Muovimateriaaleja käytetään monilla teollisuudenaloilla. Polymeerimateriaalien ominaista ominaisuutta saada sulatuksen jälkeen mekaaninen jäykkyys ja lujuus käytetään laaj alti paitsi erilaisten tuotteiden valmistuksessa myös kotona suoritettaessa korjauksia.
Tämä muovimateriaalien liitos, jota kutsutaan hitsaukseksi, on teknisesti järkevin ja taloudellisin tapa korjata erilaisia tuotteita. Hitsausmuovin avulla voit luoda erittäin lujia päittäisliitoksia. Lisäksi hitsaukseen käytettävä prosessitekniikka ja -laitteet eivät ole erityisen vaikeita kotikäyttöön.
Perushitsausmenetelmät
Kaikilla hitsausprosessin teknologisilla menetelmillä muovin hitsausmenetelmät voidaan jakaa kahteen pääryhmään:
- kylmähitsaus tehdään erikoiskemikaalien avulla, jotka edistävät tehokkaasti muovituotteiden liittämistä,ilman sulavia pintoja;
- kuumahitsaus on muovien yhdistelmä molekyylitasolla, kun pinnat kuumennetaan puolinestemäiseen tilaan.
Kaiken tyyppisten hitsausliitosten tehtävänä on luoda vahva kosketus polymeerimateriaalien välille aineen sujuvan siirtymisen kautta toiseen. Muovin hitsaus voidaan suorittaa erityisillä lisäaineilla tai ilman.
Kylmähitsausmenetelmä
Kemianteollisuuden kehittyessä muovien kylmähitsaus on saavuttanut eniten suosiota paitsi ammattilaisten, myös tavallisten kotona tuotteita korjaavien ihmisten keskuudessa. Periaatteessa tämä nimi vastaa paremmin tieteellistä termiä, joka ilmaisee polymeerimateriaalien yhdisteen tyyppiä. Yleensä tämä on tekniikka muoviosien liimaamiseen kemiallisesti aktiivisilla aineilla.
Tällä hetkellä valmistajat valmistavat kolmenlaisia hitsaukseen tarvittavia komponentteja:
- Yksikomponenttinen koostumus näyttää yksinkertaiselta toimistoliim alta. Tämän koostumuksen monipuolisuuden ansiosta voit hitsata melkein mitä tahansa korkealaatuisia polymeerimateriaaleja. Yleisintä yksikomponenttiliimaa käytetään muovien hitsaukseen kotona.
- Kaksikomponenttinen liima koostuu epoksihartsista ja kovettimesta, jotka toimitetaan kuluttajalle erillisissä säiliöissä. Komponenttien sekoitus suoritetaan tietyssä suhteessa,juuri ennen kuin työ on tehty.
- Aktiivisessa reagenssisauvassa on kovettimen ulkokuori ja epoksihartsilla täytetty sisäkuori. Kun haluttu tangon pala on leikattu pois, sitä on vaivattava varovasti sormin, kunnes muodostuu homogeeninen muovimassa.
Kaikki liimakoostumuksen valmistelutyöt on suoritettava tiukasti valmistajan ohjeiden mukaisesti.
Kylmähitsaustekniikka
Ennen muovin hitsaamista on tarpeen esikäsitellä liitettävien tuotteiden pinnat. Tätä tarkoitusta varten on tarpeen käsitellä osien reunat hankaavalla materiaalilla (hiomapaperi, viila). Tämä käsittely mahdollistaa pinnan karheuden, joka lisää merkittävästi muovimateriaalin tarttuvuutta.
Hitsaustekniikka on seuraava:
- Esikäsittelyn jälkeen, juuri ennen työn suorittamista, on tarpeen poistaa liimattavien tuotteiden pinnat rasvasta. Tähän voidaan käyttää melkein mitä tahansa alkoholipohjaista liuotinta.
- Lisäksi liimattavien osien reunoihin levitetään ohjeiden mukaan liimakoostumus.
- Pinnat painetaan tiukasti toisiaan vasten. Lisäksi puristamista tulee suorittaa, kunnes koostumus on täysin jähmettynyt.
- Kun komponentit ovat täysin kuivuneet, muovin hitsausprosessi katsotaan päättyneeksi.
Kylmäliitoksen tärkein etu on kyky hitsata tehokkaasti erilaisten materiaalien pintoja.laitteita ei tarvita. Menetelmän haittana on sauman alhainen tärinänkestävyys, joten kylmähitsauksen käyttö on rajoitettua liikkuvissa mekanismeissa.
Muovin kuumahitsaus
Muovimateriaalien kuumahitsausmenetelmä perustuu sulan pinnan molekyylien vuorovaikutukseen viskoosiseen tilaan. Tässä tapauksessa on tarpeen ottaa huomioon polymeerin reaktion luonne lämpötilavaikutukseen. Tämän periaatteen mukaan muovimateriaalit jaetaan kestomuoviin ja kestomuoveihin.
