Oversigt over svejsemetoder til plast. Varmesvejsning , Plastic welding .
Svetsning av plastmaterial. Sveising af termoplast.
Svejsning i plast består af en opvarmning for at smelte de overflader der skal svejses, samt en sammentrykning. Varme opnås gennem direkte kontakt, varmestråling, friktionsvarme eller elektricitet.
Det forudsættes I
nedstående, at plastemner der svejses sammen, samt eventuelt tilsatsmateriale,
er af samme plasttype. Generelt er rengøring, bortskrabning af gamle overflader
mm. vigtigt, men nævnes ikke yderligere i det følgende.
Elmuffesvejsning , electrofusion welding ,
Anvendes til rør hvor fittings monteres, hvorefter
opvarmning tilføres fittingen gennem ekstern energikilde.
Fittings der
kan være udformet som T-stykker, formindsker muffer mm. består i princippet af
en muffe med 2 stik, der krymper efter opvarmning. Indvendig i fittingsene er
monteret en spiral af en modstandstråd der genererer opvarmningen , når der
tilsluttes strøm fra electro-muffe-svejsemaskinen.
Eksempler
på maskiner til svejsning af elmuffer. ( KLIK )
Ekstrudersvejsning
, Extrusion welding , extrudersvetsning.
Plastik
emnerne der skal svejses, fikseres i
forhold til hinanden.
Svejsefugens
overflade smeltes med varm luft. Svejsetråd eller granulat drives frem gennem
en opvarmet snekke, og ud i svejsefugen gennem en teflonsko, der former
svejsefugen samtidig med den trykker det smeltede plast ned i den opvarmede
fuge.
Extrudersvejsning anvendes
bla. a. til PP, PE , PVDF, PU, Nylon
Eksempler på maskiner til ekstrudersvejsning ( KLIK )
Højfrekvenssvejsning
, High frequency welding ,
Radio Frequency
(RF)
Welding, HF-svets
Svejseområdet på
plast-emner med dielektriske
egenskaber presses sammen og udsættes for et elektromagnetisk felt med høj
frekvens.
Varmetilførslen
opstår ved det dielektriske tab i basismaterialet.
Emnerne holdes sammen til de er afkølet.
Svejsemetoden kan anvendes til Termoplastisk Polyuretan, Nylon, Celuoseacetat, PET, nogle ABS blandinger, blød PVC til blød eller hård PVC, Blød PVC til polyuretan,
Der er enkelte film på markedet af PE og PP der kan svejses.
Af materialer der generelt ikke kan svejses , kan nævnes PTFE, Polycarbonat,, acetal, polystyren, ligesom hård til hård PVC giver dårligt resultat.
Induktionssvejsning , Induction welding
Ferromagnetisk
elektrisk strømkreds indbygges I svejseområdet på plastemnerne.
Emnerne
presses sammen og udsættes for et elektromagnetisk felt.
Varmetilførslen
opstår ved et elektrisk tab i det elektromagnetiske felt.
Emnerne
holdes sammen til de er afkølet.
Infrarød svejsning , Infrared welding, IR-svetsning.
Sammenføjningsområdet
på plastemnerne holdes i en afstand fra en varmeplade, til overfladerne
smelter. Varmepladen fjernes og de
smeltede overflader presses sammen, og fastholdes til emnerne er kølet.
Varme – input gennem
infrarød stråling. Da opvarmningen er berøringsløs er maximum-temperaturen
ikke begrænset af en antislip-coatning.
Eksempel på maskine til infrarød svejsning ( KLIK )
Kilesvejsning
Anvendes typisk til svejsning af geomembraner , presenninger, PE / PP og PVC folie.
Varmekilen opvarmer overflader mellem membraner , der derefter trykkes sammen.
Eksempler på maskiner til kilesvejsning ( KLIK )
Lasersvejsning , Laser welding , lasersvetsning , svets ,
svetsning
Overlapsvejsning:
Når 2 folier eller tynde emner samles, sendes
laserlyset uhindret igennem det ene materiale, så energien absorberes i
grænsefladen mellem de to folier. Dermed kan skabes en meget lokal smeltezone mellem de to lag kunststof. Emnerne køler
ned under tryk.
Lasersvejsning
muliggør præcis varmepåvirkning og høj hastighed på store serier.
Farverne af
emnerne betyder meget for hvor velegnet et emne er til denne metode hvor
transparent til sort det letteste at lasersvejse og hvid til hvid er det
sværeste.
Mikrobølgesvejsning
, Microwave welding
Svejseområdet på plast-emner med dielektriske egenskaber presses sammen og udsættes for et mikrobølgefelt i området 2-10 GHz.
Varmetilførslen opstår ved fase
forskydning og effekten af polarisering forsagende energitab i basismaterialet.
Emnerne holdes sammen til de er afkølet.
Muffe-dornsvejsning
, Heating element socket welding , muffsvetsning , muffe sveising.
Enderne af plastic
emnerne er opvarmet ved henholdsvis at stikke den ene ende ind i en muffe, og
den anden udenpå en tilsvarende dorn. Muffe-dorne fjernes og de opvarmede emner
stikkes sammen.
Muffe-dorne er typisk
fremstillet i aluminium, coatede med teflon, og spændt på en varmeplade.
Coatede muffe-dorne kan anvendes op til 270°C.
