Способ контактно-тепловой сварки полимерных материалов Советский патент 1983 года по МПК B29C27/02 

О5

оо

05 СА Изобретение относится к cnapice пластмасс, а именно к способам контактно-тепловой сварки термопластипплх материалов. Известен способ стыковой свяркп труб из термопластов, включаюши оплавление торцов труб профилированным нагревательным пнстру меитом с образованием в них внадни и после дующее сдавливание труб, причем при оплавлении производят вдавливание устанопленпых на инструменте смещенных относительно дурга 1 агреть{х металлических втулок на половину их длины в торцовые поверхности тру с последующим вдавливанием их в образованные инструментом пазы 1. Недостаток способа заключается в сложности технолотического процесса, чго связано с необходимостью введения арматуры. При впеде П1и арматуры увеличивается длительность технологической паузы, при этом происходит дополнительное окисление нагретой поверхности, что вызывает С1гажение прочност соединения. Наиболее Слизким к предлатаемом} является способ коптактно-тепловой сварки полимер ных материалов, включающий нагрев соединяе мых поверхностей и последуюп1ую стьпсовку их с образоватп1ем шва с зубчатой поверхностью плавления 2, Недостатком указантгого способа является низкая прочность сварного соешн1е Н1Я. Этот недостаток обусловлен тe, что площадь caapeinioii поверх гасти равна шюпдади нагретоГт поверхности, поэтому окисная аленка pacnpocTpaneira по всей сваренной поверхности, а также на.чичиеь пор в углублениях между зубьямл поскольку стыкуемые поверх ности, имеют зубчатый профтшь н воздух не полностью выталкивается из углублений, К то му же изломы ззбчатой поверхности служат концентраторами внутренних напряжений, по скольку зубчатая поверхность создается мех ническим пзаем и имеет- резкие очертания. Цель изобрете1шя - повышение прочности сварного соединения за счет сохранения в процессе пагрева плоской формы нагреваемой поверхности и создания при axoiv скрытой 35бчатой формы оплавленной поверхности. Указанная цель достигается тем, ч го согласно способу контактно-тепловой сварки полимерных матсриштов, включающем нагрев соединен}п.гх поверхностей и 1юследующую сты ковку их с образованием шва с зубчатой поверхностью плавдепия, при нагревапни соединяемых поверхностс подают различное колииество тм1ла на взаишю стыкуемые участки, прогревая их на разную глубину, чередуя при этом па каждой соединяемой поверх ностп участки с большей и меньшей глубнтюй проЕрева материала. При тако1м осунгествлении способа штошадь нагретой поверх юсти имеет плоскую форму и меньп1е, чем гшошадь оплавленной поверх5юети, 1 меюшей скры1ую ззбчатую форму, поэтому прп стыковке нагретых поверхностей происходит разрунюпие образовавшейся на них окисной гшенки,к том} же зубчатая форма онлавленной поверхности не имеет резких изломов благодаря исключаются внутреппие напряжения. На фиг. показана схема процесса пагрева свариваемых деталей; на . 2 - полученное сварное соедине}П1е. Способ коптакт 1о-теш1овой сварки полимерных материалов заклю ;: -тся в следующем. Нагрей соединяемых ппверхпостей деталей п 2 осушсствлиется томощью нагревательного ипструл е та 3, котор)1Й является плоским - такую форму имеют 1 агревательньгс элементы в серийно выпускаемь)х аппаратах. В преда а гае МО г/: способе для создания скрытой зубчатой формы твердого материала нагрев осуществляется сквозь прокладки 4, состоящие из набора чередующихся металлических л теплоизолируюппгх прокладок. Этим обеспечивается по.1,ача различного количества тепла на взаимно стыг уемые з шстки и прогрев их на глубину, при этоы ка каждой соединяемой поверхпосш чередуются yijacTKH с большей и меньшей глубиной прогрева материала. В тех случаях, где нагрев -г.существляется сквозь металлические прокл,адки, происходит более глубокий прогрев соехъчняемьк поверхностей по сравнению с у-гастгсамя, где пагрсв осуществляется сквозь тепчоизо Г11руюпше прокладки. В результате линия, отделяющая расплавле1П1Ь Й материал от твердого материалл, имеет зубчаилй характер, как показано пунктиром на фкг. 1. Размеры зубьев per}лируются путем выбора разл-тстюн прокладок. Расположение прокладок по обе стороны от нагревателя устанавливается таким гг/тем, ггобы выступ твергого материя:;:;; одгс)|1 детали соответствовал впадрше твердозо материала другой детали, как на ф1иг. L Таким путем создастся скрытая зубчатая форма твердого материала при сохранении шюской формы нагреваемой оллазлен :ой поверхности. Поскольку данная зубчатая форма создается тепловым ггутем, :;убья не имеют резки ; очертаний. После заверше.пш процесса пагрева нагреватель 3 вместе с прокладкалт 4 удаляется, затем производится стыковка оштавлепных деталей. При стыковке расплавленный материал выта.чкнвается в грат, твердые части материала приходят в контакт друг с другом и в результате образуется сварное соединение, имеющее сваренн)гю поверхность, показанную на фиг. 2 пунктиром. В процессе стыковки происходит разрушение окнсной пленки, образ вавшейся на нагретой поверхности в течение технологической паузы. Поскольку площадь нагретой поверхности метше, чем площадь сваренной поверхности, разрушенная окисная пленка не может покрыть всю сваренную по-верхность. Наряду с этим, создаваема зубчатая форма не имеет резких изломов, благодаря чему исклкнаются внутренние напряжения. 134 В силу указанных факторов . (разрушение окисной пленки и отсутствие внутренних напряжений) предлагаемый способ обеспечивает более высокую прочность сварного соединения. Кроме того, реализация способа осуществляется с помощью плоских нагревателей, входящих в серийно выпускаемые сварочные аппараты для контактно-тепловой сварки пластмасс. Прокладки 4, необходимые для реализации предлагаемого способа, с помощью существующих аппаратов, характеризуются простотой, как в конструктивном отношении, так и при зксплуатации.

СПОСОБ КОНТАКТНО-ТЕПЛОВОЙ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий нагрев соединяемых поверхностей и последующую стыковку их с образованием щва с зубчатой поверхностью плавления, о тл и чающийся тем, что, с целью повыщения прочности сварного соединения за счет сохранения в процессе нагрева плоской формы нагреваемой поверхности и создания при этом скрытой зубчатой формы оплавленной поверхности, при нагревании соединяемых поверхностей подают различное количество тепла на взаимно стьп уемые участки, прогревая их на разную глубину, чередуя при этом на каждой соединяемой поверхности участки с больщей и меньщей глубиной прогрева материала. (Л 1

I

Фив. 2