Термическая сварка: Термическая сварка. Сущность термитной сварки.

Содержание

Термическая сварка. Сущность термитной сварки.

Сварка является одним из основных способов получения соединения неразъемного. В большинстве случаев, она выступает единственным способом, с помощью влияния которого можно получить такое прочное соединение. Создать максимально приближенные заготовки и по размерам и по формам можно с помощью сварки. Вы можете создать даже такие конструкции, которые не будут отличаться от новых конструкций машин. Отлично подойдет термическая сварка.

С помощью термического соединения конец и первой, и второй детали нагревают при помощи специального прибора, в течение некоторого времени, до тех пор, пока не дойдет до максимально нужной температуры. Затем детали прижимают друг к другу с небольшим усилием. Таким образом, шов, возникший в результате стыка, делает конструкцию очень прочной.

Сварке подвергаются абсолютно любые неметаллы и металлы, имеющие любую толщину, да и в любом положении пространства будь то в космосе, на земле или в воде.

С помощью термического соединения, которые получаются с использованием термического соединения, характерны тем, что имеют высокие механические свойства, низкую трудоемкость, небольшой расход металла, невысокую себестоимость.

Препятствия, которые могут не позволить состыковаться деталям следующие:

  • — адгезионные пленки;
  • — оксидные пленки;
  • — неровности на поверхности заготовок.

Для того, чтобы получить сварное соединение необходимо использовать энергию извне. В связи с этим все виды сварки можно разделить на три группы:

  • — сварка плавлением;
  • — сварка давлением;
  • — сварка и плавлением и давлением.

Околошовная зона отличается тем, что влияния нагрева высоких температур охлаждения и плавления происходят неравномерно и кратковременно.

Когда металл переходит в состояние из жидкого в твердое, то могут образоваться кристаллы.

Такой процесс носит название кристаллизации.

Чем быстрее охлаждается сварочная ванна, тем тонким будет кристаллический слой и меньше будут размеры зерен. Зона сплавления имеет мелкие кристаллы.

Зона, где происходит термические влияния, характеризуется тем, что происходит увеличение кристаллов и их слияние с зернами основного металла.

Околошовная зона и ее размеры зависят от того, какой вид термического соединения, скорость проведения, режим, химический состав, физические свойства.

Процесс термического соединения, в результате которого свариваются металлические детали жидким металлом определенного химического состава. Сущность реакции термической заключается в том, что алюминий имеет способность восстановления окислов металлов с весьма значительным выделением тепла.

Тепло, выделившееся в результате этой реакции, сравнительно долгое время может сохранить металл в состоянии жидком, что дает возможность использовать его для целей технологических.

Какие условия необходимы для того, чтобы началась термическая реакция?

  • — Термическую шихту необходимо рассчитать так, чтобы в ходе реакции смогло выделиться количество тепла, которое необходимо для перегрева и расплавления конечных продуктов в реакции.
  • — Компоненты термитной шихты: окислы железа, алюминиевый порошок должно быть достаточно мелкими и хорошо перемешанными.
  • — Для начала термитной реакции в любой точке термитной шихты необходимо создать температурный толчок не ниже 1350°. после чего термитная реакция быстро распространится на всю шихту.

Применение термического соединения в зоне трамвайного хозяйства

Зона стыков рельсов и их сварка помогут радикально решить проблему с токами блуждающими, которые наносят немалый ущерб подземной металлической коммуникации.

Бесстыковой путь позволит вам уменьшить затраты по текущему содержанию пути, увеличит скорость движения транспорта рельсового, уменьшит шум и удлинит срок службы состава.

Из всех способов термического соединения — промежуточного литья, кузнечного, комбинированного, «дуплекс» стал таким, который смог получить наиболее широкое распространение.

В связи с тем, что произошло массовое применение термического соединения на транспорте, появилась потребность в улучшение стыка сварного. Таким образом, можно получить плотный стык, который будет иметь хороший провар и постоянный химический состав термической стали. В связи с этим увеличится производительность, уменьшатся расходы материалов.

Условия, для проведения термической реакции

Для того, чтобы осуществлена реакция между окислителем и восстановителем, нужно наличие некоторых условий, таких как химическая чистота компонентов термической шихты. Восстановителем в данном случае будет алюминий в состоянии порошкообразном, а окислителем будет порошок окалины железной.

Оказание огромного влияния на реакцию измельченными составляющими термической шихты, как раз и приведет к правильному завершению.

Если же будут отклонения от пределов, которые были указаны, то это приведет к нарушениям нормального соотношения окислителя и восстановителя. А это в свою очередь приведет к тому, что снизится ее калорийность. Все это окажет негативные влияния на качество сварки.

Для того, чтобы реакция между зонами — окалиной железной и алюминием осуществилась, необходима, чтобы термическая шихта была нагрета до той температуры, когда может воспламениться. Обычно такая температура для подобного сплава равна 1360°. Это является критической точкой, которая оказывает влияния на начало термической реакции.

Термохимические процессы, которые протекают медленно, являются безопасными, но они могут стать причиной такого влияния, что снизит теплотворную способность термита. В связи с этим, хранить его долго не рекомендуется.

Применение термита

Термит широко используют в совершенно разных отраслях хозяйства. Его используют для того, чтобы сваривать стальные и чугунные конструкции, а также арматуру, также есть возможность сваривать провода и трубы контактной сети, а также провода высоковольтных линий электропередач.

В технической литературе есть немало способов применения сварки:

  • — производство крупных деталей, которые состоят из нескольких деталей, таких как коленчатые валы, рулевые рамы судов, приварка лопастей к гребным валам;
  • — восстановление цилиндров прессов, колон кузнечных прессов, поршневых штоков, роторных валов, а также те ведущие реверсивные шестерни прокатных станов, всевозможные станины — клети прокатных станов, станины пресса и главные станины;
  • — ремонт чугунного оборудования: шлаковые ковши, поддоны, изложницы.

Термическую сварку деталей крупногабаритных лучше всего производить в цехе литейном, где вы найдете достаточно необходимого технологического оборудования, а также немало грузоподъемных механизмов.

Сварка термическая больших размеров чугунных деталей может дать немалый экономический эффект, особенно оказывает влияния не восстановление технологического оборудования производства металлургического: различных поддонов, ковшей, изложниц, а также станин.

Когда вы приступите к термической сварке изделий из чугуна, не забудьте учесть влияния чувствительности к температурным изменениям.

Когда чугун нагревается выше критической точки и охлаждается очень быстро, он становится хрупким.

Важнейшее условием термического соединения является не что иное, как предварительный подогрев.

Похожие статьи

особенности процесса и его преимущества

В наше время разработано множество технологических методов, позволяющих проводить соединение металлических деталей друг с другом. Не последнее место занимает термитная сварка – технология, которая обладает большим количеством преимуществ, совмещая в себе отменную эффективность и невысокую себестоимость. Благодаря этому, такая методика получила достаточно широкое распространение в сфере тяжелой промышленности и строительства.

 

Стоит отметить, что в отличие от других способов сварки, данная технология максимально автономна. Другими словами, ее можно использовать при работе на объектах, которые отдалены от источников электропитания, необходимых для подключения привычных видов сварочного оборудования – инверторов или полуавтоматов. При этом с ее помощью можно сваривать различные виды металлов, например, нержавеющую сталь, чугун и некоторые виды изделий из алюминия.

 

В этом материале мы расскажем о некоторых особенностях проведения термитной сварки. Кроме того, вы узнаете о ее главных преимуществах и нюансах, на которые необходимо обратить внимание.

 

Что представляет собой термитная сварка?

Это метод соединения металлических деталей, основанный на применении термита – специальной порошкообразной смеси, которая содержит в своем составе алюминий и оксиды металлов. Суть процедуры заключается в том, что концам соединяемых элементов придают нужную форму за счет использования термостойких материалов, а затем нагревают их, заливая место соединения предварительно зажженной термитной смесью. В итоге раскаленное железо сваривается с металлом самих деталей, что приводит к созданию прочного, надежного и долговечного соединения, обладающего высокими техническими характеристиками.

 

 

В настоящее время эта методика применяется для соединения самых различных изделий из металла, в том числе труб, кабелей, проводов, элементов заземляющего контура и прочих. Особое место при этом отводится работам, проводимым при установке железнодорожных рельсов. Технология применения термита позволяет надежно соединять рельсы друг с другом, без необходимости применения электродугового метода, нуждающегося в наличии поблизости источника электропитания. При этом возможностей газового сварочного оборудования было бы недостаточного для сваривания столь толстых и плотных деталей, как рельсы. Кстати, для описываемого процесса есть ГОСТ Р 57181-2016 (Сварка рельсов термитная).

 

подготовка процесса

 

 

Для кабеля:

 

В целом, методика применения термита на основе алюминия и оксидов металлов является востребованной, но, как и сварка взрывом, используется лишь в тех случаях, когда в этом есть особая необходимость.

 

Какие преимущества такой технологии следует выделить

Если говорить о главных достоинствах рассматриваемого процесса, то к ним следует отнести:

  • Высокую скорость выполнения работ. Нужно отметить, что это один из наиболее быстрых методов соединения изделий из металла. К примеру, для стыковки железнодорожных рельсов требуется в среднем около 50 минут. При этом если одновременно будет работать несколько бригад, то эффективность такой работы будет лишь возрастать (всего за 2 часа три бригады могут сваривать до 12 стыков).
  • Хорошее качество швов. Места стыковки деталей обладают высокой стойкостью к механическим нагрузкам и воздействию химических веществ. Кроме того, такие швы выглядят эстетически привлекательно.
  • Легкость выполнения задачи. Такая технология не требует наличия особых навыков и знаний, так как справиться с ней может любой специалист при условии прохождения непродолжительного обучения. Количество задействованных работников также невелико.
  • Доступность материалов. Необходимые для этого порошковые смеси и дополнительные материалы можно приобрести в специализированных магазинах, при этом их цена не будет высокой.
  • Отсутствие необходимости использования дорогостоящего оборудования. В отличие от методов контактного сваривания металлических элементов, при использовании термитных смесей не обязательно использовать дорогую сварочную технику. Это особенно актуально для работы на отдаленных объектах, когда нет возможности найти источник электрического тока или транспортировать громоздкие газовые баллоны.

 

 

При этом есть и некоторые недостатки, к которым можно отнести необходимость соблюдения строгих правил по безопасности. Во-первых, сам по себе термит является легко воспламеняемым веществом, поэтому следует проявлять особую осторожность при его транспортировке и хранении. Во-вторых, во время выполнения задачи нужно позаботиться о том, чтобы вода или любые другие жидкости не попали в горящую смесь, так как это может стать причиной взрыва.

 

Какие альтернативные методы существуют

Безусловно, по уровню популярности и распространенности эта технология уступает электрическому дуговому методу. С целью получения дополнительной информации о нем, вы можете ознакомиться с материалом о применении газов и сварочных смесей для создания защитной среды при использовании электродуги.

 

Также предлагаем вам изучить ассортимент продукции нашей компании «ПРОМТЕХГАЗ». Сделать это можно, проследовав по этой ссылке. Обращайтесь!

Термитная сварка



Оборудование орбитальной сварки из Германии! Низкие цены! Наличие в России! Демонстрация у Вас.
Orbitalum Tools — Ваш надежный партнер в области резки и торцевания труб, а так же автоматической орбитальной сварки промышленных трубопроводов.


Виды сварки — Термитная сварка

Термитная сварка — процесс сварки металлических деталей жидким металлом заданного химического состава, получаемого в результате термитной (алюминотермической) реакции. Сущность термитной реакции заключается в том, что алюминий способен восстанавливать окислы металлов со значительным выделением тепла, в результате чего происходит изменение потенциального состояния энергии и рекристаллизация компонентов, участвующих в процессе:


Значительное количество тепла, выделяемого при термитной реакции, длительное время сохраняет металл в жидком перегретом состоянии и дает возможность использовать его для технологических целей.

В отличие от обычного процесса горения термитная реакция может происходить в замкнутых системах или даже в вакууме, так как реакция происходит за счет кислорода, содержащегося в окислах металлов.

Термитный процесс с железо-алюминиевым составом протекает в соответствии со следующей зависимостью:


Основным высококалорийным горючим, применяющимся в термитных Смесях, является алюминий. После кислорода и кремния алюминий является самым распространенным элементом земной коры и составляет около 8% массы Земли (железо 4,7%).

Принцип получения трудновосстанавливаемых металлов из их окислов впервые был выдвинут крупнейшим русским ученым-химиком, основоположником современной физической химии Н Н. Бекетовым. В 1865 г. в своей докторской диссертации «Исследования над явлениями вытеснения одних элементов другими» Бекетов превратил этот принцип в научную теорию, заложив основу алюминотермии. Он установил, что алюминий обладает очень большой активностью, соединяясь с кислородом, и что при определенных условиях алюминий легко восстанавливает из окислов другие металлы, стоящие правее его в таблице напряжений химических элементов.

