Особенности сваривания полиэтиленовой пленки — технология, оборудование, нюансы

Главная / Техника сварки

Назад

Время на чтение: 3 мин

0

3658

Пленка из полиэтилена достаточно широко применяется в разных сферах. Некоторые виды ее использования предполагают соединение нескольких элементов.

К примеру, при обтягивании парниковых каркасов или формировании изоляционных слоев при строительстве.

Сварка полиэтиленовых материалов, в том числе и пленки, может производиться в домашних условиях. Эта статья расскажет о необходимом для сварки полиэтилена оборудовании, а также технологии самостоятельной пайки этого материала.

• Технология спайки
• Инструменты и приборы Спайка утюгом
• Спайка паяльником

Технология спайки

Сварочное соединение разных частей полиэтиленовой пленки происходит путем воздействия на ее края температурой, равной температуре плавления материала, с последующим плотным сжатием слоев.

Сжатие расплавленного полиэтилена соединяет части элементов на молекулярном уровне, формируя прочный шов-спайку.

Однако чтобы этот шов был надежным и выдержал нагрузку, нужно применить подходящую аппаратуру для сварки, а также соблюсти нюансы технологии. Важно соблюсти подходящий уровень температуры, который колеблется в узком спектре от 130 до 160 градусов Цельсия.

Несмотря на то, что внешне пленочное полимерное соединение не особо похоже на металл, правило тщательной зачистки поверхности работает и с ним.

Частицы инородных включений способны нарушать молекулярную структуру соединения двух пленок. Поэтому очистка поверхности играет ключевую роль в подготовке к сварке.

Помимо этого должны соблюдаться такие правила как:

1. Все части материала, которые будут спаиваться, должны быть изготовлены одной партией
2. Не должна быть нарушена температура плавления при сварке. Заниженный показатель температуры создаст непрочное соединение, завышенный – деформирует материал.
3. Повторная сварка уже подвергавшихся тепловой обработке кромок недопустима.

Также на качество и прочность пленочного шва влияет инструмент, которым он создается. Нужно правильно выбрать сварочный прибор. Желательно брать тот, в обращении с которым будет меньше проблем.

Можно ли клеить полиэтилен?

При устройстве гидроизоляции или теплицы нередко возникает необходимость склеить несколько кусков полиэтилена, чтобы получить пленку нужного размера. Но как склеить полиэтиленовую пленку, и есть ли возможность это сделать в домашних условиях?

Вопрос не такой простой, как кажется изначально. Еще из школьного курса химии известно: чем выше полярность полимерного материала, тем лучше он поддается склеиванию. Записанная химическими символами молекула полиэтилена очень похожа на длинную цепь, состоящую из одинаковых звеньев – СН2-. Такое однообразие говорит о том, что электрические заряды внутри молекулы полиэтилена распределены равномерно, т.е. она является неполярной. Поэтому полиэтилен склеивается очень плохо.

Сваривание полимерной пленки: а – с помощью электропаяльника; б – с помощью наездки для электроутюга; в – открытым пламенем.

Очень часто для склеивания полимерных материалов применяют клеящие смеси, которые готовят из этих же материалов (или сходных с ними), растворенных в подходящем растворителе. Но с полиэтиленом это не пройдет – он практически не растворяется в органических растворителях.

Некоторые полимеры можно склеивать уже потому, что они имеют шероховатую поверхность. В этом случае клеевой раствор заполняет неровности и, застывая, цепляется за них, намертво склеивая куски материала. Но с полиэтиленом так сделать не получится, поскольку у него идеально гладкая поверхность.

Поэтому если говорить именно о процессе склеивания, то склеить полиэтиленовую пленку в домашних условиях практически невозможно. Да и в промышленных ее до сих пор никогда не склеивали.

Но хотя куски полиэтилена и нельзя склеить, зато их можно сварить, или, что будет точнее – спаять, что с успехом и делают многие годы в промышленности, разработав множество способов такой сварки. Но из этого множества способов есть только два, которые возможно применить в домашних условиях.

Пакля: для чего? Выбор клея для экструдированного пенополистирола. Как осуществляется пароизоляция в перекрытиях. Подробнее>>

Инструменты и приборы

Прочное соединение полиэтиленовой пленки может быть произведено утюгом, паяльником, либо специальным оборудованием.

Спайка утюгом

Это достаточно простой способ соединения частей полотен, ведь бытовые утюги есть почти в каждом доме.

Сварка пленки паяльником

Стандартный бытовой нагревательный прибор на 40–60 Вт после усовершенствования жала применим для сварки полиэтиленовой пленки. Но жало необходимо усовершенствовать, стандартное заменяют медным или алюминиевым прутком. Площадь касания нужна небольшая, до 2 мм. Удобно, когда есть радиус скругления, обеспечивается плавность движения инструмента.

