Suvirinimo procesas plastikams

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie plastikų suvirinimo procesą: A. Tiesioginis šilumos šaltinių panaudojimas B. Energijos konversija į šilumą.

Plastikų suvirinimas plačiai naudojamas daugelyje pramonės šakų, ypač termoplastinių plėvelių ir lakštų sujungimui. Visi šiuo metu naudojami suvirinimo procesai susiję su šilumos panaudojimu kontakto zonoje. Pagal naudojamą šilumos šaltinį plastikų suvirinimo procesas gali būti suskirstytas į dvi plačias klases, kaip parodyta 22.15 pav.

A. Tiesioginis šilumos šaltinių panaudojimas:

Viena suvirinimo procesų klasė naudoja šilumą iš pašalinio šaltinio, pvz., Karšto dujų srauto, karšto ekstruduoto užpildo medžiagos arba karšto įrankio. Visuose šiuose procesuose šiluma perkeliama į paviršius, suvirintus laidumu, konvekcija ir spinduliuote.

Antrojoje grupėje yra procesai, kuriuose ruošiant šilumą susidaro tam tikra kita energija, pvz., Aukšto dažnio srovė, ultragarso bangos, trintis, infraraudonoji šviesa, cheminės reakcijos arba neutronų spinduliavimas.

Manoma, kad plastikų suvirinimo mechanizmas yra automatinės sanglaudos reiškinys, pagal kurį suvirinimas atliekamas kai kurių molekulinių grandinių difuzija iš vieno gabalo į kitą, kad būtų sukurta stipri makromolekulinė jungtis tarp dviejų dalių.

Plastikų suvirinimas atliekamas klampiame skystyje, naudojant slėgį. Geresnį suvirinimo gebėjimą rodo termoplastikai, turintys platesnį minkštinimo intervalą, o ne aštrią lydymosi temperatūrą. Kadangi plastikų šiluminio plėtimosi koeficientas yra kelis kartus didesnis nei metalų, suvirinimo metu gali susidaryti liekamieji įtempiai, dėl to sumažėja jungtys.

Plastikų suvirinimo procesą lemiantys veiksniai yra ruošinio storis, plastiko cheminės ir cheminės savybės, gaminio konstrukcija ir gaminamų komponentų skaičius. Virinimo medžiagos, naudojamos suvirinimo plastikuose, mechaninės savybės turėtų būti kuo artimesnės pagrindinei medžiagai.

1. Karšto dujų suvirinimas:

Šiame procese sujungiami karštų dujų srovė, kuri gali būti oras, azotas, argonas, kai kurių kuro dujų degimo produktai (pvz., Acetilenas, vandenilis, LPG), kaip parodyta 22-16 pav. . Kuro dujos negali būti naudojamos tiesiogiai suvirinti plastikus, nes liepsna turi labai aukštą temperatūrą.

Štai kodėl specialūs plastikinių dujų suvirinimo dujos yra sukurtos. Suvirinimo dujos gali būti šildomos elektra arba liepsna. Oro temperatūrą galima reguliuoti keičiant jo srautą ir elektrinio elemento atsparumą.

Srauto greitis nustatomas bet kur nuo 25 iki 30 m / s su vožtuvu, o grandinės atsparumas reostatui. Oro temperatūrą galima patikrinti padėdami degiklio galą 5 mm atstumu nuo gyvsidabrio termometro lemputės. Jei termometras nuskaito reikiamą temperatūrą nuo 10 iki 15 sekundžių, operatorius gali tęsti suvirinimą.

Operatoriaus saugai elektriniai šildytuvai su įtampa neviršija 36 voltų. Elektra šildomų degiklių efektyvumas yra 60 proc. Tokie degikliai yra paprasti ir nėra atviros liepsnos, todėl juos galima naudoti patalpoje, kurioje yra degių medžiagų. Tačiau šie žibintai yra sunkūs ir tokiu būdu gana sunkūs naudoti sunkiai prieinamose vietose arba nepatogioje padėtyje.

Dujų degikliai gali būti šildomi tiesiogiai arba netiesiogiai. Tiesiogiai kaitinamuose dujų degikliuose suvirinimo dujos sumaišomos su degimo dujų degimo produktais, o netiesiogiai kaitinamuose dujų degikliuose degimo produktai persiunčia šilumą į suvirinimo dujas per sieną. Kuro dujos (C2H2, H2 LPG ir tt) naudojamos esant nuo 0, 5 iki 10 N / cm2.