Сварочный термит состоит из порошкообразного металлического алюминия и окислов железа в виде окалины (технологического отхода горячей обработки стали), а также различных присадок, вводимых в шихту для легирования получаемой стали.

Какие условия необходимы для начала термитной реакции?

1 Термитная шихта должна быть рассчитана так, чтобы в ходе реакции выделилось необходимое количество тепла для расплавления и перегрева конечных продуктов термитной реакции

2. Компоненты термитной шихты: алюминиевый порошок и окислы железа должны быть мелких фракций и тщательно перемешаны.

3. Для начала термитной реакции в любой точке термитной шихты необходимо создать температурный толчок не ниже 1350o. после чего термитная реакция быстро распространится на всю шихту.

В результате термитной реакции, которая в течение 15—30 сек. протекает очень активно, образуются металл (около 50% от первоначального веса термитной шихты) и шлак.

В процессе термитной реакции часть тепла расходуется на нагревание стенок тигля, лучеиспускание и т. д. Однако, несмотря на это, количество выделяющегося тепла достаточно для того, чтобы расплавить шихту и перегреть продукты реакции — жидкий металл и шлак до 2600—2700o. Это обусловливает возможность получения чистого металла, так как благодаря значительной разнице в удельных весах жидкий шлак всплывает на поверхность, а металл опускается на дно тигля.

Качество термитного металла определяется физико-химическими свойствами компонентов шихты.

Для получения металла (стали) нужного химического состава в шихту вводят в измельченном состоянии легирующие материалы: ферромарганец, ферромолибден, ферротитан, феррованадий, углерод и т. д.

Измельченная легирующая присадка закладывается в тигель вместе с термитными компонентами.

Участие легирующих элементов в термитной реакции очень многообразно: они легируют термитную сталь, раскисляют и рафинируют ее. Кроме того, они частично теряются — испаряются и переходят в шлак.

Ценные ферросплавы (ферротитан, феррованадий и др. ) повышают прочность термитной стали, так как в ходе реакции, находясь в жидком состоянии, они образуют карбидную фазу титана и ванадия. Наличие в стали перечисленных карбидов увеличивает ее мелкозернистость, повышает твердость и т. п.

Длительность термитной реакции oт момента зажигания термита до ее окончания и полного отделения металла от шлака находится в прямой зависимости от количества сжигаемого термита и колеблется от 15 до 40-50 сек.

При одновременном сжигании больших количеств термита реакция протекает с относительно небольшими потерями тепла.

Термитные смеси в зависимости от их назначения можно условно разделить на следующие группы;

1) элементарная термитная смесь — железная окалина плюс алюминиевый порошок в стехиометрическом соотношении;
2) термит для сварки рельсовых стыков. В шихту вводится стальной наполнитель — мелкие кусочки малоуглеродистой проволоки или стальная малоуглеродистая стружка, ферромарганец и порошкообразный графит,
3) термит для сварки легированных сталей. В качестве присадки используются ферротитан, феррованадий и др.;
4) термит для сварки чугуна. В присадку вводится значительное количество кремния. Марганец исключается. Высокое содержание кремния в термитном металле способствует выделению графита в сварочной и переходной зонах и обеспечивает получение достаточно прочных сварных соединений;
5) термит для сварки высокомарганцовистых сталей. В этот термит вводится увеличенное количество марганца и углерода в виде ферромарганца и чугунной стружки;
6) специальные термиты — пиротехнические, для наварки пода в металлургических печах, уменьшения усадочных раковин в слитках, вторичного дробления минералов и руд, изготовления термитных брикетов и т. п.

История развития производства термита и термитной сварки рельсов

В Москве термитную сварку впервые применили в 1915 г.. когда было сварено 126 стыков. В 1918 г. сварили еще 151 стык. С 1923 г. в трамвайных путях столицы начинают регулярно варить стыки термитом. До 1925 г. стыки сваривали импортным термитом. В 1925 г. на Московском термитно-стрелочном заводе инженером М. Л. Карасевым было налажено промышленное производство термита.

М. А. Карасев внес крупный вклад в развитие алюминотермии, организовав на базе отечественной технологии выпуск термитных смесей для народного хозяйства. Он предложил рациональные способы производства алюминиевого порошка и термита. Ему были выданы авторские свидетельства на «аппарат для получения эерноволокнистого алюминия», «шаровой мельницы для производства алюминиевого порошка», «механической нагрева-тельной печи для обжига железной обсечки и окалины при изготовлении термита» и т. п.

В последующие годы в путях московского трамвая было сварено термитом свыше 100 000 стыков.

Сварка производилась двумя способами: комбинированным и врасклинку. Ввиду того, что стыки, свариваемые последним способом, часто выходили из строя, к 1931 г. этот способ перестали применять Вместо него начали внедрять способ сварки промежуточным литьем. Одновременно начали применять способ сварки «дуплекс» (способ промежуточною литья с последующим прессованием). Однако этот способ не получил широкого распространения из-за сложности технологического процесса.

Качество сварки термитных стыков за первые 10 лет ежегодно улучшалось, и количество лопнувших (в течение года) стыков в среднем не превышало 0,8%.

Применение отечественного термита для сварки рельсовых стыков показало его превосходство перед импортировавшимся термитом. В стыках рельсов, сваренных отечественным термитом, значительно меньше процент брака. Это подтверждают результаты эксплуатации первой очереди Московского метрополитена. Так, например, каждый рельсовый стык на участке Сокольники—Парк культуры в 1938 г, выдержал 13,4 млн. ударов с грузонапряженностью 53 млн. т-км.

В 1936 г. вышло из строя 0,17% от количества эксплуатируемых в путях стыков, в 1937 и 1938 г. — по 0,5%.

Из приведенного количества выбывших из строя стыков 75% разрушились из-за наличия болтовых отверстий в зоне сварки.

В эти же годы термит стали внедрять в другие отрасли народного хозяйства. В частности, была разработана и успешно осуществлена термитная сварка стыков легированных труб первого прямоточного котла высокого давления; начали применять также термитную сварку для ремонта крупногабаритных стальных деталей: валов, колонн и т. п.

Применение термитной сварки в трамвайных хозяйствах

Сварка стыков рельсов радикально решает проблему борьбы с блуждающими токами, которые наносят значительный ущерб подземным металлическим коммуникациям.

Бесстыковой путь дает возможность уменьшить экономические затраты по текущему содержанию пути, позволяет увеличить скорость движения рельсового транспорта, уменьшает шум и удлиняет срок службы подвижного состава.

Рассматривая применяющиеся в настоящее время различные способы сварки стыков рельсов — электроконтактный, электрошлаковый, газопрессовый, ванный, электродуговой с приваркой накладок и подкладок и термитный, — нельзя не отдать предпочтение последнему, у которого такие преимущества:

1) удобство, маневренность применяющейся оснастки;
2) возможность применения без электроэнергии;
3) высокая производительность;
4) достаточная прочностная характеристика.

Термитная сварка позволила к 1953 г. в Москве и Ленинграде иметь в трамвайных путях бесстыковые соединения.

В трамвайных хозяйствах многих городов отдается предпочтение термитной сварке стыков рельсов. За последние 25—30 лет термитная сварка претерпела небольшие качественные изменения.

Из всех способов термитной сварки — кузнечного, промежуточного литья, комбинированного, «дуплекс» — получил широкое распространение способ промежуточного литья.

С 1950 г. применяется модернизированный способ промежуточного литья — «единый» способ, который хотя и не дает провара по всему сечению рельсов, но благодаря простоте всего технологического процесса позволил расширить внедрение термитной сварки в трамвайных путях.

В связи с массовым применением термитной сварки на транс порте появилась потребность как в качественном улучшении сварного стыка — получение плотного стыка с хорошим проваром и постоянством химического состава термитной стали, так и в изменении количественных характеристик — повышение производительности, уменьшение расхода материалов и т. д.

Условия, необходимые для проведения термитной реакции

Чтобы осуществить термохимическую реакцию между восстановителем и окислителем, необходимо наличие определенных условий, как то: химической чистоты компонентов термитной шихты, соответствующего измельчения их, определенного соотношения составляющих термита в шихте, доведения термитной смеси до температуры начала реакции.

В составе железо-алюминиевого термита восстановителем является алюминий в порошкообразном состоянии, а окислителем — порошок железной окалины. Химическая чистота восстановителя и окислителя необходима для обеспечения определенной активности и теплотворной способности термита, а также для качества сварки.

Окислитель — железная окалина — должен содержать минимальное количество кремния, серы и фосфора.

Кислородный баланс окалины 24,5—26% О2, что недостаточно для получения активной высококалорийной термитной реакции. Чтобы увеличить содержание кислорода в окалине, ее подвергают специальной обработке при высокой температуре в окислительной среде.

Большое влияние на ход реакции оказывает измельчение составляющих термитной шихты. Более крупные компоненты используются в реакциях с большими порциями шихты. Для небольших порций термита применяют более измельченные порошки.

Отклонение от указанных пределов в ту или иную сторону нарушает нормальные соотношения восстановителя и окислителя в термите, что приводит к снижению его калорийности, повышает в термитном металле содержание Al или насыщает металл кислородом, что отрицательно влияет на качество термитной сварки.

Чтобы осуществлялась реакция между алюминием и железной окалиной, термитная шихта должна быть нагрета до температуры воспламенения, которая для железо-алюминиевого термита при правильно выбранном соотношении составляющих достигает 1340-1360o. Это — критическая точка начала активной реакции, хотя медленно протекающие термохимические процессы уже начинаются при нормальной температуре после смешения компонентов термитной шихты.

Медленно протекающие термохимические процессы безопасны, но они снижают теплотворную способность термита, вследствие эгого длительное хранение его нежелательно.

Применение термита

Термит широко применяется в различных отраслях народного хозяйства. Он используется Для сварки крупногабаритных стальных и чугунных конструкций и арматуры железобетонных узлов. Термитом можно сваривать трубы и провода контактной сети, а также провода высоковольтных линий электропередачи.

Термитный металл обладает хорошими литейными свойствами и может употребляться для прицезионного литья.

В технической литературе освещено применение термитной сварки при:

а) производстве крупногабаритных деталей, состоящих из нескольких элементов: коленчатых валов, рулевых рам судов, приварке лопастей к гребным валам судов и пр.;
б) восстановлении цилиндров прессов, поршневых штоков, колонн кузнечных прессов, роторных валов, валков, а также ведущих реверсивных шестерен прокатных станов, всевозможных станин—клетей прокатных станов, станин прессов и главных станин ковочно-высадочных машин и пр.;
в) ремонте чугунного технологического оборудования сталелитейных цехов: изложниц, шлаковых ковшей, поддонов и т. д.

Термитную сварку крупногабаритных деталей лучше всего производить в литейном цехе, где имеется необходимое технологическое оборудование, а также грузоподъемные механизмы.

Термитная сварка крупных чугунных деталей дает большой экономический эффект, особенно для восстановления технологического оборудования металлургического производства: различных ковшей, изложениц, поддонов, а также всевозможных станин.

Приступая к термитной сварке чугунных деталей, нужно учитывать повышенную чувствительность чугуна к температурным изменениям. При нагревании чугуна выше критической точки и охлаждении со скоростью, превышающей 149o в мин., он становится хрупким.

Одним из важнейших условий успешного проведения термитной сварки чугунных деталей является предварительный подогрев. При сварке чугунных деталей, помимо местного подогрева в зоне сварки до 900o, необходимо произвести и общий подогрев всей детали до 450—500o.

Весьма эффективно применение термита для сварки стыков стержней большого диаметра непосредственно в блоках гидросооружений, где нельзя использовать стыковую сварку. При этом повышается экономия металла, используемого на накладки или технологические изгибы сопрягаемых элементов, а также увеличивается производительность сварки по сравнению с электродуговым или ванным способом. Кроме того, облив улучшает работу арматуры в бетонных сооружениях, так как, выступая за габариты стержня, он повышает сцепляемость арматуры с бетоном.

Термитная сварка стыков арматурных стержней, как правило производится без предварительного подогрева, но с несколько большим расходом термита на стык.

При термитной сварке стыков арматурных стержней применяют универсальные огнеупоры, являющиеся одновременно и тиглем и формой.

На железнодорожном транспорте широко применяется термитная приварка электросоедимениний к рельсам. Для этого используется специальный термит, состоящий из окислов меди, сплава меди с алюминием и ферромарганца. Сжигается этот термит в тигель-форме из жаропрочного графита, способного выдерживать несколько сот плавок.

На действующих газопроводах для предохранения их от разрушения почвенной коррозией осуществляется электродренажная защита — привариваются стальные стержни, которые подключаются к источникам постоянного тока. Стальные стержни приваривают только термитом. Использование других видов сварки — электрической или газовой — недопустимо, так как в ходе сварки может произойти прожог труб, по которым подается горючий газ под давлением. Термит для приварки стержней дренажной защиты состоит из железо-алюминиевой шихты с введением в нее дополнительно магния и ферромарганца.