Eksempler
på maskiner til muffe dorn svejsning ( KLIK )
Rotationssvejsning
– friktionssvejsning , Rotation friction welding , Spin Welding, friktionssvetning
Svejseområdet
der bør være symmetrisk rundt , presses mod hinanden det ene emne under
rotation, det andet emne fikseret.
Den hermed opståede varme i kontaktzonen, svejser emnerne sammen. Emner holdes sammen under tryk under afkølingen.
Svejsningen kan styres af tid, vridningsmodstand eller afstand på færdig emne. Det er muligt at svejse studse og lign. i vinkel.
Metoden er velegnet til oxidationsfølsomme
plaster. Plastic der er rotationssvejst, skal typisk efterbearbejdes med
skærende værktøj.
Stuksvejsning
,
Heating element butt welding , speilsveising , stumsvetsning
, Spegelsvets
Sammenføjningsområdet
på plastemnerne holdes mod en varmeplade, til overfladerne smelter. Varmepladen fjernes og de smeltede
overflader presses sammen, og fastholdes til emnerne er kølet.
Sprøjtestøbte emner kan ofte umiddelbart svejses, rør skal høvles plane og rengøres , bearbejdede emner skal rengøres.
Metode med standard
temperatur: Varmepladen består af en aluminiumsplade, belagt med en
antislipbelægning (tefloncoating), med indbyggede
elektriske varmelegemer, og styret af en termostatisk eller elektronisk styring.
Denne metode, hvor den smeltede plast opnår samme temperatur som varmepladen,
anvendes til termoplast med svejsetemperaturer op til 270°C. Denne varmeplade
kaldes også et svejsespejl.
Metode med høj temperatur: Varmepladen består af en metalplade, uden belægning, med indbyggede elektriske varmelegemer, og styret af en termostatisk eller elektronisk styring. Denne metode anvendes til termoplast med svejsetemperaturer over 270°C. Varmepladen har en højere temperatur end smelten på plasten. Denne metode udvikler afhængig af plasttype en kraftig røg.
Eksempler på stuksvejsemaskiner til rør ( KLIK )
Eksempler på stuksvejsemaskiner til sprøjtestøbte emner ( KLIK )
Ultralydssvejsning , Ultrasonic welding ,ultraljud , ultralydssveising
Svejseområdet på plast-emner presses
sammen. Det ene emne ligger fast i en
fixtur, mens det andet påvirkes af et ultralydssvejsehorn. Hornet bringes i
svingninger ca. 20.000 til 50.000 gange i
sekundet. Friktionsvarmen smelter plastikken sammen i kontaktfladen. Emnerne holdes sammen til de er afkølet.
Ultralydssvejsning er en meget hurtig svejsemetode , som også bliver brugt til punktsvejsning, nitning af nagler og isætning af metalemner og gevindstykker i plast. Ultralyd anvendes også til skæring af textiler.
Der findes
forskelligt svejseudstyr fra håndapparater til helautomatiske svejserobotter.
Metoden er bedst til plast med lav elasticitetsmodul. Små variationer (f.eks. additiver ) kan have stor indflydelse på styrken i svejsningen. Ultralyd kan anvendes til svejsning af Polystyren - ABS - SAN - PC - PMMA - Polyester - PA 15% til 50% Glasfibre - PP + 15% Glasfibre - POM - Amorf PET.
Holm & Holm A/S forhandler maskiner og udstyr fra SIRIUS ELECTRIC
Klik her for at se eksempler svejst med ultralyd.
Klik her for at se teknisk information.
Varmluftsvejsning
( varmgassvejsning ) med svejsetråd, Hotgas welding , trådsvetsning
Anvendes
typisk til plast over 3 mm. tykkelse.
Trådsvejsning: Plastik emnerne der skal svejses,
fikseres i forhold til hinanden.
Svejsefugen,
samt lidt af svejsetråden opvarmes med varm luft, samtidig med at svejsetråden
trykkes ned i den opvarmede fuge.
Eksempler på maskiner til varmluftsvejsning ( KLIK )
Varmluftsvejsning ( varmgassvejsning ) med overlap , Hotgas welding ,
Anvendes
typisk til plastfolier, presenninger og membraner op til 2 mm. tykkelse.
Overlapsvejsning:
Folien anbringes med et overlap, typisk på mellem 10-50 mm. ovenpå et fast
underlag. Mellem lagene smeltes overfladen med en flad luftdyse, hvorefter de to
lag trykkes sammen med en trykrulle.
Eksempler på maskiner til varmluftsvejsning ( KLIK )
Vibrationssvejsning - Viberationssvejsning – friktionssvejsning , Linear vibration friction welding - Vibrationssvets
Højfrekvenssvejsning:
Emnerne presses mod hinanden og vibreres med en frekvens på 190 til 240Hz
og en bevægelse på 0,07 til 2 mm.
Lavfrekvenssvejsning:
Emnerne presses mod hinanden og vibreres med en frekvens på ca. 100Hz
og en bevægelse på 2 til 4 mm.
Den herved opståede varme svejser plasten sammen. Emner holdes sammen under tryk under afkølingen.
Svejsemetoden kan anvendes til PUR - PA - PMMA - ABS - PP - PVC - PC - POM - PS - SAN - CA
Eksempler på maskiner til viberationssvejsning ( KLIK )