Lyginant su elektriniu šildymu, degikliai gali suvirinti didesniu greičiu, yra lengvesni ir patvaresni. Naudojant aštuonias valandas per dieną, dujų degiklio tarnavimo laikas yra nuo 1, 5 iki 2 metų. Pagrindinis dujų degiklių trūkumas yra tai, kad naudojamos dujos yra degios ir sprogios.

Bendras dizainas:

Paprastai pageidautina, kad užpakalinės jungtys būtų sudėtingesnės, nes juosmens, tento ir filė sujungimas yra sudėtingesnis. Priklausomai nuo darbinio storio kvadratinio krašto, vieno vandens ir dvigubo vandens kraštinių preparatų naudojami užpakaliniam sujungimui, kaip parodyta 22.16 pav. Standartiniam krašto ruošimui užpakaliniams siūlams reikia šaknies spragų, bet neturi šaknų.

Dvigubos vandens jungtys dažniausiai yra stipresnės nei vieno vandens jungtys, o griovelio kampas turi lemiamą įtaką jungtiniam stiprumui. Paprastai sąnarių stiprumas didėja, kai griovelio kampas yra padidintas, nes geresnis įsiskverbimas pasiekiamas šaknyje; tačiau gamybos lygis yra sumažintas.

Suvirinimo procedūra:

Sulieti paviršiai kruopščiai nuvalomi ir nuvalomi, tiriami acetonu; blizgios dėmės pašalinamos su šlifavimo popieriumi arba grandikliu. Prieš suvirinant degiklį arba įjungiant suvirinimo dujas, įjungiama suvirinimo dujos ir reguliuojamas jo srautas. Tada dujos deginamos, jei elektros degiklis yra įjungtas į elektros degiklį arba elektros srovę.

Naudojami užpildymo strypai yra 2, 3, 4, ± 0, 5 mm skersmens ir kitų formų, pavyzdžiui, trikampio ir trapzoidinio, skirtingo dydžio. Pripildymo strypai pagaminti iš tos pačios medžiagos kaip ir darbo medžiaga, tačiau gali būti skirtingos spalvos ir paprastai turi didesnį plastifikatoriaus procentą, kad sumažėtų jo minkštinimo taškas.

Pripildymo strypai gali būti supjaustyti ne mažesniu kaip 0, 5 m ilgiu ir susieti į ryšulius arba nesupjaustytus ir tiekiami į ritinius nuo 3 iki 4 kg. Užpildo strypo dydis parinktas taip, kad atitiktų darbo storį, krašto paruošimo tipą ir norimą stiprumą. Dažnesni strypai paprastai sumažina jungtį.

Degiklio galo dydis pasirenkamas atsižvelgiant į darbo storį ir krašto paruošimą. Patarimai, kurių skersmuo yra 1–5–2 mm, naudojami 3–5 mm storio lakštams suvirinti, o lakštai, kurių skersmuo 3-5 mm, naudojami 16–20 mm storio lapams. Paprastai antgalio angos skersmuo turi būti lygus naudojamo užpildymo strypo skersmeniui. Priešingu atveju strypas nebus tinkamai šildomas ir sąnario stiprumas sumažės.

Degiklio ir darbo kampas parinktas atsižvelgiant į medžiagos storį. Jei lapas yra mažesnis nei 5 mm, šis kampas pageidautina būti 20 ° -25 °, o lakštams - 10–20 mm, tai turėtų būti 30–45 °. Žibintuvo galo iki darbo atstumas turi būti pastovus tarp 5-8 mm. Norint sukurti gerą ryšį tarp užpildo ir darbų, suvirinimo pradžioje strypas turi būti šildomas ir lydomas, kad jo galas būtų 3–5 mm ilgiau už darbo pabaigą.

Karšto dujų srautas neturi būti nukreiptas į vieną vietą, o jis turi būti nuolat judinamas per trumpą suvirinimo strypo ilgį ir suvirinamas paviršius, kad abu būtų vienodai šildomi. Jungiamieji kraštai ir užpildymo strypas greitai kaitinami paviršiuje, nes plastikai yra prastos šilumos laidininkai.