Для сварки стальных проводов широко применяют спрессованный в цилиндрические шашки термит, который состоит из 25% металлического магния и 75% железной окалины.

Магниевый термит применяется потому, что при сгорании он нe образует жидких шлаков.

Термитно-магниевые шашки можно использовать и при пайке. В паяльник закладывают шашку и поджигают ее обычным способом. Через несколько минут после окончания процесса горения Паяльник прогревается до нужной температуры и становится пригодным для пайки.

При строительстве электрических установок высокого напряжения часто приходится сваривать стыки многопроволочных проводов. Перед сваркой производят механическую подготовку и обезжиривание стыков, закладывают подготовленные концы проводов в цилиндрический термитный патрон и закрепляют их в сварочных клещах.

Стык проводов при поджигании термитного патрона и в процессе сварки должен быть в горизонтальном положении.

При сварке стале-алюминиевых и алюминиевых проводов со сваренного стыка необходимо удалять металлический кокиль—оболочку термитного патрона.

Термитная сварка стыков узкоколейных рельсов без предварительного подогрева может применяться в горной и лесной промышленности. Для этого используют такие же сухие формы, как и при термитной сварке арматурных стержней.

Количество термита для сварки стыка без предварительного подогрева удваивается. Это компенсируется высокой производительностью (7—10 мин.) на один стык и компактностью применяемой оснастки.

Трещины в головке, участки пробуксовки и другие дефекты рельсов устраняют термитной наплавкой.

Термитным способом можно получить термитную перегретую жидкую сталь любого состава, которая имеет высокую жидкотекучесть и хорошие литейные свойства. Это дает возможность получить из термитной стали всевозможные отливки сложной конфигурации.

Высокая жидкотекучесть термитной стали позволяет отливать из нее небольшие сложные детали, которые обычным способом из стали отлить нельзя.

Высокие литейные качества термитной антикоррозийной стали позволяют с успехом отлипать из нее любые скульптурные композиции.

Читать: «Автогенная обработка». Термитная сварка. История развития, Краткие рекомендации по технике безопасности при термитной сварке рельсовых стыков, Кузнечный способ термитной сварки

Источник: Малкин Б.В. Термитная сварка

Термитная сварка, виды термитной сварки, особенности

Основы термитной сварки, техническая часть термитной сварки металлов и сплавов.

Одним из наиболее часто встречающихся методов соединения металлов и их сплавов является сварка, она широко распространена в разнообразных сферах промышленности, особенно в машиностроении.

Такая популярность этого вида соединения металлов и металлических сплавов обусловлено высокой прочностью соединения сварных деталей, их герметичностью соединения, а так же скоростью произведения соединительных работ, точностью и ещё целым набором подобных факторов.

Классическим вариантом сварки является электродуговая сварка, но она обладает рядом недостатков, среди которых можно отметить большие потребности в электроэнергии и достаточно дорогое оборудование, что  наряду с увеличением размера сварного шва увеличивает и стоимость сварных работ.

Альтернативным выходом является использование для сварки термитных смесей, которые в отличии от электродуговой сварки не нуждаются в постоянном источнике энергии, благодаря использованию энергии горения  алюминия или же алюминиево-магниевого сплава в кислороде.

Главной сложностью данного метода является подбор термитной массы и процесс её возгорания.

Подбор термитной массы осуществляется в зависимости от свариваемого метла, необходимо, чтобы расплав максимально соответствовал свариваемым металлам.

Как правило, для воспламенения термитных смесей используют смеси на основе пероксида малоактивного металла (перекись свинца, диоксид марганца, диоксид меди итд.) и алюминия.

Довольно часто термитную массу производят в гранулах, но в то же время она встречается и в виде крупной кроши окалины со стружкой.

Сварку термитными смесями делят на два вида сварки:

— плавлением;

— литьём.

Сварка плавлением происходит путём горения термита в контакте с металлом сплавляемых деталей, в результате чего происходит плавление деталей и смешивание их в районе шва.

Сварка литьём представляет собой меньшее термическое воздействие, нежели предыдущий вариант термитной сварки. В этом случае термит сгорает в особой ёмкости или одноразовой опревке. Благодаря чему сварка литьем обладает более высокой точностью и меньшей термической обработкой свариваемых деталей, но вместе с тем обладает меньшей прочностью, нежели вариант сварки плавлением.

При варочных работах, как одним, так и другим способом образуется шлак, который образуется на поверхности шва, но он достаточно легко удаляется после остывания.

Следует заметить, что термитные стержни кроме своего сварочного назначения могут использоваться для резки металлических сплавов и самих металлов.

Читайте так же:

Производство флюсов для сварки

Производство тонкостенных труб

Термитная сварка : описание процесса

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Термитная сварка подразумевает, что источником теплоты служит перегретый расплавленный металл, образовавшийся в результате горения термитов — порошкообразных смесей металлов с оксидами других металлов.

Для сварки чаще всего применяют алюминиевые термиты, содержащие 20–25% алюминиевого порошка и 75–80% железной окалины. Кроме того, в термиты можно вводить легирующие элементы для улучшения механических свойств и металлический наполнитель — железную обсечку для увеличения выхода жидких продуктов реакции.

Воспламенение термитной смеси происходит при температуре более 1300 °С. Для этого применяют термитные спички или электрозапальные устройства. Начавшееся горение протекает бурно, быстро распространяется на весь объем смеси, и термит полностью сгорает за 20–30 с. Термит сжигают в огнеупорном тигле. Размер тигля зависит от величины сжигаемой порции термита. После сжигания термита в тигле находится жидкая сталь и шлак в сильно перегретом состоянии: на 1 кг термитной смеси образуется 550 г расплавленной стали и 450 г шлака, состоящего из оксида алюминия.

Термитной сваркой сваривают в основном рельсы, стыки арматуры, провода, линии связи и электропередачи. Ее можно использовать для ремонта крупных стальных и чугунных деталей, а также для приливки отломанных частей стальных деталей, например зубьев крупных шестерен.

Другие страницы по теме

Термитная сварка

:

Чтобы удержать жидкий металл в месте сварки, применяют сварочные разъемные формы. Наиболее распространена сварка способом промежуточного литья с предварительным подогревом стыка или без подогрева. В первом случае стык собирают с зазором 12–14 мм, устанавливают и закрепляют форму. Закрепленную форму промазывают огнеупорной глиной. Затем через отверстие в наружной половине формы вставляют горелку, и концы стыкуемых деталей нагревают до 850–900 °С. Термитный металл, расплавленный в тигле, после выдержки в течение 4–6 с выпускают в форму.

Для термитной сварки способом промежуточного литья без предварительного подогрева стыка тигель и форма составляют одно целое. Тигельное пространство отделено от заливаемого заформованного пространства запорной пластиной, толщина которой выбрана так, чтобы она расплавилась после окончания термитной реакции. Перегретый металл заливают в форму, оплавляют концы стыкуемых деталей, и образуется сварное соединение. Первая порция металла, которая стекает в дополнительное пространство, образуя прибыль, подогревает концы стыкуемых деталей. Расход термита для сварки без подогрева почти в 2 раза больше, чем для сварки с подогревом, однако производительность сварки значительно выше, так как предварительный подогрев занимает 15–20 мин.

Поперечное сечение тигля для термитной сварки и принципиальная схема арматурных стержней показаны на рисунке.

Наличие влаги в форме, на соединяемых кромках, недопустимо, так как при заливке расплавленного металла образовавшийся пар может привести к выбросу жидкого металла. Согласно правилам техники безопасности персонал должен иметь защитную одежду, лицо закрывать прозрачным щитком.

Рисунок. Термитная сварка арматуры:
1 — тигель; 2 — термитная смесь; 3 — огнеупорная глина; 4 — свариваемое изделие; 5 — асбестовое уплотнение

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

Термитная сварка рельсов и проводов

Термитной называют сварку,
для осуществления которой применяют порошкообразные смеси (термиты), состоящие из различных элементов, обладающих большим сродством с кислородом, и окислов металлов с небольшой теплотой образования.

Такие смеси быстро сгорают, образуя продукты, нагретые до высокой температуры.

Получение перегретого расплавленного шлака и металла лежит в основе процессов термитной сварки.

Термитная сварка рельсов

Термитную сварку можно осуществлять в двух основных вариантах:

  1. плавлением (способом промежуточного литья) и
  2. давлением.

В первом случае процесс выполняется без применения механического усилия за счет теплоты экзотермической реакции термита, достаточной для доведения кромок соединяемых деталей до расплавленного состояния.

Термитная сварка давлением представляет собой химико-механический процесс, при котором соединяемые детали нагреваются в зоне сварки только до пластического состояния с последующим приложением внешнего сжимающего усилия.

В настоящее время находят применение следующие виды термитов:

  • алюминиевый,
  • магниевый и
  • медно-алюминиевый.

Алюминиевый термит состоит из 20—22% алюминия и 80—78% железной окалины, измельченных в порошок с размерами частиц до 1 мм. При нагреве этой смеси, хотя бы в одной точке, до температуры 800° С с помощью специальных запалов или электрической дуги возникает бурное горение, идущее по реакции

3Fe304 + 8Аl = 4Аl203+9Fe.

Температура реакции достигает 3000° С. Таким образом ее продукты: железо (Тпл ~ 1500° С) и глинозем (Тпл ~ 2050° С) — оказываются значительно перегретыми.

Для раскисления и улучшения механических свойств термитной стали практикуется добавка ферромарганца и ферросилиция.

Сварка алюминиевым термитом применяется для стыковых соединений рельсов, труб, массивных отливок и при ремонтных работах.

Техника сварки заключается в том, что концы стыкуемых изделий, помещенные в форму из огнеупорного материала, предварительно нагревают до 700—800° С нефтяными или керосиновыми горелками, а затем заливают формы термитным металлом и шлаком из специального тигля.

При сварке давлением (рис. 1, а) продукты термитной реакции используются только как носители запаса тепла, достаточного для нагрева изделий до пластического состояния, после чего путем сжатия осуществляется их соединение.

При сварке плавлением: (рис. 1, б) детали заформовывают с большим зазором между торцами. Термитный металл оплавляет поверхности изделий, сливается с ними в одно целое, образуя после охлаждения сварное соединение.

При сварке рельсовых стыков применяется разработанный инж. М. А. Карасевым комбинированный способ, схема которого представлена на рис. 1, в.

Рис. 1. Способы термитной сварки: а — давлением; б — плавлением; в — комбинированный способ

Между торцами точно обработанных головок рельсов зажимается пластинка толщиной 3 мм из малоуглеродистой стали.

Затем на стык устанавливают форму и подогревают его. Порция термита подбирается так, чтобы при заливке формы нижняя часть была заполнена жидким металлом почти до нижней кромки головки рельсов. Остальная часть формы заполняется шлаком, после чего рельсы сжимают.

Таким образом, головка рельсов сваривается по способу давления, а остальная часть сечения сваривается по способу плавления.

После снятия формы производятся обработка зубилом выступающих кромок промежуточной пластины и зачистка рабочей поверхности головки рельсов.

Термитно муфельная сварка

Представляют интерес разработанные А. Н. Кукиным и А. А. Талыковым новые способы сварки магниевыми медно-алюминиевым термитами.

Так, на основе реакции

Fe304 + 4Mg = 3Fe +4MgO

осуществляется термитно-муфельная сварка.

Особенностью магниевого термита является выделение окиси магния в твердом состоянии, так как температура реакции (до 2500° С) недостаточна для ее расплавления. Таким образом, продукты реакции представляют собой рыхлую массу окиси магния, пропитанную расплавленным железом.

Термитная сварка проводов

Важнейшей областью применения магниевого термита является муфельная сварка стальных проводов воздушных линий связи.

Для этой цели используют прессованные цилиндрические шашки с осевым каналом и выемкой с торца для вкладывания запала (рис. 2).

Рис. 2. Схема сварки проводов магниевым термитом: 1 — корпус шашки; 2 —запал; 3 — свариваемые стержни

 

Для осуществления сварки стык проводов, закрепленных в специальных клещах, располагают посередине шашки и затем зажигают ее запал пламенем спички или тлеющим фитилем. После сгорания шашки разогретые концы проводов сваривают путем осадки с помощью клещей.

Для приваривания деталей небольшого сечения к массивным изделиям применяют медно-алюминиевый термит.

В частности, он применяется для таких работ, как приварка заземляющих проводников к стальным конструкциям и медных стыковых соединителей к железнодорожным рельсам. В обоих случаях используется термитная смесь, состоящая из 64% окиси меди, 16% ферромарганца и 20% специального медно-алюминиевого сплава, в свою очередь состоящего из 54% меди и 46% алюминия.

Термитно тигельная сварка

Для осуществления процесса сварки используют специальные разъемные графитовые тигель-формы, плотно прикрепляемые к изделию.

После сгорания термита образовавшийся перегретый металл — марганцовистая бронза — заполняет форму, в которой находится конец проводника, и приваривает его к изделию.