Остро заточенное с одной стороны жало упрощает процесс монтажа: одновременно происходит соединение материала и обрезка краев.

Стандартный бытовой нагревательный прибор на 40–60 Вт после усовершенствования жала применим для сварки полиэтиленовой пленки

Готовое жало фиксируется в паяльнике с помощью винта. Иногда для надежности край жала круглым не оставляют, его расплющивают, а затем устанавливают в пропил. Самодельное оборудование для сварки применяется при фасовке небольших партий метизов, изготовлении нестандартной упаковки. С его помощью легко сделать футляр для пульта, чехол для гаджета.

Сваривать куски пленки стандартным жалом неудобно:

• слишком большая площадь контакта, образуется неаккуратный шов с наплывами;
• происходит налипание разогретого полиэтилена;
• не обеспечивается прочность соединения, много прожогов.

Специальное оборудование

Крупные работы требуют применения более серьезных инструментов. Чтобы создать соединение пленки большой площади, понадобятся специальная аппаратура для сварки.

Подобная аппаратура оснащена настройками уровня давления, температуры, скорости перемещения разогретого элемента по поверхности полиэтилена. В бытовых вариантах формирования пленочных швов таких функций нет.

При сварки полиэтиленовых полотен из одной партии настройки задаются один раз. Перенастраивать оборудование для каждого шва не нужно, что ускоряет работу.

Помимо регуляторов настроек, аппараты для спайки оснащены роликовыми механизмами. Это задающие и натяжные элементы, стабилизирующие скорость продвижения свариваемых пленочных полотен.

Это улучшает качество пропайки полиэтилена, повышает прочность соединения.

Существуют аппараты, применяющие разные способы нагрева: воздушные и контактные. Воздушный нагрев производится воздействием на материал горячим воздухом. При контактном задействован контактирующий с материалом нагревающий элемент.

Соединение, созданное при помощи сварки полиэтиленовых полотен, имеет более высокий порог прочности, чем то, которое было создано проклейкой специальными материалами. Ведь спаянный шов соединяет сами полотна на молекулярном уровне, без каких-либо посредников.

Сварка полиэтилена горячим предметом

Сваривание пленки с помощью электропаяльника: а — вид шва; б — устройство электропаяльника для сваривания пленки.

Удобнее всего такую операцию делать при помощи металлического ролика с нагревательным прибором внутри. Но чтобы сделать такой прибор в домашних условиях, нужно обладать достаточно высокой квалификацией электрика.

Поэтому народная смекалка нашла вполне удовлетворительную замену такому инструменту – обычный утюг. Поскольку полиэтиленовая пленка разных марок плавится при разных температурах, то никаких конкретных рекомендаций по температурному режиму сварки дать нельзя.

Температуру разогрева утюга для сварки придется определять путем проб и ошибок. Если температура утюга окажется недостаточной, то пленка не проварится, если же утюг разогреть слишком сильно, шов получится “переварен”, слабым, к тому же пленка по бокам шва будет легко рваться. Единственное, что можно посоветовать изначально, – утюг не должен быть слишком уж горячим.

Сама технология спайки очень проста. Чтобы сделать шов аккуратным и ровным, спайку лучше производить на ровной деревянной поверхности. Края пленки нужно положить на эту поверхность с небольшим нахлестом друг на друга (0,5-1 см). По этому нахлесту и нужно провести носиком или ребром нагретого утюга. Прохождение должно быть не больше секунды на одном месте, иначе пропалите пленку.

ПВХ пленку можно узнать по желтоватому оттенку края рулона.

Но при таком способе спайки есть один очень важный негативный момент: разогретая полиэтиленовая пленка очень часто прилипает к утюгу. Чтобы этого не случилось, лучше перед спайкой прикрыть полиэтиленовый шов тонким листом целлофана, и потом уже пройтись по нему утюгом.

Прочность спайки можно проверить, просто потянув спаянные куски в разные стороны. Если шов расходится – значит, качество пайки неудовлетворительное, и нужно повторить все с самого начала. Некоторые умельцы выполняют эту спайку не утюгом, а раскаленным лезвием ножа, утверждая, что им так сподручнее. Но это уже дело вкуса.

Сварка с прутком

Например, при укладке линолеума из ПВХ требуется сваривание с использованием присадочного прутка. Линолеум предварительно готовят. Он должен быть плотно уложен на пол.

Все стыки должны подгоняться без образования щелей или зазоров. Качественный шов без использования специального оборудования очень трудно. Обычный фен сделать это не способен из-за значительной толщины линолеума.

Требуется специальное приспособление и оборудование. Перед свариванием прутком кромки необходимо подготовить, расплавленный пруток обеспечит их надежное соединение. Образовавшиеся наплывы удаляют специальным ножом.

Склейка (сварка) плёнки в домашних условиях

Тепличная плёнка представляет собой термопластичный полимер с переменной кристаллической структурой и чрезвычайно широким спектром применения. Тонкими разновидностями можно накрывать временные парники, а более плотную монтировать на стационарные теплицы.