Tačiau labai svarbu, kad strypas būtų šildomas per visą jo masę, kad jis būtų gerai suminkštintas centre ir tinkamai įstatytas į griovelį. Dėl šios priežasties storesnių strypų negalima naudoti, o karšto dujų proceso metu suvirinimas yra lėtas, ypač naudojant užpildymo strypų techniką. Jei slėgis netinkamai naudojamas, minkštintas strypas yra suspaustas kryptimi, kuri yra priešinga jo judesiui, kuris joje sukelia bangumą.

Pripildymo strypas turi būti paduodamas kvadratu prie suvirinimo, kad būtų galima tinkamai kontroliuoti slėgį. Kaip užpildo strypas yra priverstas nuleisti rankiniu būdu, jis suvirina prie minkštų briaunų ir sudaro suvirinimą, kaip parodyta 22.17 pav.

Karšto dujų suvirinimas be užpildo strypo pagreitina procesą ir pagerina mechanines jungties savybes. Rodomas paprastas šios technikos nustatymas yra 22.18 pav. (C). Taikant šį metodą, lapų kraštai yra apipilti ir sumontuoti prieš juos tolygiai kaitinant karštomis dujomis.

Po karšto dujų srauto seka šalti volai, kurie turi reikiamą slėgį suvirinimui užbaigti. Suvirinimo greitis šiuo metodu gali būti nuo 12 iki 20 m per valandą, priklausomai nuo lakšto storio. Jungties stiprumas yra nuo 80 iki 90 procentų, palyginti su pradine medžiaga, ir smūgio stiprumas išlieka toks pats. Karštojo dujų suvirinimas be užpildo medžiagos dažniausiai yra naudojamas, kad plėvelėse būtų sujungtos juosmens jungtys.

Esant kritinėms jungtims, geriau sutvirtinti suvirinimo šaknį, kad pagerintumėte jungtį ir kokybę.

Po suvirinimo jungtis leidžiama atvėsti. Dirbtinis aušinimas, ypač storesnis nei 10 mm, gali sukelti įtrūkimus.

Suvirinimo siūlių stiprumas plastikiniuose dažniuose yra 65%, palyginti su pradine medžiaga, 75% įtempta, 85% - suspaudimu, 65% - lenkiant, o filė - 65% įtempta. Suvirinimo medžiagos atsparumas smūgiams paprastai yra labai mažas.

Be mažo karšto dujų suvirinimo stiprio, taip pat sumažėja suvirinimo ir suvirinimo srities plastiškumas, mažas gamybos greitis, ypač storuose lapuose, perkaitimo pavojus ir priklausomybė nuo operatoriaus įgūdžių. Nepaisant šių apribojimų, karšto dujų suvirinimas plačiai naudojamas PVC, polietileno, akrilo ir poliamido suvirinimui.

Suvirinant PVC, dažniausiai naudojamas karšto dujų suvirinimo procesas. PVC neturi aštrių lydymosi taškų. Kai temperatūra viršija 80 ° C, ji minkštėja. 180 ° C temperatūroje jis pradeda tekėti, o 200 - 220 ° C temperatūroje jis patenka į klampią skysčio būseną; jei spaudžiamas slėgis, jis suvirks. Suvirinimo temperatūra turi būti laikoma žemiau kritinio taško, kuriame medžiaga pradeda skilti.

Norint pasiekti optimalią temperatūrą 200 - 220 ° C temperatūroje suvirinimo zonoje, jis turi būti šildomas iki 230 - 270 ° C degiklyje. Oro temperatūros įtaka suvirinimo spartai ir jungtiniam stiprumui pateikti 22.5 lentelėje.

Pasirinkus tinkamą suvirinimo temperatūrą, ant PVC lapo atsiranda nuobodu 2 arba 3 sekundės po to, kai buvo įjungtas karšto oro srautas.

PVC suvirinimo kokybė priklauso nuo greičio, kuriuo užpildo strypas įleidžiamas į sąnarį, kampas, kuriuo jis įleidžiamas į jungtį, jėga, naudojama užspausti šildomą strypą į jungtį, degiklio galo atstumas nuo darbo paviršius, degiklio padėtis ir kryptis suvirinimo metu. 3 mm skersmens užpildo strypas turi būti įleidžiamas į jungtį 12–15 m per valandą greičiu.

Suvirinimas, pagamintas PVC, naudojant karšto dujų užpildymo strypų techniką, rodo mažą smūgio stiprumą. PVC yra jautrus įtampos koncentracijai tokiu mastu, kad net ir tada, kai strypas yra suvirintas prie vamzdžio, sąnario smūgio stiprumas yra tik apie 10% pagrindinės medžiagos smūgio stiprumo.