Термическая сварка Galmar weld,для монтажа заземления

Термическая сварка Galmar weld применяется для сваривания разнородных металлов.Galmarweld позволяет сваривать медь с медью,медь со сталью и медь с  чугуном. Термическая реакция происходит в разъемной графитовой форме с помощью специального состава оксида меди и алюминия.Ниже приведена инструкция по использованию экзотермической сварки Galmar weld

Меры предосторожности при использовании термической сварки Galmar weld

  1. Во время проведения работ используйте защитные рукавицы и очки.
  2. Форма используется только для одного типа соединения.
  3. Запрещается использовать изношенную или поврежденную форму(матрицу)-это может привести к вытеканию расплавленного металла.
  4. Закрепите свариваемые объекты в матрице надежно  и проверьте.
  5. Дым выделяемый в процессе термитной сварки опасен для здоровья.
  6. Избегайте попадания влаги внутрь формы или на свариваемые объекты-это может привести к ненадежному контактному соединению  свариваемых объектов.
  7. Одиночный процесс  сварки элементов длится около 1 минуты.
  8. Следующий процесс сварки можно производить после полной очистки формы.

Порядок действий при сваривании элементов сваркой Galmarweld

  • Перед началом работ проверьте что форма надежно зажимает свариваемые элементы.
  • С помощью горелки разогрейте форму и свариваемые объекты для исключения попадания влаги внутрь матрицы.
  • С помощью металлической щетки и горелки очистите свариваемые поверхности от  возможных покрытий или масел.
  • При сваривании больших поверхностей рекомендуется предварительно элементы соединить вязальной проволокой.
  • Надежно закрепите свариваемые элементы внутри матрицы.
  • Зажмите зажимы матрицы.
  • Положите металлический диск в форму.
  • Насыпьте стартовый порошок и порошок для сваривания как показано на рисунке.

  • Накройте матрицу крышкой.

  • Подожгите стартовый порошок для сварки при помощи зажигательного пистолета.При  разжигании порошка используйте защитные рукавицы.

  • Приблизительно через 1 минуту процесс сварки закончится и порошок  трансформируется в твердую форму.
  • Откройте матрицу. Остерегайтесь высокой температуры матрицы которая появляется в результате нагрева.

  • С помощью металлической щетки очистите матрицу от продуктов горения.

  • Место термической сварки должно выглядеть похожим как на рисунке.

Если у Вас возникли вопросы, звоните, мы Вам подскажем. Заказать термическую сварку Galmarweld   Вы можете через онлайн форму или по телефонам указанным на нашем сайте www.energomag.net — (096)262-98-48,(095)235-49-95,(063)103-80-04,(044)362-92-50

Статьи по категории «Заземление для дома»

Аккумулятор для ИБП,гелевый,AGM или мультигелевый,разница?
Аккумуляторные батареи для котла отопления или насоса
Вода из крана бьется током,в чем причина,как устранить?
Гальмар заземление инструкция по монтажу
Гибридный инвертор,как работает,как выбрать?
Заземление дома или дачи своими руками,как сделать
Заземление дома своими руками в доме правильно
Заземление зарядной станции для электромобиля
Заземление МРТ или медицинского оборудования
Заземление своими руками,уголком или модульное заземление?
ИБП для дома,генератор или солнечная станция что лучше?
Измерение сопротивления заземления,проверка контура заземления
Как выбрать бесперебойник?Советы бывалых
Как выбрать заземление правильно
Как выбрать солнечный инвертор для дома?
Как выгодно купить твердотопливный котел?
Как заземлить бойлер правильно
Как заземлить дом
Как заработать на солнечной энергии?
Как защитить розетки от перегрузки?Решение есть!!!
Как настроить регулятор тяги котла твердотопливного Огонек
Как получить зеленый тариф в Украине,порядок оформления
Как проверить контур заземления самому,метод электрочайника
Как сделать заземление в розетке и проверить заземление розеток?
Какие колосиники бывают,котлы с охлаждамыми колосниками
Какой генератор лучше синхронный или асинхронный?
Комплект ИБП+аккумулятор для газового котла
Котел длительного горения Огонек ДГ модернизированный
Можно ли фундамент использовать для заземления дома?
Молниезащита дома своими руками,монтаж молниезащиты дома
Молниезащита дома,цена,или от чего зависит стоимость?
Пиролизные котлы,как они работают?
С праздником пасхи,получите подарок
Система уравнивания потенциалов для борьбы с блуждающими токами
Системи заземлення, типи,TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT
Солнечная станция для дома,выгодно или нет?
Солнечные инверторы SAJ выставка SOLAR Ukraine 2018
Солнечные инверторы для дома,как выбрать
Солнечные станции для дома,зеленый тариф
Твердотопливные котлы Огонек с электротенами
Твердотопливный котел для отопления дома,выгодно или нет?
Термическая сварка Galmar weld,для монтажа заземления
Требования к заземлению
УЗО без заземления работает или нет?
Чем забивать модульное заземление на глубину
Что такое сетевой солнечный инвертор?
Электромонтажные работы в квартире,офисе,доме в Киеве,расценки
Что такое заземление и зачем это нам нужно?
Как выбрать твердотопливный котел
Молниезащита внутренняя,зачем она нужна?
Как выбрать электрогенератор для дома правильно?
Как правильно выбрать стабилизатор напряжения

Все о сварке с термическим перемешиванием

Сварка плавлением включает применение источника тепла для расплавления двух отдельных кусков металла с целью их соединения. В зависимости от источника тепла качество сварки может варьироваться от плохого до хорошего, микроструктурная целостность может сохраняться, а прочность соединения может быть эффективной. Но трудно поддерживать высокий уровень всех этих аспектов. Сварка трением с перемешиванием (FSW) аналогична, с несколько более высоким сохранением целостности микроструктуры, но она выполняется с помощью вращающегося цилиндрического инструмента, который нагревает и пластифицирует материал за счет трения.Этот инструмент иногда может быть проблематичным для определенных типов металлов и соединений соединений.

Недавняя инновация НАСА, называемая сваркой с термическим перемешиванием, объединяет различные аспекты этих двух процессов в более эффективную и универсальную систему соединения, которая позволяет избежать недостатков как сварки плавлением, так и сварки трением с перемешиванием, одновременно пользуясь преимуществами обоих процессов.

Основы сварки плавлением и трением с перемешиванием

Сварка плавлением — это прямое нагревание стыка двух пластин или листов металла.Примеры включают дуговую сварку и лазерную сварку. Существует много различных типов сварки плавлением, поскольку источники тепла могут быть разными, и у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Например, при ручной дуговой сварке металлическим электродом получается относительно нечистый сварной шов, и ее должен выполнять человек, поскольку ее нельзя автоматизировать. Однако это дешевле, чем другие формы. Лазерная сварка может разрезать толстый и прочный металл и создавать очень чистые сварные швы в полностью автоматизированном процессе, но лазер очень дорог в приобретении и обслуживании.

При сварке трением с перемешиванием выделяется тепло за счет трения. Цилиндрический инструмент с зондом на заплечике входит в соединение, где он вращается, генерируя тепло от трения. Как только нагрев будет достаточным, металл пластифицируется, и вращающийся наконечник работает, чтобы смешать обе стороны соединения вместе, соединяя стороны. Затем инструмент следует за линией соединения, продолжая процесс до тех пор, пока вся линия не будет соединена. Сварка трением с перемешиванием обеспечивает чистый сварной шов и может работать с металлами со сложным микроструктурным составом, такими как сталь или нержавеющая сталь.Однако из-за комбинации штифта и заплечика существуют ограничения по скорости при сварке трением с перемешиванием.

Процесс термической сварки с перемешиванием

Тепловая сварка с перемешиванием — это сочетание тепловыделяющих свойств сварки плавлением и перемешивающих свойств сварки трением с перемешиванием. Во-первых, источник тепла, которым может быть плазменная горелка, лазер или любой другой источник, используемый при сварке плавлением, нагревает металл до точки пластификации. Также можно использовать процессы индукционного нагрева.Затем перемешивающий инструмент с наконечником вдавливается в поверхность стыка и вращается вдоль линии стыка, смешивая две стороны вместе и создавая прочное соединение.

Преимущества и недостатки термической сварки с перемешиванием

Поскольку и нагрев, и соединение контролируются отдельно, производители могут гибко использовать этот процесс. Он может быть полностью автоматизирован или сочетать автоматизацию и ручной труд. Он также может с большей легкостью соединять разнородные металлы или металлические сплавы.Сварной шов будет невероятно чистым, потому что рекристаллизация, вызванная вращающимся инструментом, будет контролироваться, но пластификация металла будет намного быстрее из-за альтернативного источника тепла.

Применения для сварки с тепловым перемешиванием

Сварка с термическим перемешиванием была изобретена НАСА и предназначалась для использования в аэрокосмической отрасли. До сих пор это была основная отрасль, в которой использовалась сварка с термическим перемешиванием. Однако его можно легко адаптировать практически к любой отрасли, в которой используются другие виды сварки.Судостроение, топливные баки, автомобильные детали и конструкции, строительство и железнодорожное производство — все используют сварку плавлением или сварку трением с перемешиванием, а для определенных применений, где требуется повышенная скорость при сохранении внимательности к допускам, сварка с термическим перемешиванием может быть хорошей альтернативой.

Прочие сварочные изделия

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

Технология термической сварки циркуляционных трубопроводов АЭС с воздействием ультразвука

Предложена технология термической сварки с ультразвуковой обработкой циркуляционных трубопроводов АЭС.Данная технология позволяет значительно повысить прочность сварных соединений за счет снижения остаточных напряжений, размера зерна и дегазации сварного соединения. Воздействие ультразвука увеличивает скорость сварки и снижает потребление тока, что приводит к экономии энергии. В статье представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований ультразвукового воздействия на сварные соединения и зоны термического влияния.

Как известно, несущая способность сварных соединений значительно ниже, чем у основного металла.Это связано с возникновением в процессе сварки внутренних и остаточных напряжений, которые добавляются к рабочим напряжениям, что приводит к разрушению металла сварного шва.

В настоящее время принято снижать остаточные напряжения в сварных соединениях циркуляционных трубопроводов и оборудования АЭС методами термического отпуска и деформации.

Термические и деформационные методы могут снизить остаточные напряжения в ЗТВ, но не устраняют структурную нестабильность и физико-химическую неоднородность, приводящую к внутренним напряжениям и микротрещинам в металле шва.

Специалисты Обнинского института атомной энергетики разработали технологию термической сварки с ультразвуковой обработкой в ​​процессе сварки, в результате чего структура металла становится мелкозернистой и однородной. Исключаются внутренние напряжения и снимаются остаточные напряжения в зоне термического влияния.

Роль отдельных факторов ультразвукового поля в создании определенных структурных изменений металла зависит от условий кристаллизации.В различных областях кристаллизующегося расплава может преобладать влияние любого из факторов ультразвукового поля. Например, диспергирование кристаллов может происходить в двухфазной зоне, а акустические потоки и перемешивание могут происходить только в жидкой фазе. Если уменьшение размера зерен и устранение столбчатой ​​структуры происходит из-за ультразвукового диспергирования, изменение фазового распределения и дендритный процесс удаления в основном определяются изменениями температурного градиента в расплаве и перемешивании.Причины диспергирования — кавитация, силы вязкого трения, колебательное и радиационное давление. С этими параметрами также связано увеличение скорости зарождения центров кристаллизации.

Обзор разработок в области ультразвуковой сварки

Реферат

Ультразвуковая сварка (USW) — многообещающий метод сварки разнородных материалов. Ультразвуковая термическая сварка с использованием третьей фазы (TWTP) была предложена в сочетании с формированием третьей фазы, что было подтверждено как эффективная технология для полимерной сварки двух разнородных материалов по сравнению с традиционной USW.В этом обзоре рассматриваются достижения в применении ультразвукового TWTP для термопластичных материалов. Исследования в области ультразвукового TWTP поликарбоната (ПК) и полиметилметакрилата (ПММА), полимолочной кислоты (ПМК) и полиформальдегида (ПОМ), а также ПЛА и ПММА суммируются в зависимости от подготовки третьей фазы, прочности сварного шва, морфологии сварного шва. поверхности разрыва, термостойкость и другие. Обзор был направлен на предоставление руководства по использованию ультразвукового TWTP в полимерах и базовое понимание механизма сварки, т.е.е., механизмы взаимной диффузии и движения молекул между фазами.

Ключевые слова: термическая сварка третьей фазой (TWTP), ультразвуковая сварка (USW), сварка между разнородными материалами, технология термопластической сварки

1. Введение

Термопластические материалы привлекают большое внимание как альтернатива термореактивным материалам во многих поля благодаря их преимуществам, таким как низкая стоимость и эффективное производство [1]. После повреждения термопласты и их композиты могут соединяться вместе на основе клея-расплава в линиях сварки под давлением без ухудшения свойств материала [2].USW может преодолеть такие проблемы, как концентрация напряжений и расслоение из-за сверления отверстий в механическом креплении, а также токсичность, модификация поверхности и ущерб окружающей среде при клеевом соединении. Более того, он может решить главный вопрос, связанный со стоимостью производства. Кроме того, существуют некоторые методы, которые рассматриваются для сварки термопластов и их композитов, например, контактная, индукционная, ультразвуковая сварка [3], лазерная сварка и другие.