Полиэтилен — это самый популярный пластический материал в мире. Он является прекрасным теплоизолятором, не пропускает влагу, устойчив к химически активным веществам. Прочное соединение листов может понадобиться при монтаже теплицы, а также впоследствии, если плёнка будет повреждена во время непогоды. Среди вариантов её соединения: склеивание, сварка и даже зашивание нитками.

Узнайте, какая должна быть оптимальная температура в теплице.

Химико-физические характеристики материалов

Полиэтиленовая плёнка — это синтетический материал, изготовленный из гранул полиэтилена. Среди множества видов данной плёнки обычная рулонная, армированная, гидрофильная, вспененная, светостабилизированная и другие виды.

Она может быть прозрачной, белого оттенка или любого другого. Материал окрашивается на этапе производства.

Срок службы зависит от плотности и составляет от 2 до 5 лет. Плотность материала — от 40 до 200 мкм.

Важно! Если теплица выполнена из кусков полиэтилена, то все стыки должны быть спаяны или склеены. Это поможет избежать повреждений во время сильного ветра.

Ключевые свойства полиэтиленовой плёнки:

Основным полезным свойством термопластов является то, что их можно нагревать до температуры плавления, охлаждать и снова нагревать без существенного изменения свойств. Вместо горения они разжижаются, что позволяет легко использовать их повторно. Но нужно учитывать, что плёнка не слишком долговечна. Материал стареет под воздействием солнечного света и УФ лучей.

Знаете ли вы? Если фактический состав термопластического полимера, из которого изготовлена плёнка, неизвестен, то эпоксидный клей (эпоксидная смола) будет лучшим выбором для соединения, поскольку она прослужит дольше, чем сами листы плёнки.

Плёнка из поливинилхлорида (ПВХ) относится к полимерам, которые производятся на основе элементов, полученных из нефти (этилена), и хлора, полученного из каменной соли. Она реже используется для парников, но также обладает неплохими характеристиками. 1 кв. м материала способен выдерживать до 100 л воды над собой. Разрыв такого материала происходит реже, но это всё равно возможно. Основные характеристики: невысокая плотность (0,25 кг/кв. м), высокая прочность, хорошее звукопоглощение, отсутствие горючести и широкий диапазон температур, при котором она может быть использована.

Свойства ПВХ-плёнки:

Армированная тепличная плёнка состоит из нескольких слоёв. По сути, это 2 полотна из полиэтилена, которые армировали — одели на металлизированный каркас. Разные типы материала различаются размером ячеек, материалом и толщиной нитей каркаса. Это может быть полиэтилен, лавсан, полипропилен, стекловолокно. Считается, что материал с размером ячеек 15×15 мм будет лучшей для теплицы. Как и на любой плёнке, на ней могут возникнуть проколы и повреждения. Но благодаря каркасу они ограничится размерами ячейки.

Свойства армированной плёнки:

Армированную плёнку отличает более длительный срок эксплуатации, а также высокая пропускная способность света. Благодаря особенностям структуры она обладает очень высокой прочностью. Недостатком материала является то, что из-за шероховатости на ней может накапливаться пыль, скапливаться конденсат, что приводит к появлению плесени, поэтому плёнку периодически промывают.

Особенности сварки плёнки для разных видов

Полиэтилен плавится при высокой температуре, а значит, соединить разрыв в тепличной плёнке можно любым способом, при котором происходит нагрев материала. Чтобы шов был прочным, нужно очистить материал от загрязнений. Также удалите все наклейки, краску, пометки маркером. Затем обезжирьте место соединения и нагрейте до +130°С. Расплавившийся материал прочно сварится, образуя плотный шов. Нельзя сваривать одну и ту же кромку дважды. Будет правильно обрезать предыдущий шов, очистить место соединения и выполнить сварку заново.

Использование утюга в качестве сварочного нагревателя

Следующий популярный способ – это расплавление пленки и создание стыка с использованием утюга. Преимущество этого метода состоит в том, что таким образом можно сваривать значительные участки пленки, создавая при этом нужную ширину шва. Так как любой утюг имеет термореле и возможность регулировать температуру, то подобрать требуемый терморежим для полиэтилена различной толщины не составит труда. Процесс сваривания лучше вести на гладкой деревянной поверхности. Куски (листы) пленки накладываются внахлест, ширина которого выбирается индивидуально, затем верхний слой покрывается бумагой или фторопластовым листом, после чего прижимают и проводят утюг вдоль линии сварки. Сила прижима, скорость и температура подбираются опытным путем.

На рис.2 изображена удобная насадка для утюга, с помощью которой можно получить двойной сварочный шов (1 – основание; 2 – контактные клинья; 3 – скобы крепления к подошве утюга).

Насадку изготавливают из латуни, меди или алюминия.