PVC suvirinimas karšto dujų suvirinimo būdu yra lėtas procesas. Pavyzdžiui, norint sukti vieną metrą PVC, 18–20 mm storio, su V krašto paruošimu būtina nustatyti nuo 30 iki 35 strypų, kurių skersmuo yra 3 mm, todėl reikia atlikti apie 2 valandas. Suvirinimo greitis gali būti padidintas padidinant dujų temperatūrą iki 300 ° C ir iš anksto pašildant užpildymo strypą, tačiau tam reikia atidžiai stebėti procesą, kitaip aukštesnė temperatūra gali sukelti medžiagos skilimą.

Akrilai suvirinami 200 - 220 ° C oro srautu. Akrilo lakšto suvirinimo laikas yra beveik dvigubai didesnis už tą patį storį turinčią PVC plokštę, todėl suvirinimo greitis beveik perpus. Naudotos užpildo strypai supjaustyti iš akrilo lakšto ir jų skerspjūvio plotas yra 7–12 mm 2 . Akrilai taip pat gali būti tinkamai suvirinti naudojant PVC užpildo strypus. Norint pasiekti kokybiškus akrilinių siūlių suvirinimo siūlus, prieš suvirinimą geriausiai tepami paviršiai, kuriuos reikia suvirinti acetonu arba dichlormetanu. Suvirintų jungčių tempimo stiprumas akriluose paprastai yra 3P - 45%, palyginti su pradine medžiaga.

Pageidautina, kad polietilenas būtų suvirintas su N2 arba CO 2 dujomis, šildomomis iki 200 - 220 ° C, nors gali būti naudojami ir dujų liepsnos degikliai.

Karšto dujų suvirinimas taip pat dažnai naudojamas vynilio plastikai, polistirenui ir kitoms plastikinėms medžiagoms suvirinti.

Pagrindinis karšto dujų suvirinimo panaudojimas yra labai didelių gaminių, pagamintų iš lakštinių medžiagų, gamyba, pvz., Ortakių, vamzdžių ir ventiliatorių gaubtai, skirti chemijos gamykloms. Šis metodas paprastai nėra naudojamas mažoms dalims sujungti.

2. Suvirinimas ekstruziniu būdu :

Šiuo metodu į sąnarį tiekiamas užpildas, esantis klampiame skystyje. Karšto užpildo medžiaga lydosi sujungtos plastiko kraštai ir tarp užpildo ir pradinės medžiagos susidaro stiprus ryšys. Tokiu būdu šis procesas panašus į karšto dujų procesą su užpildymo strypų technika. Šio proceso metu galima atlikti patenkinamus suvirinimo siūlus tiek plėvelėse, tiek sunkiųjų matmenų lapuose.

3. Karšto įrankio suvirinimas :

Šis procesas gali būti atliekamas keliais būdais, priklausomai nuo naudojamo įrankio tipo, įskaitant karštą peilį, karštą pleištą, karštą plokštę, juostinį šildytuvą arba presą.

Karštojo ašmenų suvirinimo metu šildomas peilis yra tarp jungiamųjų paviršių, kaip parodyta 22.18 (a) paveiksle. Po to, kai karštas peilis suminkštino paviršius, jis greitai pašalinamas ir paviršiai patenka į slėgį, kad būtų pasiektas suvirinimas. Šį procesą galima naudoti, kad tuo pačiu metu būtų galima sujungti užpakalinius ir juosmens sąnarius per visą kontaktinį paviršių.

22.18 pav. Parodytoje karšto pleišto suvirinimo sistemoje (b) šildomas pleištas yra tarp jungiamųjų paviršių ir judinamas išilgai suvirinimo linijos, nes kraštai yra suminkštinti. Slėgis per ritinėlį padedamas į viršutinę juostą, kad būtų suvirintas prie apatinio lapo.

Šis procesas naudojamas elastingoms medžiagoms suvirinti, bet taip pat gali būti naudojamas ploniems standiems lakštams ar juostoms suvirinti iki 5 mm iki storesnių lakštų. Tačiau šiame procese reikalingos atsargumo priemonės, kad būtų išvengta darbo medžiagos prilipimo prie karšto pleišto. Geriausias iš šio proceso gali būti naudojamas plėvelėms suvirinti naudojant slėginius volelius, išdėstytus virš ir žemiau sujungtų plėvelių, kaip parodyta 22.18 (c) paveiksle.