Ультразвуковое формование в последнее время стало многообещающей технологией репликации для малых и средних объемов производства микромасштабных деталей [4].При относительно длительном применении он может производить широкий спектр полимерных материалов без какого-либо термического разложения [5] и со значительно меньшим потреблением энергии [6]. Кроме того, металлические изделия, которые используются в аэрокосмической, авиационной, автомобильной и микроэлектронной промышленности, все чаще заменяются изделиями из термопластов [7,8,9,10,11,12]. Использование деталей на основе полимеров в автомобилестроении может снизить их вес, улучшить их рабочие характеристики и снизить выбросы углерода в окружающую среду [13].Многие клеи и адгезионные технологии [14,15,16,17,18,19] доступны из-за разнообразия используемых материалов, но проблема токсичности во время сварки остается. Эта ускоряющаяся тенденция требует новой надежной технологии сварки термопластов, особенно для сварки разнородных материалов [20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35, 36,37,38] в промышленности.

1.1. Методы сварки термопластов

Термопласты используются в широком диапазоне применений из-за их небольшого веса, превосходных эксплуатационных характеристик, концентрации расслабляющих напряжений и воспроизводимости.Обычно для изготовления изделий со сложной структурой необходимо использовать технику сварки, хотя полимер обладает отличной технологичностью и, следовательно, высокой степенью свободной формы [39].

В соответствии с физическими принципами соединения соединения в пластмассах можно классифицировать следующим образом: можно различать соединения, удерживаемые вместе силой, формой или материалом. Последняя категория (из-за быстрого развития сварочных технологий) чаще используется в нескольких промышленных приложениях.Сварочная техника необходима не только для производства, но и для ремонта и утилизации. Чтобы продлить срок службы материалов и соединений, необходимо повторно обработать отходы и обсудить их заново. Очевидно, что ключевые проблемы заключаются в том, сохраняют ли изделия, изготовленные или отремонтированные с помощью этой технологии, исходные свойства сырья и как можно оптимизировать качество сварного соединения [40,41]. Используя сварку для получения стыков, важно получить самые прочные соединения на основе когезии.Необходимые предварительные условия сварки показывают, что адекватное реологическое состояние необходимо для получения сварного шва хорошего качества [42]. Технологии соединения термопластов можно разделить на три метода, а именно [43]: механическое крепление, склеивание и термическая сварка.

Механические методы крепления включают клипсование, зажим, завинчивание и заклепку. Самонастраивающиеся заклепки и клинковые соединения были определены как два типа крепежных деталей, которые потенциально могут использоваться в автомобильных кузовах [44].Заготовки (WP) механически скрепляют друг с другом при комнатной температуре в каждом процессе. В обоих случаях может не требоваться предварительное сверление отверстий в WP. Преимущества и недостатки механического крепления суммированы в [45,46].

Таблица 1

Преимущества и недостатки механического крепления.

Преимущества Недостатки
Возможность повторного открытия WP Повышенная концентрация напряжений
Удобная технология и оборудование Ослабление WP из-за ползучести или релаксации напряжений
Регулируемый объем Трещины и трещины
Соединение разнородных материалов Ограничение оболочки
Обеспечение структурной целостности с помощью известных методов прогнозирования и анализа остаточные напряжения из-за различий между WP
Легкость соединения осмотр Потеря свойств из-за влаги
Требуется небольшая подготовка поверхности и очистка Требуется доступ к обеим сторонам детали, увеличенное количество этапов процесса
Облегчается ремонт или замена деталей Снижение веса из-за более толстых секций и креплений

Склеивание — это еще один широко распространенный способ соединения разнородных и несовместимых материалов [47, 48].Он использовался производителями автомобилей в концептуальных автомобилях и нишевых продуктах небольшого объема [49,50,51,52], например, Ford AIV, Rover ECV3, в ограниченном количестве — Honda NSX [53] и Mitsubishi. Однако, какими бы эффективными ни были адгезивы, такие как эпоксидные или адгезивные системы на основе растворителей, остаются серьезные проблемы для окружающей среды. Опасности для здоровья и безопасности требуют значительных затрат для обеспечения надлежащей переработки. Учитывая текущие экологические проблемы, существует вероятность того, что эти вещества могут быть запрещены в будущем.Тем не менее, использование полимерных панелей вместо металлических в качестве неотъемлемой части процесса литья под давлением может быть не лучшим способом [54,55,56,57]. Кроме того, выделение вредных побочных продуктов также является важной проблемой для склеивания термопластов [58]. Разложение медицинских адгезивов in vivo до конца не изучено, а побочные продукты разложения, такие как формальдегид, потенциально токсичны для клеток [59]. Преимущества и недостатки клеевого соединения показаны в [60,61].

Таблица 2

Преимущества и недостатки клеевого соединения.

Преимущества Недостатки
Склеивание разнородных материалов Трудность разборки
Хороший метод ремонта Требуется хорошая подготовка поверхности
Отверстия не требуются Ограничения скорости сборки
Сборка тонких или гибких подложек Устойчивость только к сдвиговым нагрузкам
Низкая концентрация напряжений Высокие затраты на закупку и утилизацию
Хорошая обработка поверхности Температурная чувствительность
Снижение веса Клей может подвергаться термическому разложению и ухудшению из-за воздействия окружающей среды
Уплотнение Сложность прогнозирования разрушения соединения
Повышение сопротивления усталости Контроль выбросов

1.2. Методы термической сварки

Методы термической сварки определяются как прочное соединение двух материалов без использования клея или других химических продуктов на стыке или линиях сварки [43]. Эти методы могут быть применены ко многим термопластам, и некоторые из них были признаны методами, используемыми в самолетах, автомобилестроении, электронных устройствах, упаковке и медицине [62]. В методах термической сварки обычно упоминается применение локальных температур, времени и давления. Конечная цель термической сварки полимеров — создание бесшовного соединения, которое может обладать теми же механическими свойствами, что и материалы матрицы.Сообщается о некоторых методах сварки термопластов, которые обладают одной и той же особенностью тепловыделения на сварных поверхностях раздела. Есть несколько способов термической сварки изделий. Сварка горячей пластиной, лазерная сварка, сварка трением и другие методы изучались многими исследователями для определения достижимой прочности сварного шва.

При сварке горячей пластиной между двумя нагретыми пластинами устанавливаются две WP, и ожидается, что сварка будет достигнута в соответствии с процессом плавления и затвердевания.Shim [63] использовал сварку горячей пластиной для сварки полимеров акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) методом соединения внахлест. Они обнаружили, что прочность сварного шва повышается с увеличением температуры листа и времени контакта. Прочность сварки хорошо контролировалась за счет достаточного потока расплавленного полимера, в то время как максимальная прочность сварки 11 МПа была получена при температуре 260 ° C. Watson [64] сварила круглые трубы из полипропилена (PP), полистирола (PS) и поли (фениленоксида) (PPO), что подтвердило, что температура листа и время контакта являются важными факторами для получения максимальной прочности сварки.Прочность может достигнуть одной из матриц после выбора подходящих условий сварки. Нонгоф [65] сварил АБС и ПП, используя сварку горячей пластиной, из-за чего трудно определить единственный оптимальный параметр сварки для большого количества производств. Они также сообщили, что система факторного экспериментального дизайна была лучшим способом для сварки горячей плиты, и был подчеркнут недостаток остатков расплава, приставших к поверхности горячей плиты, особенно для термопластов с высокой температурой плавления [66,67 ].

При лазерной сварке лазерный луч используется для облучения, чтобы дать энергию на границах раздела WP, где термопласты можно сваривать после плавления и затвердевания. Используются как стыковые соединения, так и способы соединения внахлест, в то время как ключевыми моментами для эффектов сварки являются мощность лазера, скорость сканирования, время облучения и свойства поглощения матриц [68]. Лазерная сварка — это высокоскоростной процесс, с помощью которого можно мгновенно выполнить сварку. Таким образом, воздействие тепла на зоны вокруг линий сварки относительно меньше по сравнению с другими методами сварки [69].Potente [70] сварил полиэфирэфиркетон (PEEK) путем пигментации углеродной сажи в WP, чтобы помочь поглощать лазерную энергию на границах раздела. Ахерджи [71] провел лазерную сварку ПММА и исследовал прочность сварного шва и ширину линий сварного шва. С увеличением мощности лазера прочность сварного шва и ширина линии сварного шва увеличились по сравнению с уменьшением прочности и ширины по мере увеличения скорости сканирования. Георгиев [72] также применил просвечивающую лазерную сварку для приваривания тефлонового фторированного этиленпропилена (FEP) к титановой фольге, и было исследовано межфазное образование.Аманат [14] сообщил, что, хотя и стоила слишком дорого, лазерная сварка была наиболее подходящей технологией для сварки имплантируемых медицинских устройств из-за мгновенного соединения, частичного нагрева и минимального воздействия на другие.

Сварка трением используется с использованием тепла, выделяемого при трении двух сварных поверхностей WP друг с другом для их плавления и соединения. Как и другие методы термической сварки, сварка WP может быть достигнута под давлением сварки после охлаждения и консолидации границ раздела [14]. Наиболее распространенными методами сварки трением являются вибрация, вращение, перемешивание и ультразвуковая сварка.Для метода вибрации одна из WP находится в бездействии, а другая может вибрировать вместе с поверхностью сварки с желаемой частотой и амплитудой. Тепло, генерируемое вибрацией, может расплавить поверхности WP, а затем соединить их вместе после уплотнения. Этот метод ограничен деталями с плоскими сопрягаемыми поверхностями и в основном применяется для сварки деталей большого размера, таких как впускные коллекторы и бампера в сборе в автомобилях [69,73]. Кроме того, для этого требуются специальные приспособления, а свариваемый термопласт должен быть достаточно жестким, чтобы избежать деформации во время процесса сварки.Стокс [74,75,76] сварили между собой поликарбонат, полиэтилентерефталат (PBT) и полиэфиримид (PEI), где максимальная прочность сварки могла достигать предела прочности матриц на растяжение. Прочность сварки АБС могла достигать 90–95% прочности на разрыв матриц, а механизм разрушения сильно отличался от ПК и ПЭИ [77]. Cakmak [78] сделал отчет, связанный с аморфным и полукристаллическим PEN, в то время как прочность сварки кристаллического полиэтилен 2,6-нафталиндикарбоксилата (PEN) была в два раза выше, чем у аморфного PEN.Кроме того, Чанг [79] исследовал микроструктуру зоны термического влияния в процессе вибрационной сварки стыковых соединений полиамида. Зона термического влияния была разделена на две отдельные области. Один представлял собой центральный слой, перекристаллизованный из расплавленного полимера, а другой — деформированный внешний слой, возникший в результате деформации полимера. Центральный слой имел более высокую молекулярную ориентацию, чем внешний слой, и при испытаниях на растяжение разрушение происходило через границу раздела между внутренним и внешним слоями зоны термического влияния.

1.3. Последние работы по сварке термопластов

Для методов сварки полимеров наиболее популярными стали традиционная технология внешнего нагрева, включая сварку горячим листом [80,81,82,83], ультразвуковую [84,85] и вибрационную [86,87] сварку. важные в промышленности по сравнению с методами внутреннего или механического нагрева. Индукционная [88,89] и лазерная [90,91,92] сварка попадают в категорию радиационных / электромагнитных технологий, которые устанавливают новые цели в технологии сварки пластмасс.В последние десятилетия были предприняты попытки улучшить существующие процессы и разработать новые методы соединения полимеров [93].

Czigány [94] сваривал полипропилен и изучал влияние условий сварки на прочность сварного шва с помощью метода сварки горячим газом. Они разработали серию экспериментов с автоматической сварочной станцией по результатам сварки. Solvent [95] исследовал сварку при изготовлении микрожидкостных устройств для термопластов, в частности, из ПММА. Было обнаружено, что многие высокоэффективные полимеры устойчивы к растворителям и требуют использования специальных растворителей, если они доступны.Амансио [10] оценил возможность применения новой технологии точечной сварки трением термопласта с использованием пластины из ПММА. Новый метод заключался в том, что сначала WP фиксировались в сварочном аппарате, а затем втулка и штифт начинали вращаться в одном направлении. Затем втулку прижимали к верхнему соединительному элементу, создавая тепло трения. Потенте [96] исследовал сварку термопластов с пропусканием лазерного излучения из-за ее полезных свойств и растущего интереса к этой технологии. Использовались поликапролактам 6 (PA6) и квазиодновременный процесс лазерной сварки, а также была представлена ​​модель с использованием метода конечных элементов для описания смещения расплава и температурных профилей для сквозной лазерной сварки.Grewell [97] исследовал методы орбитальной вибрационной сварки и линейной вибрационной сварки с использованием WP, изготовленных из сополимера PP, PP / полиэтилена (PE), ПК, ABS и PA. Были выполнены стандартные полнофакторные планы для каждого процесса, и были описаны различия и преимущества между двумя методами.