Kermomuovit eivät muuta suorituskykyään ja kemiallisia ominaisuuksiaan, vaikka toistuvasti siirrytään sulaan tilaan. Ja mikä tärkeintä, materiaalit eivät menetä lujuuttaan palattuaan alkuperäiseen kovuuteen jäähtymisen jälkeen. Toisin kuin kestomuovit, kestomuovit, jotka palaavat alkuperäiseen tilaansa, menettävät lähes kokonaan muoviominaisuudet. Tällainen materiaalin reaktio ei anna sen siirtyä uudelleen viskoosiseen faasiin, jolloin se menettää lujuutensa kokonaan. Useimmat muovit ovat kestomuoveja.
Lämpöhitsausmenetelmät
Polymeerimateriaalien liitäntäalueelle lämpöenergian syöttötavasta riippuen on olemassa seuraavat kuumahitsaustyypit:
- kuuma kaasuvirta;
- erityisellä lämmitetyllä työkalulla;
- altistuminen tuotteiden reunoille sulanut lisäaine;
- ultraäänivirtauksen avulla;
- käyttämällä infrapuna- tai laservaloa;
- liitoksen lämmitys kitkalla;
- altistuminen suurtaajuiselle sähkövirralle.
Kolme ensimmäistä menetelmää ovat tehokkaita hitsattaessa muovia omin käsin kotona. Loput käytetään useimmiten suoraan teollisuusyrityksissä valmistusprosessissa.
Kuumakaasuhitsaus
Sauma voidaan lämmittää kaasupolttimella käyttämällä typpeä tai argonia. Mutta turvallisin ja kustannustehokkain on muovien hitsaus hiustenkuivaajalla, koska liitettyjen tuotteiden reunat lämmitetään kuumalla ilmalla.
Muovituotteiden valmistus ja korjaus suoritetaan teollisuuden tai kotitalouksien kuumailmapistooleilla. Rakenteellisesti tämä muovien hitsauslaitteisto on järjestetty samalla tavalla. Teollisuushiustenkuivaajissa on suuri teho, jonka säätö tapahtuu automaattisesti, ja niissä on myös useita lisätoimintoja ja erilaisia lisälaitteita.
Muovin hitsaus kuumailmapistoolilla suoritetaan useissa vaiheissa:
- Muovin tyyppi määritetään, jonka mukaan lämmityslämpötila valitaan sekä työhön sopiva suutin.
- Liitettävien tuotteiden reunat puhdistetaan ja niistä poistetaan rasva.
- Aihiot on kiinnitetty tiukasti, jotta ne eivät liiku työn aikana.
- Sauma kuumennetaan sulaan tilaan, jolloin materiaalit sulautuvat yhteen.
- Hitsauksen luomisen jälkeen tuotteen tulee jäähtyä luonnollisissa olosuhteissa. Lisäjäähdytystä ei suositella.
- Sittensauman loppusiivous.
Lämmittimen vastushitsaus
Yksinkertaisin muovin hitsaus kotona on tuotteen reunojen suora lämmitys kuumalla työkalulla. Kosketushitsauksen teknistä prosessia pidetään yksinkertaisimpana ja helpoimmin sovellettavissa kotioloissa, koska se ei vaadi kehittyneiden laitteiden käyttöä.
Hitsaus voidaan jakaa kahteen päävaiheeseen:
- Liitettävien osien reunojen sulattaminen.
- Sulien pintojen tiheä puristus ja pito täydelliseen jäähtymiseen asti.
Näiden toimintojen välisen ajan tulee olla mahdollisimman lyhyt, jotta materiaali ei ehdi jäähtyä. Muuten hitsin laatu on riittämätön.
Kotona pienemmissä korjauksissa käytetään usein yksinkertaista juotoskolviketta, joka on varustettu erikoissuuttimilla.
Hitsaustarvikkeiden käyttö
Sauman lujuuden ja laadun lisäämiseksi muovimateriaaleja liitettäessä käytetään laaj alti erityisiä lisäaineita. Sellaisena materiaalina käytetään muovitankoja tai -nauhoja.
Lisäaineen lisääminen hitsin koostumukseen parantaa huomattavasti hitsausprosessia kuumailmalämmitystä käytettäessä. Laadukkaan muoviliitoksen pääehto on lisäaineen ja polymeerimateriaalin koostumuksen vastaavuus.
Lisäksi erittäin tehokas vaihtoehto täyteaineen käyttämiseen on käyttää hitsauskäsisuulakepuristinta. Tämä aseelta näyttävä termomekaaninen laite lämmittää ensin polymeerimateriaalin viskoosiseen tilaan ja puristaa sitten lisäaineen automaattisesti liitettäville pinnoille.
Muovituotteiden hitsausta käytetään laajasti sekä tuotantopajoissa että kotona. Hitsausprosessin tekniikka on helppo hallita myös kokemattomalle henkilölle, samalla kun on muistettava työturvallisuustoimenpiteiden noudattaminen.