Be karšto pleišto metodo, plėvelės taip pat gali būti suvirintos karštoje plokštelėje, karštoje juostelėje ir šilumos impulsų metoduose.

Plieninio suvirinimo plokščių suvirinimo plokštė yra perkeliama per suvirintas plėveles. Pasiekus pageidaujamą suvirinimo temperatūrą, naudojamas suvirinimas. Suvirinamos plėvelės yra išdėstytos ant darbo plokštės, kaip parodyta 22.18 (d) paveiksle.

Karšto juostos suvirinimo metu juostos šildytuvas, šildomas elektriniu elementu, yra sukamas ritiniais ir tuo pačiu metu priverčiamas slėgiu P prieš suvirinamąsias plėveles, kurios yra išdėstytos ant darbo plokštės, kaip parodyta 22A 18 (e) paveiksle. Plėvelės gali būti nukreiptos po slėginiais voleliais, judant arba suvirinimo galvutę, arba darbinę plokštę.

Šiluminio impulso procese medžiaga (plėvelės) iškeliama iki suvirinimo temperatūros beveik akimirksniu, kai per elektrinį šildytuvą patenka stiprus srovės impulsas. Šildytuvas gali būti taško, juostos arba net nelyginio tipo. Kadangi šiluma gali būti tiksliai matuojama, išvengiama perkaitimo jungtyje.

Presavimo suvirinimo šiluma perkeliama į suvirinamą sritį karšto suvirinimo preso. Plastikiniai gabalai su jų kraštais skareliuojami tarp pasipriešinimo šildomų spaudos plokštelių, kaip parodyta 22.18 (f) paveiksle. Po to, kai ruošiniai buvo pakelti į suvirinimo temperatūrą, jie laikomi reikiamame slėgyje, nes plokštelės yra atvėsintos vandeniu, cirkuliuojančiu per ortakius.

Presai dažniausiai virsta užpakaliniais siūlais. Tipiškas plastiko suvirinimo presas užpakalinėms jungtims sukuria gana aukštą slėgį, šildo darbą vietoje ir suspausto minkštintą zoną iš visų pusių. Štai kodėl šis metodas vadinamas statiniu-dygiu suvirinimu. Šis metodas gali sudėti suvirinimo lakštus, strypus, juosteles ir plokštes.

Suvirinant plastiką, gali būti sukurtos įtampos, ypač jei suvirinami lakštai yra dideli. Siekiant palengvinti šiuos įtempimus, geras būdas suvirinti suvirintus gaminius nuo temperatūros nuo 25 iki 30 ° C žemiau medžiagos minkštinimo taško.

Karšto įrankio suvirinimas gamina stiprius suvirinimo siūlus aukštu gamybos greičiu. Šis procesas taikomas plastikams, kurių negalima sujungti aukšto dažnio indukciniu suvirinimu, pavyzdžiui, PTFE (polietrafluoretilenas), polietilenu ir polistirenu. Šį procesą galima padaryti užpakalinių, filė ir T-sąnarių. Akrilai, sujungti su karšto įrankio suvirinimu, išsaugo skaidrumą ir aiškumą jungtyje ir jos aplinkoje, taip pat gali būti naudojami plėvelės suvirinimui didelių ilgių siūlėms. Jei reikia daug suvirinimo medžiagų, karšto įrankio suvirinimo metodas gali būti lengvai mechanizuojamas

B. Energijos konversija į šilumą:

1. Aukšto dažnio indukcinis suvirinimas:

HF indukcinio suvirinimo metu ruošinys įdedamas į aukšto dažnio lauką, įrengtą tarp dviejų metalų elektrodų, kaip parodyta ritinio siūlės suvirinimui 22.18 (c) paveiksle. Šiuo būdu galima suvirinti tik tuos plastikus, kurie yra netobuli dielektriniai.

Keletas laisvų elektronų, esančių tokiuose plastikuose, sukelia laidumo srovę, kai medžiaga dedama į HF lauką. Darbas, skirtas įkrauti įkrautas daleles, paverčiamas šiluma. Kai kurie lauko pakaitiniai laukai taip pat generuoja šilumą. Norint padidinti panaudoto šilumos kiekį, gaunama labai aukšto dažnio srovė nuo 30 iki 40 MHz ar net didesnės. Paprastai užpildo medžiaga nenaudojama. Kadangi visa šiluma susidaro tiesiogiai suvirinto ruošinio korpuse, suvirinimo greitis yra aukštas ir elektrodai nėra perkaitinti.