Более того, технология проникающей сварки зависит от инфракрасного излучения, например, полупроводниковый лазер, а лазер на диоксиде углерода в последние годы привлек большое внимание как в академической, так и в промышленной областях [98,99,100,101,102,103,104].Кроме того, для пластмассовых изделий были предложены методы двухцветного формования и сэндвич-сварки, обладающие высокими характеристиками и функциональными возможностями благодаря простой технологии и низкой стоимости. Нарусэ [105] выполнил ультразвуковую сварку пластмасс с помощью устройства для поверхностной акустической волны. Использование более высоких частот дает некоторые преимущества, а именно, сокращает время соединения, можно избежать повреждений соединяемых деталей и повысить точность позиционирования. В их исследовании полиэтиленовые пленки использовались в качестве WP, и максимальная сварочная прочность могла достигать предела прочности на разрыв матричных полимеров.

2. Ультразвуковая сварка полимеров

2.1. Ультразвуковые методы сварки

USW для полимеров (), в котором используется энергия колебаний на высоких частотах (20–40 кГц), выходящих за пределы диапазона человеческого слуха, для создания механических колебаний малой амплитуды (20–30 мкм), представляет собой быстрый метод соединения. на границе сварки из-за сварочного давления [106]. USW для термопластов — это технология соединения без дополнительных веществ, таких как клеи или растворители. USW обладает четко определенным локальным нагревом только области соединения, коротким временем цикла (всего несколько секунд) и сравнительно низкой экономичностью [107].Во время процесса ультразвуковой консолидации энергия, генерируемая ультразвуковым преобразователем, передается на WP в виде ультразвуковых колебаний [108].

Схематическое изображение метода USW. Взято из ссылки [106].

Существует два разных типа ультразвуковых волн, т.е. ближнее поле и дальнее поле для традиционных способов [109]. В ближнем поле рупор устанавливается близко к ВП (до 6 мм), а в дальнем поле рупор устанавливается на расстоянии от 6 мм [110].Для сварки толстых деталей с низкой жесткостью или кристаллических полимеров подходит тип ближнего поля, в то время как для тонких деталей с высокой жесткостью или аморфных полимеров используется только тип дальнего поля.

Обычно необходимо обеспечить достаточно энергии для плавления кристаллов и инициирования межмолекулярной диффузии для WP, полученных из полукристаллических полимеров, таких как полиэтилен высокой плотности (HDPE), PP и PE [44]. Они также не подходят для работы в дальней зоне из-за демпфирования в процессе сварки.Как правило, жесткость WP может улучшить передачу ультразвуковых колебаний и улучшить сварочную способность и свойства для USW. Конструкция соединения, геометрия детали, требования к энергии, амплитуда и геометрия зажима могут влиять на прочность и характеристики сварного шва. Основными параметрами сварки являются время сварки, давление сварки, амплитуда вибрации и время выдержки, причем время сварки, давление сварки и амплитуда вибрации являются контролирующими параметрами [109].

USW применяется в бытовой технике и медицинской промышленности для производства неимплантируемых медицинских устройств, где требуются герметичные уплотнения и герметичные соединения.Используя USW, Лю [111] сварил аморфный поликарбонат и полукристаллический полипропилен, что показало, что время сварки и амплитуда вибрации были важны для прочности сварного шва. Прочность сварки полукристаллического ПП составила 26 МПа, что в три раза выше, чем у аморфного ПП, составляющего всего 8 МПа. Конечно, для достижения максимальной прочности для получения сварного шва полипропилена требовалось больше энергии по сравнению с полистиролом. Чуа [112] исследовал три вида форм направляющих энергии в УЗВ в дальнем поле: полукруглую, прямоугольную и треугольную.Аморфный АБС-пластик и полукристаллический полиэстер были сварены, и эффективность рассчитывалась как прочность сварного шва, деленная на прочность основного материала. Они подчеркнули, что на сварные свойства значительно повлияла форма директора энергии, в которой полукруглая форма была подтверждена как более высокая эффективность сварки до 10%, чем другие. В автомобилестроении приборные панели соединялись металлическими деталями с использованием металлических вставок [113]. Изготовление дверных панелей, бамперов, изоляционных деталей в корпусе двигателя было современными примерами деталей, свариваемых ультразвуковой энергией [114].

показывает обычный метод USW для полимеров. Фиксация звукового сигнала к ультразвуковому преобразователю работает на одной из БД. Другими словами, рог вибрирует за пределы линии сварки, и ультразвуковая энергия должна передаваться через одну из WP, которые всегда используются между идентичными полимерами [115].

Традиционные методы USW. Взято из ссылки [99].

Преимущества и недостатки USW показаны на. Другие серьезные проблемы, наблюдаемые при вибрационной сварке, включают повреждение электронных компонентов [112].

Таблица 3

Преимущества и недостатки USW.

Преимущества Недостатки
Высокая производительность Ограничения размера образца (максимум 0,23 м × 0,3 м)
Энергоэффективность Обычно только для совместимых термопластов
Конструкция свобода Уровень шума
Простота сборки Дорогое оборудование
Установка дополнительных деталей
Не требуются присадочные материалы

Следовательно, самая неприятная проблема заключается в том, что ультразвуковой сваркой трудно сваривать разнородные материалы.Более того, как только размер и форма WP изменяются, на рупоре может не сохраняться предыдущая вибрация, так что сварка не может быть достигнута нормально.

2.2. Сварка между разнородными полимерами

В 2007 году сообщалось [116], что сварка разнородных полимеров была необходимой и эффективной технологией обработки превосходных материалов, эффективно демонстрирующих свои функции, или ситуацией, когда один вид продукта должен использоваться в производстве. различная среда (температура, нагрузка и т. д.). Обычно сварка разнородных материалов выполняется в следующих областях: сварка, связанная с биологическим телом и искусственными органами, нанобиомедицина, электронная техника, энергетические технологии при производстве и хранении электричества, автомобильная промышленность со сваркой мягких и твердых материалов (органических -материалы и металлы, изоляторы), аэрокосмическая область со сваркой функциональных материалов (полупроводники и металлы, изоляторы) и т. д. То есть техника сварки разнородных материалов сегодня будет очень важна и необходима во многих отраслях промышленности.

Методы механического крепления и склеивания — традиционные способы сварки разнородных материалов. Филхо [117] провел сравнение методов соединения, где сварка разнородных пластмасс все еще была новой областью в технологии соединения в настоящее время в нескольких промышленных областях. Разработка новых материалов и технологий изготовления стала вопросом успеха для таких промышленных секторов, как транспорт. Полимеры, полимерные композиты и конструкции полимер-металл все чаще используются в некоторых продуктах, в основном из-за связанной с этим экономии веса.Обычно идеальный компонент не должен иметь каких-либо недостатков, которые могут ухудшить механическую прочность после сварки. Тем не менее, размеры WP обычно ограничиваются производственным процессом. Таким образом, понимание и развитие имеющихся и новых технологий соединения является ключевым вопросом в отрасли.

Для сварки разнородных полимеров в настоящее время используются другие методы, такие как гибридный метод соединения и литье пластмасс под давлением в металлических перфорированных деталях [118,119].Ageorges [120] опубликовал обзор термопластичных матричных композитов с использованием методов соединения на основе плавления. Все представленные методы сварки пластмасс были почти пригодны для термопластичных композитов, в которых контактная сварка была самой популярной технологией для применения. Но сварка трением не подходила из-за ухудшения микроструктуры композита из-за разрыва или перестройки волокна. Макнайт [121] предложил сваривать композит из полиэфиркетона, армированного углеродным волокном, с использованием контактной сварки, и были проанализированы характеристики сварки и структура линии шва.Ageorges et al. [122] представили отчет о сварке композитных ламинатов из стекловолокна и полиэфиримида, армированного углеродным волокном. Также можно найти другие примеры сварки полимерных композитов [123,124].

Вкратце, сварные швы между разнородными полимерами практически ограничены способами механического крепления и склеивания, что создает проблемы в соответствии с их недостатками. Следовательно, необходимо разработать новый метод сварки.

2.3. Новое приложение для ультразвуковой сварки полимеров

Существует обширная исследовательская литература по процессу USW для термопластичных материалов на уровне купонов [125,126,127,128,129,130,131,132,133,134,135].Были исследованы параметры состояния сварного шва, включая время сварки, давление сварки и амплитуду вибрации, и была указана взаимосвязь между сварочной способностью и параметрами. Для метода USW энергетического директора (ED) также обсуждались сила затвердевания, время и форма ED [136]. Поскольку тепловыделение и мощность ультразвука могли рассеиваться во время процесса сварки, было важно убедиться в соблюдении таких ультразвуковых параметров, как амплитуда, мощность и время вибрации.Паларди [136] предложил оригинальный экспериментальный и модельный подход к лучшему пониманию эффекта удара. Он состоял из экспериментальной статической сварочной установки с высокочастотным лазерным датчиком и конечно-элементной модели, как показано на рис. Численная мультифизическая модель, основанная на структуре, разработанной Леви [137], была использована для оценки измененной мощности в соответствии с процессом USW путем измерения амплитудного пропускания. Результаты показали, что можно получить хорошую оценку вибрации, передаваемой на верхний адгезив, по результатам лазерных измерений вблизи сонотрода, влияние которых, как было показано, уменьшалось во время процесса сварки из-за нагрева границы раздела, который непосредственно повлияло на дальнейшее тепловыделение.Хотя они могут быть потенциальными для оценки вибрации, передаваемой верхней WP с использованием лазерного датчика, было подтверждено уменьшение во время процесса сварки, поскольку тепло, выделяемое на границах раздела, будет оказывать влияние на дальнейшее производство тепла ультразвуком. Кроме того, это может быть еще один способ анализа процесса сварки, особенно на предмет тепловыделения, но метод сварки был ограничен и аналогичен традиционному USW.

Схематическое изображение определения передачи амплитуды с помощью наклонного датчика.Взято из ссылки [136].

Ультразвуковые направленные волны (GW) широко признаны как имеющие высокий потенциал применения [138, 139]. За последние два десятилетия некоторые исследования были сосредоточены на поиске надежных способов корреляции изменений в распространении гравитационных волн с реальными дефектами в суставах. Сингер [140, 141] исследовал взаимодействие ультразвуковой гравитационной волны с металлическими соединениями, склеенными внахлест, выполненными с использованием различных методов обработки поверхности. Каждая обработка поверхности приводила к разной прочности сцепления, в то время как прочность должна быть повышена для достижения более высокого уровня.Педро [142] представил распространение ультразвуковой гравитационной волны в соединениях из термопластичных композитных материалов, сваренных ультразвуком. Они изучили влияние производственных дефектов сварного шва на передачу GW через соединение, а треугольные (ED), интегрированные в нижние композитные адгезивы, позволили производить дефектные соединения контролируемым образом. Они пришли к выводу, что обнаружить и различить два дефектных сценария можно только путем объединения, наконец, характерного частотного и временного анализа.

Кривые мощности и хода как функция энергии для начального сварного шва, выполненного с ходом 0,5 мм. Взято из ссылки [142]. ( A ) исправные ED; ( B ) обрушение ЭД из-за плавления; ( C ) частичный поток ED и задержка фронта плавления; ( D ) переплав фронтов расплава ED с последующим вытеканием из перекрытия; ( E ) полное выдавливание ED из зоны сварки с расплавом и частичным течением матрицы за пределы первого адгезионного слоя.

Натеш [143] представил исследование, проведенное с целью установить процесс USW для соединения полимерных смесей, направленных на улучшение экологических качеств, желаемых в производственных секторах. Смеси ПК и АБС были сварены после создания подходящих деталей с регуляторами энергии с использованием методов литья под давлением. Наконец, была достигнута только сварная прочность 6,02 Н · мм −2 .

Ван [144] сварил композиты углеродное волокно / ПЭЭК (CF / PEEK) с помощью ультразвука, как показано на рис.Они сообщили о влиянии времени вибрации и ED на соединения, в которых скорость нагрева могла быть увеличена с помощью плоского ED, а максимальная температура была снижена. При использовании плоского ED прочность соединения на сдвиг внахлестку может достигать 28 МПа, что может потребоваться для дальнейшего повышения с помощью других способов, таких как модификация поверхности.

Схематическое изображение конфигурации соединения USW (размеры в мм). Взято из ссылки [144].

