Spawanie tworzyw sztucznych musi wiedzieć tylko dwie rzeczy

Aby rozwiązać problem jakości spawania, konieczne jest nie tylko zastosowanie metody testowej DOE w celu optymalizacji parametrów, ale co ważniejsze, uchwycenie dwóch kluczowych czynników wpływających na spawanie – ciepła i ciśnienia.

Aby ułatwić wszystkim zrozumienie, jako przykład podam tutaj spawanie płytą grzejną. Proces spawania płytą grzejną polega po prostu na tym, że dwie części stykają się z płytą grzejną, a powierzchnia części jest podgrzewana i topiona. Zdjąć płytę grzejną i docisnąć obydwie części do siebie, aż się ze sobą połączą. Przyjrzyjmy się, jak kontrolować temperaturę i ciśnienie podczas spawania płytą gorącą.

Pozostałe procesy spawania, takie jak zgrzewanie ultradźwiękowe, zgrzewanie wibracyjne, spawanie laserowe, spawanie w podczerwieni i spawanie gorącym gazem, są zasadniczo podobne. Tę samą metodę analizy można zastosować w przypadku napotkania problemów.

1. Ciepło

Potrzebujesz precyzyjnej kontroli przenoszenia ciepła do lutowanych powierzchni części z tworzyw sztucznych, powodując ich półstopienie. Za mało ciepła, powierzchnia spoiny nie stopi się, nie będzie wytrzymała i nie będzie szczelna. Zbyt duża ilość ciepła powoduje spalanie zdegradowanych materiałów, osłabiając ich właściwości mechaniczne i szczelność. W procesie spawania płytą grzejną można wykorzystać trzy główne parametry do kontrolowania ciepła.

Temperatura płyty grzejnej >>> odnosi się do temperatury płyty grzejnej stykającej się z częścią z tworzywa sztucznego. Termodynamika mówi nam, że im większa różnica temperatur pomiędzy płytą grzejną a częścią z tworzywa sztucznego, tym szybsze jest przekazywanie ciepła. Dlatego temperatura płyty grzewczej wpływa na prędkość podgrzewanej części.

Czas topnienia >>> to czas kontaktu części z tworzywa sztucznego z płytą grzejną. Im dłużej część styka się z płytą grzejną, tym więcej czasu potrzeba, aby ciepło przeniknęło przez lutowaną powierzchnię części.

 

2. Ciśnienie

Teraz, gdy lutowana powierzchnia ma wystarczającą ilość ciepła, należy zastosować odpowiedni nacisk na lutowany obszar. Jeśli zastosowane ciśnienie będzie zbyt małe, stopione powierzchnie nie będą się ze sobą mieszać i utworzą mniej wiązań molekularnych na powierzchni spoiny. Jeśli naciśniesz zbyt mocno, wyciśniesz większość półstopionego materiału, pozostawiając niewiele wiązania na spoinie. Nazywamy to „zimnym spoiną”. Istnieją dwa sposoby kontrolowania ciśnienia zgrzewania.

Kontrola głębokości >>> nadaje się do wszystkich rodzajów procesów spawalniczych. Teoria jest prosta: im większa głębokość spoiny, tym większemu naciskowi poddawany jest element. Dzieje się tak, ponieważ temperatura materiału w złączu spawanym stopniowo ochładza się wraz z głębokością, więc im głębsza część, tym większy jest nacisk.

Kontrola siły>>> Kontrola siły została wdrożona od czasu niedawnego wzrostu popularności spawania płytą grzejną napędzaną serwo. Ilość siły wymaganej do prawidłowego spawania zależy od całkowitej powierzchni złącza spawanego. Większe części wymagają większej siły. Im mniejsza część, tym mniejsza siła.

Patrzenie na to jest łatwe, wystarczy skupić się na upale i stresie. Oczywiście, jak wszystko, teoria jest prosta, ale rzeczywistość jest bardzo skomplikowana i ludzie czują się źle. Należy jednak pamiętać, że wszystkie inne czynniki wpływające na lutowanie wynikają z bezpośredniego lub pośredniego wpływu tych dwóch czynników, powodując zmiany w jakości lutowania.