HF indukcinis procesas naudojamas vietiniams, statiniams ir sukčiai suvirinti; vis dėlto sunku padaryti užpakalines, filėles ir pynes. Pagaminti suvirinimo siūlai yra griežti ir stiprūs. Procesą galima lengvai automatizuoti, kad suvirintų plėveles, lakštus ir vamzdelius. Suvirinimo siūlių suvirinimo staklės gali būti atliekamos 27–65 m / val. Greičiu.

Tarp aukšto dažnio suvirinimo privalumų yra didelis gamybos greitis, ekonomika ir patenkinamos jungtys. Jis gali suvirinti medžiagas iki 5 mm storio. Tačiau medžiagos, turinčios mažą dielektrinį išsklaidymo koeficientą, pvz., PTFE, polietileną ir polistireną, neįmanoma suvirinti HF indukciniu suvirinimu.

Tačiau polietilenas gali būti suvirintas šiuo būdu, į sąnarį dedant PVC juostą. PVC, kuris yra netobulas dielektrikas, pašildomas pagal HF srovę ir perduoda šilumą į polietileną, kad būtų pasiektas suvirinimas.

2. Trinties suvirinimas:

Plastikai yra trinties suvirinti tokiu pačiu būdu, kaip ir metalai, nors normalus nustatymas susideda iš vieno gabalo sukimo ir kito stacionaraus laikymo, kaip parodyta 22.19 pav., Tačiau dideli gabalai gali būti suvirinti išlaikant juos stacionarius ir pasukant trumpą tarpą. Suvirinimo kokybė priklauso nuo sukimosi greičio, taikomos ašinės jėgos ir su tuo susijusios plastinės deformacijos.

Kadangi šiluma susidaro sąsajoje, gretimos medžiagos savybės neturi įtakos ir jungtys turi geras mechanines savybes. Dėl tiesiogiai sujungtų šilumos, šis procesas turi didelį suvirinimo greitį, prisitaikymą prie automatinio valdymo ir tinkamumo lauko sąlygomis. Tačiau procesas gali būti naudojamas tik tada, kai vienas iš komponentų yra cilindro formos, kad jį būtų galima pasukti. Taip pat blykstė, susidariusi jungtyje, reiškia ne tik medžiagos švaistymą, bet ir papildomas išlaidas, susijusias su apdirbimu.

PVC vamzdžių ir vamzdžių trinties suvirinimas yra gerai išvystytas. Prieš suvirinant mėgintuvėlio galai sukaupiami vamzdžio galais į alyvą iki 100 ° C 3–4 min., O tada mėgintuvėlius priveržkite 3 minutes, o po to vandenį atvėsinkite iki kambario temperatūros. Suvirinimas atliekamas pasukant vieną iš vamzdelių kišenėje.

Sukimosi greitis priklauso nuo vamzdžio skersmens, pavyzdžiui, 50 mm skersmens vamzdis sukamas 800 aps./min., O 80 mm skersmens vamzdis sukamas 600 aps./min., O sukimo laikas yra 1 ± 0, 5 min. Pasiekus norimą klampią skysčio temperatūrą 140–160 ° C, sukimas sustabdomas ir slėgis nuo 20 iki 40 N / cm 2, kol suvirinimas atvėsinamas iki kambario temperatūros maždaug 7–10 minučių.

Trinties siūlės PVC lygina kokybę su pagrindine medžiaga. Tipiška jungiamoji jėga panašioms medžiagoms yra apie 90% pirminės medžiagos.

3. Ultragarsinis suvirinimas:

Ultragarsiniam plastikų suvirinimui suvirinimo aparatas turi tas pačias savybes kaip ir metalo. Pagrindinis suvirinimo aparato elementas yra keitiklis, kuris ultragarso osciliatoriaus tiekiamą HF energiją paverčia vibracijomis. Vibracijos yra taikomos darbui per sonotrodą, kuris yra nustatytas ant priekalo, kaip parodyta 22.20 pav.

Darbui taikomos mechaninės vibracijos sukelia šilumos susidarymą plastikinėje medžiagoje. Minkštai medžiagai taikomas slėgis, kad būtų užbaigta jungtis. Suvirinimas vyksta tuo pačiu metu kaip ir įtampos įtampos keitikliui. Naudojamas dažnis yra apie 20 KHz.