Чан [145] представил композитную пленку микросфер ПММА в полидиметилсилоксане (ПДМС), которая использовалась в качестве наплавленного слоя, чтобы избежать захвата воздуха и ограничить поток расплавленного полимера во время сварки (), по сравнению с традиционной пленкой из ( ED) плавятся и растекаются по поверхности образцов, в результате чего слой сплавления становится тоньше.Хотя прочность сварного шва в этой методологии ограничена размером частиц микросфер ПММА, это способ изменить (ED) в слой без изменения формы. Поэтому прочность сварного шва будет в центре внимания следующей работы.

Изображение полимера с использованием ( a ) обычной и ( b ) композитной пленки USW. Взято из ссылки [145].

Подводя итог, можно сказать, что по всем последним исследованиям метода USW делается вывод, что WP меняются с полимерных материалов на их композит (или смеси).Более того, (ED) популярны и привлекают большое внимание многих исследователей. Состав, структура, формы и размеры отличаются друг от друга, хотя все они плавятся и привариваются к линиям сварки. Кроме того, все энергии, исходящие от ультразвуковых колебаний, передаются от одной WP к другой, что может вызвать неоднородность линии сварного шва и остаточное напряжение на границах раздела. Наконец, прочность сварного шва является важным моментом для сварочных работ в промышленности, поэтому ее необходимо еще больше повышать.

Таким образом, был предложен ультразвуковой метод TWTP между полимерами, который является эффективным способом решения вышеупомянутых проблем и представлен в более широких областях. Схематический чертеж ультразвуковой технологии TWTP приведен в [146,147]. В соответствии с направляющей скольжения (направление x) WP устанавливаются на держателях WP, а третьи фазы вставленных листов (IPS) закрепляются на держателях листов (направление z), которые подключены к ультразвуковому преобразователю. Затем между двумя WP устанавливаются IPS, а сварочные давления задаются разным уровнем (направление x).Абразивная бумага предназначена (направление y) для изменения шероховатости сварочной поверхности WP. Наконец, после установки параметров ультразвуковой вибрации, сварной шов можно добиться.

Принципиальная схема сварки с применением ультразвуковой технологии TWTP. Адаптировано из ссылки [146,147].

Влияние технологии на параметры сварки было исследовано как для идентичных, так и для разнородных полимеров. Ультразвуковая технология TWTP может решить вышеуказанные проблемы и избежать недостатков традиционного метода USW в.Она может широко применяться в промышленности, поэтому следующие утверждения относятся к применению этой технологии при сварке различных пар полимеров.

3. Ультразвуковая технология TWTP ПК и ПММА

3.1. Подготовка IPS для ультразвукового TWTP между ПК и PMMA

IPS для ультразвукового TWTP сварного шва между ПК и PMMA были приготовлены как материалы с функциональным градиентом из-за различных физических свойств матриц. проиллюстрировал методы подготовки IPS [148]. Композиты ПК / ПММА получали литьем под давлением с объемной долей ПК: ПММА = 1: 1.Затем композиты ПК, ПММА и ПК / ПММА были преобразованы в слои толщиной 0,5 мм с помощью горячего прессования соответственно. Наконец, для формования были использованы три различных слоя, и IPS был получен после изменения толщины до 1 мм.

Принципиальная схема подготовки IPS для сварки ПК-ПММА. Взято из ссылки [148].

3.2. Механические свойства IPS для ультразвукового TWTP между ПК и PMMA

Механические свойства были показаны в виде кривых номинального напряжения-деформации.Предел прочности на разрыв IPS (PC — предел текучести) составил 60 МПа. Матрица PC показала деформацию шейки, и номинальное напряжение резко ослабло, когда деформация достигла предела текучести, показывая типичный пластичный характер. ПК продолжил свое удлинение с деформацией образования шейки, при которой напряжение медленно увеличивалось, а затем окончательно разрушилось, когда деформация превысила 110%. Напротив, эластичность ПММА была выше, чем у ПК, но деформация сужения не наблюдалась, представляя типичный хрупкий характер.IPS из ПК и ПММА показал хрупкий характер, аналогичный ПММА. Было высказано предположение, что IPS был хрупким материалом с пределом прочности на разрыв 58 МПа. Между тем, IPS показал хорошую совместимую структуру, что привело к хорошей совместимости с ПК и ПММА из-за отсутствия разделения фаз [149] на поверхности разрыва. Таким образом, IPS, приготовленный из ПК и ПММА, был признан подходящим в качестве третьего этапа для сварки ПК и ПММА.

Кривые номинального напряжения-деформации для ПК, ПММА, композита ПК / ПММА и IPS.Взято из ссылки [149].

3.3. Прочность сварки ультразвукового TWTP между ПК и ПММА

Прочность сварки при разном времени сварки показана на рис. Кривые растяжения (а) при сварочном давлении ( P ) 0,4 МПа показали, что растягивающее напряжение линейно увеличивалось с увеличением деформации, и образцы были разрушены при деформации ниже 4% [149]. Этот характер был одинаковым для всех кривых в a, даже несмотря на то, что они были сварены в разных условиях.b проиллюстрированы кривые прочности на разрыв в зависимости от времени сварки ( t ), где прочность сварных швов демонстрирует ту же тенденцию, что и время сварки при различных P. При сварочном давлении 0,3 МПа прочность сварных швов сначала увеличивалась с увеличением времени сварки, а затем снижалась. со временем. Однако влияние времени сварки от 1 до 4 с на прочность не было значительным по сравнению с давлением при сварке. Был сделан вывод, что сила может быть увеличена с продлением времени, но изменение было ограничено прессами.

Прочность сварки при разном времени сварки. ( а ) Номинальные напряжения и деформации при разном времени сварки при сварочном давлении 0,4 МПа; ( b ) Прочность сварки при разном времени сварки. Взято из ссылки [149].

СЭМ-изображения разорванной поверхности представлены в формате. Были рассчитаны участки сварки, в которых прочность сварного шва повысилась за счет увеличенных участков. С увеличением времени сварки выделялось больше теплоты трения, площадь сваривания постепенно увеличивалась.Можно было видеть, что прочность была слабой через 1,5 с, и площадь также была очень низкой (а), а максимальная прочность была получена, когда области были заполнены (б). Кроме того, пузырьки воздуха на разорванных поверхностях существовали, когда время сварки превышало 4 с (c). Считалось, что полимеры разлагаются в локальной части и выделяется газ из-за более длительного ультразвукового колебания и нагрева. Пузырьки воздуха могли быть причиной снижения прочности, когда время сварки превышало 3 с.

РЭМ-изображения изломов поверхностей сварных стыков стороны ПК при сварочном давлении 0,3 МПа. ( a ), ( b ), ( c ) меньше времени сварки 1,5 с, 3 с и 4 с. Взято из ссылки [149].

Прочность сварки при различных давлениях сварки показана в. а проиллюстрированы кривые растяжения при времени сварки 2 с. По сравнению со временем сварки, влияние сварочного давления на растягивающее напряжение показало ту же тенденцию, показывая линейный эффект и образцы, разрушенные при деформации менее 4% [149].b показывает зависимость прочности на разрыв от сварочного давления, причем прочность увеличивается с увеличением сварочного давления, которое было более значительным, чем время сварки. Однако, когда давление было выше 0,4 МПа, ультразвуковые пластические сварные швы часто давали ошибки и не могли нормально свариваться из-за чрезмерной силы трения и мощности [149]. Более того, отличного сварочного давления не наблюдалось из-за того, что жесткость функционального градиента IPS была выше, чем у матричного ПК.Следовательно, IPS может вибрировать вместе с ультразвуковой вибрацией.

Прочность сварки при различных давлениях сварки. ( a ) Номинальное напряжение и деформация при различных давлениях сварки при времени сварки 2 с; ( b ) Прочность сварки при различных давлениях сварки при времени сварки 2 и 3 секунды. Взято из ссылки [149].

На рис. Как показано на рисунке a, когда сварочное давление было слабым (0.1 МПа) выделялось небольшое количество тепла от трения, участки сварки были небольшими, а прочность была явно слабой. Согласно b, при повышении сварочного давления на границе раздела будет больше нагрева. Следовательно, чем шире были области сварки, тем выше прочность сварного шва. Согласно приведенному выше анализу, сварные участки и прочности были линейно связаны друг с другом. Очевидно, что о прочности можно было предположить по свариваемым участкам, а различную прочность можно было также исследовать по свариваемым участкам границ раздела.

РЭМ-изображения поверхностей разрыва при времени сварки 3,0 с. ( a ) и ( b ) находятся при сварочном давлении 0,1 МПа и 0,4 МПа. Взято из ссылки [149].

3.4. Анализ межфазных структур

показал, что разложение ПК и ПММА началось при 450 ° C и 300 ° C соответственно. Пузырьки воздуха могли легко попасть на гипертермический интерфейс между PMMA и IPS, что было подтверждено изображениями интерфейса.

TG-тест ПК, ПММА и ПК / ПММА.Взято из ссылки [149].

С помощью ультразвуковой технологии TWTP удалось успешно выполнить сварку разнородных материалов из ПК и ПММА. На основании анализа прочности сварного шва и межфазной структуры было установлено, что более короткое время сварки или более слабое сварочное давление было недостаточным, теплоты трения, возникающей на границах раздела, было недостаточно, области сварки были небольшими, и, следовательно, сварные швы не могли быть выполнены надлежащим образом, и сварные силы были слабыми. Чрезмерно долгое время сварки или чрезмерно сильное сварочное давление вредны, так как выделяется много тепла, сопровождающееся образованием пузырьков воздуха на границах раздела из-за разложения материалов.Это было причиной того, что прочность сварного шва не доходила до рычага материалов блока. Следовательно, соответствующее время сварки и давление могут обеспечить оптимальное значение прочности сварного шва.

Таким образом, для достижения максимальной прочности сварки важно было увеличить площадь сварки и удалить пузырьки воздуха. Более того, более короткое время сварки и более высокое давление сварки могут быть эффективными для ультразвукового TWTP для ПК и ПММА. Пузырьки воздуха находились на нижнем крае, хотя это была граница раздела образцов наивысшей прочности для ультразвуковых TWTP ПК и ПММА.Было высказано предположение, что пузыри можно выдавить из поверхностей раздела с плавящейся пластмассовой смолой вместе. Наконец, прочность сварного шва более чувствительна к сварочному давлению по сравнению со временем сварки.

7. Выводы и работа в будущем

USW — это удобный способ сварки полимеров и многообещающий метод сварки разнородных материалов. В результате ультразвуковой метод TWTP был предложен и подтвержден как эффективная технология.

Этот обзор посвящен методам термической сварки полимеров.Ультразвуковая технология TWTP для ПК и ПММА, ПЛА и ПОМ, ПЛА и ПММА была исследована в соответствии с подготовкой к третьей фазе, прочностью сварных швов, изображениями поверхностей разрыва, полученными на сканирующем электронном микроскопе, термической стабильностью и т. Д. Прочность сварки может достигать более 80% предела прочности на разрыв или текучести матриц. Материалы для третьей фазы IPS подходили для сварного шва из-за их превосходных механических и термических свойств, где функционально градиентные материалы были наиболее важными для самого превосходного ультразвукового TWTP.Более того, для оптимальной прочности сварного шва были необходимы соответствующие условия сварки, но слишком долгое время и высокое давление могли сделать их слабыми и вызвать повреждение из-за перегрева и разложения.

Наконец, сделан вывод, что ультразвуковая технология TWTP, очевидно, может обеспечить сварку швов. Взаимодиффузионный анализ молекулярного движения тщательно изучается, что объясняет причину успеха сварки разнородных материалов.

Композиционные материалы, особенно полимеры, армированные углеродным волокном (CFRP), все чаще используются в конструкциях самолетов из-за их большого потенциала для снижения веса [152].В будущем сварочные работы будут сосредоточены на сварном шве между композитами CFRC, композита CNT / полимер и других проводящих композитов. Кроме того, разлагаемые и медицинские композиты будут рассмотрены в будущих исследованиях в связи с их потребностями для следующего применения.

Методы сварки термопластов — TWI

Знание работы 55

Цель данной статьи — дать обзор разнообразных технологий, доступных в промышленности для термического соединения термопластов, включая термопластичные эластомеры (TPE).

Используемые методы можно разделить на три отдельные группы в зависимости от метода, используемого для нагрева сварного шва. Это:

  • с механическим движением,
  • от внешнего источника тепла
  • от электромагнетизма

Методы сварки, при которых тепло выделяется за счет механического движения

Линейная вибрация

При линейной вибрационной сварке соединяемые детали контактируют под давлением перед тем, как притирать их друг к другу линейным возвратно-поступательным движением.Возникающее трение плавит материал на границе раздела, после чего вибрация прекращается; затем детали выравниваются и удерживаются вместе, пока сварной шов не затвердеет.

Большинство термопластов можно сваривать с помощью этой технологии, которая широко используется в автомобильной промышленности для соединения таких компонентов, как двухкомпонентные бамперы, топливные баки, коллекторы, задние фонари и внутренние дверные панели.

