Сварка токами высокой частоты и ИК-лучами

Рассматриваемые способы сварки основаны на превращении электриче­ской или лучистой энергии в тепловую внутри соединяемых элементов.

При сварке токами высокой частоты детали сдавливают электродами. В зависимости от их формы сварка может быть прессовой или роликовой. В первом случае конфигурация электродов точно соответствует конфигурации сварного шва, а во втором вращающиеся ролики позволяют сваривать швы произвольной конфигурации. В обоих случаях к электродам подводится энергия от генератора ТВЧ.

Рис. 27.4. Схема передаточной ультразвуковой сварки: / — волновод; 2 — свариваемые детали

ИК-спектр характерен длиной волн от красного (видимого) до коротко­волнового миллиметрового диапазона. На основе резонансного поглощения молекулами свариваемого материала энергии ИК-лучей происходит превра­щение электромагнитной энергии в тепловую. Эффективность нагрева во многом определяется степенью прозрачности пластмассы для ИК-лучей.

Часть энергии, прошедшей через свариваемый материал, может вызы­вать нагрев подложки, которая, в свою очередь, отдает теплоту свариваемым деталям. Давление, необходимое для сварки, достигается или за счет натя­жения пленок, или путем сварки на упругих подложках. В качестве свари­ваемых материалов для этого способа можно рекомендовать листы неболь­шой толщины (1,5—2 мм) из пенопласта и поливинилхлорида.

27.7. Сварка лазером и световым лучом

Возможность сфокусировать когерентный луч при помощи линз в узкий пучок способствует значительной концентрации энергии в фокусном пятне, что существенно увеличивает производительность процесса. Однако из-за значительного нагрева возникает опасность деструкции материала, поэтому пленки из ПВХ свариваются плохо. С помощью лазера успешно производят не только сварку пластмасс, но и их резку, обеспечивая высокую скорость раскроя.

Сварка световым лучом принципиально не отличается от сварки ИК-излучением.

Сварку листов производят с использованием присадочного материала, который дополнительно нагревают в специальном подогревателе.

Для трудносвариваемых полимеров применяют комбинировгнные спо­собы сварки, когда, например, наряду с нагревом подводится ультразвуковая энергия, используются различные растворители, химически активные мате­риалы и т. п.

Контрольные вопросы

1. Какие принципы заложены в основу классификации способов сварки пластмасс?

2. Какие виды энергии используются при сварке пластмасс? Механизм их преобра­зования в тепловую.

3. Чем объяснить различное направление ультразвуковых колебаний по отноше­нию к поверхности свариваемых деталей при сварке пластмасс и металлов?