Skirtingi ultragarsinio suvirinimo bruožai:

(i) Jo gebėjimas pritvirtinti iš vienos pusės, t. y. nereikia antrojo elektrodo, todėl antrasis gabalas gali būti neriboto storio, kaip parodyta 22.21 (a),

(ii) ultragarsinę energiją galima naudoti esant pastoviam atstumui nuo suvirinimo, kaip parodyta 22.21 (b) paveiksle;

(iii) dėl šilumos lokalizacijos nesuvartojama didelė medžiaga,

(iv) šilumos koncentracija norimoje vietoje padeda padidinti suvirinimo greitį,

v) paviršiaus teršalai, pvz., riebalai, grafitas, elektrolitai, neturi pastebimo poveikio suvirinimo kokybei;

vi) nėra trukdžių radijo imtuvui;

vii) suvirinimo įrankiui nereikia prijungti jokios įtampos,

(viii) Daugelis termoplastikų ir platus storis gali būti suvirinti ultragarsiniu suvirinimu ir

ix) Lengva naudoti ir automatizuoti.

Ypatinga ultragarsinio suvirinimo taikymo sritis yra vidutinio ir didelio storio plėvelių ir lakštų suvirinimas vietoje, užsandarinant kartonines dėžes, kuriose siūlė gali būti užteršta tepalu, ir įvairių konservų, kuriuose yra srovės laidžių skysčių, pakuotėje.

Tvirti plastikai, tokie kaip polikarbonatas su žemu elastingumo moduliu ir maža lydymosi temperatūra, geriausiai atitinka ultragarsinį suvirinimą. Ultragarsiniu suvirinimu taip pat galima suvirinti acetalą, nailoną, polipropileną, didelio tankio polietileną, akrilą, PVC, polistireną ir sintetinius tekstilės gaminius. Geriausios iš visų yra lapų ir taškinių vietų sąnariai. Patenkinamos jungtys taip pat gali būti gaminamos statiniu sūkiu, kaip parodyta 22.22 pav. Nė vienas iš šių jungčių nereikalauja jokio krašto paruošimo ar užpildymo metalo. Panašūs plastikai taip pat gali būti suvirinti ultragarsiniu būdu.

4. Infraraudonųjų spindulių (IR) suvirinimas:

Šiame procese suvirinimo karštis tiekiamas infraraudonųjų spindulių šviesos šaltiniu, pvz., Sylite glower, chromo plieno atsparumo elementu, kvarco strypo lempa ir kt. Siekiant pagreitinti procesą, suvirinimas atliekamas ant juodos plokštelės iš putų. plastikas, kempinė guma arba stora guma. Suvirinimo slėgį užtikrina atsarginė plokštelė, kuri tvirtai laikoma prie ruošinio.

Polietileno plėvelė gali būti tinkamai sujungta naudojant IR suvirinimą. Darbo storis, kurį galima suvirinti, priklauso nuo IR šaltinio galios. Pavyzdžiui, 1200 ° C temperatūros sylite žvakė, laikoma 12–14 mm atstumu nuo ruošinio su kempinės guma, gali suvirinti maksimalų storį iki 2 mm. Bet kokią plastikinę plėvelę, kuri gali prasiskverbti į klampią skysčio būseną ir reikalauti mažo suvirinimo slėgio, galima suvirinti IR suvirinimo būdu. Šio proceso metu pagaminti suvirinimo siūlai paprastai yra nesuvaržyti ir turi didelį jungtį. Infraraudonųjų spindulių šviesa taip pat gali suvirinti lapus, sukrautus į krūvą.

5. Branduolinis suvirinimas:

Šiame procese suvirinami ruošiniai apšvitinami neutronų srautu. Prieš suvirinimą suvirinamiems paviršiams suteikiamas ličio arba boro junginio sluoksnis. Kai tokį padengtą paviršių bombarduoja neutronai, vyksta branduolinė reakcija, dėl kurios susidaro šiluma. Taip sukurta šiluma pakelia paviršius į klampią skysčio būseną, todėl jie gali būti suvirinti. Šis procesas gali būti naudojamas suvirinti PTFE į polietileną, polistireną, kvarcą ir aliuminį.

Branduolinis suvirinimas turi apribojimą, nes jis negali būti taikomas medžiagoms, kurios yra aktyviai radioaktyvios, kai jos apšvitinamos neutronais.