Отжим

При вращательной сварке области соединения всегда круговые, а движение — вращательное.Этот метод используется в самых разных областях, таких как производство полиэтиленовых поплавков, аэрозольных баллонов, валов передач, труб и фитингов из ПВХ.

Ультразвуковой

Ультразвуковая сварка включает использование высокочастотной механической энергии для размягчения или плавления термопласта на линии соединения. Соединяемые детали удерживаются вместе под давлением, а затем подвергаются ультразвуковым колебаниям, обычно с частотой 20 или 40 кГц. Ультразвуковая сварка — это быстрый процесс, время сварки обычно составляет менее секунды, и его можно легко автоматизировать.Это популярный выбор для сборки компонентов на автомобильном, медицинском, электронном и упаковочном рынках.

Техника сварки с использованием внешнего источника тепла

Конфорка

Сварка горячей пластиной, возможно, является самым простым методом соединения пластмасс, который используется в различных областях, начиная от небольших автомобильных резервуаров для жидкости и заканчивая трубопроводами диаметром более 1000 мм.

Метод включает нагревание концов соединяемых деталей относительно электрически нагреваемой плиты до тех пор, пока они не станут достаточно расплавленными.Затем пластина нагревателя снимается и детали прижимаются друг к другу. Далее следует цикл охлаждения, позволяющий сварному шву набрать прочность.

Горячий стержень и импульс

Этот метод в основном используется для соединения термопластичных пленок толщиной менее 0,5 мм. Принцип его работы заключается в том, что если две пленки прижать к нагретому металлическому стержню, они размягчатся и позволят соединиться между собой. Время сварки короткое, около двух секунд для пленки 100 мкм.

Принцип импульсной сварки тот же.Здесь тепло исходит от кратковременного выброса электрической энергии по хромоникелевой проволоке, срабатывающего, когда пленки прижимаются друг к другу. Этот метод используется в упаковке для быстрого запечатывания полиэтиленовых пакетов.

Горячий газ

При сварке термопластов горячим газом соединяемые детали, обычно листы толщиной до 30 мм, подготавливаются в виде V-образного или Т-образного стыка перед тем, как поток горячего газа направляется в область стыка. Это вызывает плавление области соединения, а также расходуемого присадочного стержня из того же полимера, что и соединяемые детали.Сварной шов образуется путем сплавления стыка с присадочным материалом.

Основным преимуществом сварки горячим газом является легкость переноски оборудования. Однако этот процесс идет медленно, и качество сварки во многом зависит от навыков оператора. Для достижения высоких стандартов рекомендуется обучение и сертификация операторов.

Экструзия

Экструзионная сварка похожа на сварку горячим газом, но имеет некоторые характерные преимущества и недостатки.Расплавленный термопластический наполнитель подается в шовную заготовку из цилиндра ручного мини-экструдера на базе электродрели. Расплавленный материал выходит из башмака из ПТФЭ, форма которого соответствует свариваемому профилю. На передней кромке башмака используется поток горячего газа для предварительного нагрева подложки перед нанесением расплавленного материала, обеспечивая достаточное количество тепла для образования сварного шва.

Этот процесс обычно используется для сборки крупных производств, таких как резервуары для хранения химикатов, с толщиной стенок до 50 мм.

Сварочные методы, использующие непосредственно электромагнетизм.

Резистивный имплант

Это включает захват электропроводящего имплантата между двумя соединяемыми частями перед подачей сильного электрического тока, вызывающего резистивный нагрев. По мере нагрева имплантата окружающий его термопластический материал размягчается и плавится. Приложение давления обеспечивает сплавление расплавленных поверхностей с образованием сварного шва.

Широко используемым применением резистивной сварки имплантатов является электросварка для соединения термопластичных труб с использованием специально разработанных муфт, содержащих встроенную электронагревательную спираль.

Индукция

Индукционная сварка аналогична резистивной сварке имплантата, поскольку имплантат обычно требуется на линии соединения. Однако в этом процессе рабочая катушка, подключенная к высокочастотному источнику питания, размещается рядом с соединением. Когда через рабочую катушку проходит электрический ток высокой частоты, создается динамическое магнитное поле, поток которого взаимодействует с имплантатом. В имплантате индуцируются вихревые токи, нагревая его и окружающую область сустава.

Высокая частота (диэлектрик)

Высокочастотная (диэлектрическая или радиочастотная) сварка основана на способности соединяемого пластика выделять тепло в быстро меняющемся электрическом поле.Следовательно, метод обычно ограничивается ПВХ, EVA и полиуретанами.

Во время процесса соединяемые детали подвергаются высокочастотному электрическому полю, приложенному между двумя металлическими стержнями. Динамическое электрическое поле вызывает вибрацию молекул в пластике. Часть результирующего колебательного движения преобразуется в тепловую энергию, в результате чего материал нагревается.

Продукция, производимая методом высокочастотной сварки, включает канцелярские кошельки, надувные изделия, брезент и пакеты для крови.

Инфракрасный

Во время инфракрасной сварки соединяемые детали находятся в непосредственной близости от плиты с электрическим нагревом. Техника аналогична сварке горячей пластиной, хотя физический контакт с источником тепла отсутствует. По прошествии достаточного времени детали расплавляются, и их можно прижать друг к другу для образования сварного шва.

Инфракрасная сварка обычно выполняется быстрее, чем сварка горячим листом, при этом время сварки сокращается примерно на 50%.Тот факт, что нагрев достигается без физического контакта, исключает возможность попадания загрязнений в сварной шов с поверхности горячей пластины. Техника используется для соединения труб из термопласта.

Лазер

В технике лазерной сварки используется сфокусированный пучок интенсивного излучения, обычно в инфракрасной области электромагнитного спектра, для расплавления пластмассы в области соединения. Тип используемого лазера и характеристики поглощения пластика определяют возможную степень сварки.

Прозрачная сварка Clearweld®, недавно запатентованная TWI, использует бесцветную среду, поглощающую инфракрасное излучение, на стыке двух пропускающих пластиков. Таким образом, два оптически прозрачных пластика можно сваривать лазером с почти невидимым стыком.

Лазерная сварка имеет преимущество в том, что это быстрый, чистый, бесконтактный процесс, который генерирует минимальные вспышки и искажения.

См. Дополнительную информацию о сварке и испытаниях пластмасс или свяжитесь с нами.

Термосварка — SorbentSystems.com

Термическая сварка — SorbentSystems.com

Быстрые ссылки

Наше оборудование для запечатывания MasterWeld может создавать исключительные сварные швы шириной 1,0 дюйма (25 мм) и 0,5 дюйма (15 мм) в материалах для изготовления специальных пакетов, ящиков и винилов, используемых в производстве вывесок и геотекстиля.

Открытая задняя часть этих устройств делает их идеальными для поточного сращивания рулонных материалов.Эти машины эффективно использовались для изготовления однослойных материалов, таких как полиэтилен, а также ламинированных и покрытых структур с несколькими слоями из различных материалов.

Для получения бесплатного предложения по этой машине, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

MasterWeld1200

Модель: MW1200-25

Технические характеристики:

  • Номер модели: MW1200-25
  • Длина уплотнения: 48.0 дюймов
  • Std. Ширина уплотнения: 1,0 «(0,5» доступно в качестве опции)
  • Электрооборудование: 220 В переменного тока





Пользовательские устройства MasterWeld ™:
10 ФУТОВ и 15 ФУТОВ Ширина уплотнения.

Доступны индивидуальные блоки с нагревательными элементами 10 и 15 футов.На изображении ниже представлены следующие характеристики:

  • Верхний и нижний нагрев
  • Пневматические компоненты производства SMC.
  • Прецизионные латунные винты с пазом для нагревательного элемента
  • * Фторполимер ПТФЭ Опорный валок для простоты использования (исключает или сокращает время установки новых крышек из фторопласта * ПТФЭ .)




Крышки машин, указанные выше, и полимерная футеровка суперсек были изготовлены на этом оборудовании.


Приверженность качеству

Детали, используемые в нашем оборудовании, изготовлены из материалов высочайшего качества. Ниже приведены несколько примеров:


A: SMC Pneumatics — Мировой лидер в этой области поставляет пневматические цилиндры для всех наших машин MasterWeld ™.



B: Винты и фитинги из латуни прецизионной механической обработки. Обратите внимание на прорезь в латунном винте, через которую надежно закреплен нагревательный элемент.


C: Все панели управления на базе ЦП являются компонентами высшего качества Mitsubishi Electric




Внимание к деталям


Машины для запечатывания с двойным (верхним и нижним) элементами серии MasterWeld (блок шириной 48,0 дюймов с нагревательным элементом 1,0 дюйма 25 мм) имеют чистую и точную конструкцию, позволяющую эффективно обслуживать и заменять расходные детали.


Не нашли то, что искали?

Горячая пластина (инструмент с подогревом или термическая сварка)

Сварка горячей пластиной использует тепловую энергию для плавления зоны сварки за счет теплопроводности.Это может быть рентабельный процесс для больших деталей, для которых эстетика линии стыка не является основным требованием. Доступен как «прямой контакт» сварка горячей пластиной, так и «бесконтактная» зеркальная сварка. При прямой контактной сварке горячей пластиной детали нагреваются за счет прямого физического контакта с нагретым инструментом, что приводит к кондуктивному нагреву поверхностей. Традиционно сварочный инструмент покрывается антипригарным покрытием, обычно ПТФЭ. Поскольку антипригарная поверхность изнашивается, происходит прилипание, и требуется очистка и повторное покрытие пластины, что существенно увеличивает затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию.
Бесконтактная зеркальная сварка — альтернативный метод предотвращения прилипания. В этом случае пластиковые части и нагревательная плита разделены небольшим зазором, и тепло передается за счет излучения, а не теплопроводности. Поэтому температура конфорки должна быть значительно выше. В обоих методах расплавленный полимер подвергается воздействию воздуха во время процесса, что может привести к окислительной деградации расплавленных поверхностей, что может привести к снижению прочности сварного шва. Этот процесс не подходит для соединения материалов типа нейлона. Процесс Emabond предлагает бесчисленные преимущества по сравнению со сваркой горячей плиткой.
Нажмите здесь, чтобы увидеть, как работает процесс Emabond.

Электромагнитная сварка Emabond — лучшая альтернатива сварке горячей пластиной

Процесс Emabond предлагает уникальные преимущества по сравнению со сваркой горячей пластиной, например:
  • Более короткий общий цикл
  • Может соединять высоконаполненные пластмассы; например Стекловолоконный наполнитель 40% и более, тальк, другие наполнители.
  • Конструкция соединения, работающего на сдвиг, обеспечивает более тонкое поперечное сечение по сравнению с более широким стыковым сварным швом, что приводит к улучшенной упаковке пространства стыка
  • Не требует пламегасителя, чтобы скрыть некрасивый заусенец линии шва
  • Повышенная повторяемость геометрии соединения за счет использования механического упора.
  • Не требует обрезки или очистки после сварки
  • Может соединять некоторые разнородные материалы и эластомерные материалы
  • Может соединять 3D-геометрии
  • Может быть включен в процесс динамической сварки путем перемещения детали во время процесса сварки.

> Просмотр информации об электромагнитной сварке Emabond

Эффективный и мощный аппарат для термической сварки Местное послепродажное обслуживание

Alibaba.com предлагает широкий выбор надежных, эффективных и модернизированных. Аппарат для термической сварки для всех видов сварки. Эти. Аппарат для термической сварки широко используется в коммерческом и промышленном секторах благодаря своим обширным возможностям и превосходной точности, удовлетворяя самые разные требования. Эти машины сертифицированы и испытаны группами строгого контроля качества и уполномоченными регулирующими органами, чтобы гарантировать оптимальную производительность продуктов. Покупайте эти продукты в проверенных и надежных магазинах. термический сварочный аппарат продавцов и поставщиков на сайте.

Блестящий и качественный. Термическая сварочная машина , доступная на объекте, изготовлена ​​из материалов, обладающих высокой производительностью и экологичностью. Эти устройства прочны благодаря своему материалу и могут выдерживать грубое обращение, ежедневное использование или любые другие внешние воздействия. Эти. Аппарат для термической сварки доступен как в полуавтоматическом, так и в автоматическом вариантах, в зависимости от ваших требований и моделей.Объединение основных технологий в один продукт — эти. Аппарат для термической сварки предлагает более высокую степень автоматизации.

На Alibaba.com вы можете выбирать из различных вариантов. Аппарат для термической сварки доступен в различных формах, размерах, цветах, характеристиках и мощностях в зависимости от выбранной модели. Эти выдающиеся. Аппарат для термической сварки Аппараты сертифицированы и оснащены мощными ультразвуковыми рогами. Компактные размеры вместе с защитными каркасами делают это.Аппарат для термической сварки отлично подходит для коммерческого использования и отличается большей универсальностью.

Alibaba.com предлагает полную линейку доменов. Аппарат для термической сварки вариантов, которые могут соответствовать вашим требованиям и бюджету, чтобы сэкономить ваши деньги.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.