kalitesini etkileyecek sıvı veya duman yok
Sarf malzemesi yok
Daha yüksek verim
Zorlu geometrideki iş parçasına erişebilir
Yüksek düzeyde proses kontrolü
Yüksek mukavemetli birleştirmeler için gereklilikler şunlardır:
Üst tabakadan yeterli iletim
Alt tabaka tarafından emilim
Malzeme uyumluluğu – ıslatma
İyi birleşim tasarımı – sıkıştırma basıncı, birleşim alanı
Daha düşük güç yoğunluğu
Birleştirilebilecek malzemelerin örnek listesi şunları içerir:
Belirli uygulamalar arasında şunlar yer alır: kateter torbaları, tıbbi kaplar, otomobil uzaktan kumanda anahtarları, kalp pili muhafazaları, şırınga kurcalamaya dayanıklı bağlantılar, far veya stop lambası tertibatları, pompa gövdeleri ve cep telefonu parçaları.
Şeffaf Lazer Plastik Kaynak
Yeni fiber lazer teknolojisi, daha yüksek lazer dalga boylarının çıkışına olanak tanır ve en iyi sonuçlar genellikle 2,000 nm civarındadır ve bu, geleneksel lazer plastik kaynak için kullanılan ortalama 808 nm ila 1064 nm diyot lazerden önemli ölçüde daha yüksektir. Bu daha yüksek dalga boyları, geleneksel plastik kaynaklamanın kızılötesi radyasyonundan daha kolay termoplastikler tarafından emildiğinden, herhangi bir renklendirici veya emici katkı maddesi olmadan iki şeffaf polimeri kaynaklamak mümkündür. Yaygın Uygulamalar çoğunlukla kateterler ve mikroakışkan cihazlar gibi cihazlar için tıbbi endüstriye düşecektir. Şeffaf plastiklerin, özellikle TPU, TPE ve PVC gibi esnek polimerlerin tıbbi cihaz endüstrisinde yoğun kullanımı, şeffaf lazer kaynağını doğal bir uyum haline getirir. Ayrıca, işlem lazer emici katkı maddeleri veya renklendiriciler gerektirmez ve bu da test etmeyi ve biyouyumluluk gereksinimlerini karşılamayı önemli ölçüde kolaylaştırır.
Çözücü kaynak
Çözücü kaynakta, polimeri oda sıcaklığında geçici olarak çözebilen bir çözücü uygulanır. Bu gerçekleştiğinde, polimer zincirleri sıvı içinde serbestçe hareket edebilir ve diğer bileşendeki benzer şekilde çözülmüş zincirlerle karışabilir. Yeterli zaman verildiğinde, çözücü polimerin içinden geçerek ortama yayılacak ve böylece zincirler hareket kabiliyetlerini kaybedecektir. Bu, çözücü kaynak oluşturan dolaşık polimer zincirlerinden oluşan katı bir kütle bırakır.
Bu teknik, ev tesisatında olduğu gibi PVC ve ABS borularını bağlamak için yaygın olarak kullanılır. Plastik (polikarbonat, polistiren veya ABS) modellerin "yapıştırması" da bir çözücü kaynak işlemidir.
Diklorometan(boya sökücüde elde edilebilen) (metilen klorür), polikarbonat ve polimetilmetakrilatı solventle kaynaklayabilir. Diklorometan, belirli plastikleri kimyasal olarak kaynak yapar; örneğin, elektrik sayaçlarının kasasını kapatmak için kullanılır. Ayrıca bir bileşendir –tetrahidrofuran– tesisat kaynaklamada kullanılan çözücünün.
