Сварка полиэтиленовой пленки различными методами

Пластик (она же пластмасса) и любые другие искусственные полимеры за последние 30 лет приобрели большую популярность в нашей стране. Из пластика изготавливается все: от посуды до труб. По этой причине производители предлагают самый разнообразный инструмент для работы. Сейчас вы можете приобрести оборудование для сварки пластика, чтобы выполнить как любительский ремонт, так и профессиональную сварку пластмасс. Самый простой набор для сварки пластика позволит быстро и относительно недорого спаять трубы, например.

Но из-за большого разнообразия инструментов у сварщиков часто не получается выбрать прибор, который удовлетворит их профессиональные потребности. Поэтому мы решили кратко рассказать, с помощью каких инструментов можно сварить детали из пластика.

Разновидности оборудования

Сейчас купить оборудование для сварки пластика — это дело пяти минут. Можно даже не выходить из дома и заказать прибор в интернет-магазине. Но как выбрать среди такого разнообразия аппаратов для сварки пластика и не ошибиться? Далее мы расскажем о разновидностях приборов для сварки пластмасс, а в заключении поделимся своим мнением касаемо выбора прибора для новичков.

Сварочный ручной фен

Ручной сварочный фен — это самый простой, а потому наиболее популярный прибор для сварки изделий из пластика. Производители предлагают сотни моделей, которые отличаются только эргономикой и мощностью. Вне зависимости от цены суть работы сварочного фена всегда одна: им нагревают припой и кромки до температуры плавления, чтобы сформировать неразъемное соединение. К стыку двух деталей прикладывают припой (обычно это пруток, изготовленный из того же пластика, что и сами детали) и нагревают его до температуры плавления. Припой заполняет стык между деталями и остывая образуется шов.

По конструкции сварочный фен очень похож на обычный бытовой фен для сушки волос. Отличие в том, что изготовлен сварочный прибор из более долговечных материалов и способен нагревать пластик до температуры в 500 градусов по Цельсию. Этой температуры более чем достаточно, если нужна быстрая и качественная сварка пластика.

Сварочные фены могут иметь ручную или автоматическую регулировку нагрева. Автоматическая пригодится новичкам, которые не имеют достаточного опыта. А вот ручную регулировку оценят профессионалы, знающие все тонкости качественного выполнения работ.

Также у фена могут быть специальные насадки, с помощью которых можно направлять горячий воздух. С помощью таких насадок выполняются разные соединения: и внахлест, и встык. В магазинах можно найти насадки различного диаметра и с разной формой сопла.

В продаже представлены промышленные и бытовые сварочные фены. У промышленных фенов высокая мощность и температура нагрева, они лучше собраны и в целом позволяют выполнить большинство работ: от сварки полимерных тканей, до сварки оболочки труб. У бытовых фенов нет таких широких возможностей, но зато они стоят недорого и ими можно выполнить несложный ремонт.

Сварочный экструдер

Сварочный экструдер для сварки пластика (пластмасс) — это ручное устройство для сварки, внешне похожее на пистолет. Суть его работы проста: сначала в экструдер заправляется пластиковый пруток, который затем нагревается до температуры плавления, а после расплавленный пластик выдавливается на место стыка. Представьте, что вы соединяете две детали с помощью суперклея. Только детали сделаны из пластика, а тюбик — это сварочный экструдер, из которого выдавливается не клей, а расплавленная пластмасса.

Расплавленный слой пластмассы быстро застывает, образуя прочное соединение. При этом у экструдера есть несколько преимуществ, которых лишены сварочные фены. Так, например, можно за один проход сварить толстые детали. Из-за этого производительность сварки в разы выше. Да и сама технология сварки экструдером крайне проста.

Единственный недостаток — это возможность сварить только детали из одинаковых типов пластика. У вас не получится сварить детали, у которых отличается химический состав или температура плавления. И этот недостаток сужает возможности сварки. Также поверхность деталей нужно подготовить перед сваркой, чтобы они лучше соединились друг с другом.

Контактный сварочный аппарат

Это целая группа аппаратов, в основе которых лежит применение контактной сварочной технологии. Контактная сварка — это метод соединения металлов и полимеров путем воздействия на них кратковременного теплового импульса и небольшого механического давления. Аппараты для контактной сварки пластика не используются в домашней сварке, но их часто можно встретить на производствах.

Такие аппараты позволяют работать быстро и качественно, соединение получается прочным и долговечным. Зачастую в качестве заготовок используют пластмассовые листы, отчего такие аппараты также называют аппаратами для сварки листов пластика.

Профессиональные сварочные аппараты

Порой, для пластика оборудование должно отвечать самым высоким стандартам, чтобы соединение получилось не только долговечным, но и герметичным. С такой задачей справится профессиональный сварочный аппарат.

Виды оборудования

Покупка оборудования для сварки пластика и пластмасс сейчас не занимает много времени. Крупные торговые центры предлагают все возможные варианты техники. Но, если даже туда идти не хочется, можно в несколько щелчков мышкой выбрать и заказать необходимое в интернет-магазинах.

Сделать ошибку в обоих случаях легко, ведь нельзя купить первый попавшийся прибор. Что нужно знать новичку про сварку пластмасс? Что учитывать при покупке аппарата?

Далее мы обсудим существующую технику, разберем её достоинства, и для какого пластика она подходит.

Ручной фен для сварки

Самый распространённый благодаря своей простоте прибор — ручной сварочный фен для пайки пластмасс. Эргономика аппаратов разных марок разная, мощность тоже.

Известные заводы ставят на фены цены повыше, на китайских сайтах и отечественных рынках можно найти дешевле. Но в любом случае принцип их работы неизменный. Они плавят припой и края элементов, соединяя их между собой неразрывным швом.

В качестве припоя используют проволоку или прут из того же полимера, что и элементы. Припой нужен для того, чтобы заполнять пустое пространство между деталями и делать плотный шов.

Своё название этот аппарат получил из-за схожести с обычным бытовым феном для волос. Разница между ними только в температуре. Сварочный фен создаёт температурное напряжение до 500 градусов.

Виды пластика, которые свариваются

Свои свойства при расплавлении с последующим остыванием сохраняют не все разновидности пластика. Невозможна сварка пластика, который боится нагрева. Эти виды полимерных материалов называются реактопластами. Они горючие, при нагреве начинают дымить, при высокой температуре горят, обугливаются.

Хорошо свариваются только термопласты, самые распространённые из них ПВХ (поливинилхлорид), полиэтилен и полипропилен. Другие виды разогреваемых пластмасс обычно склеивают или монтируют на обрешетке. Это:

• нейлон;
• поливинилацетат;
• поликарбонат;
• полиэтилентерефталат;
• полистирол.

Сварочный процесс возможен, если детали выполнены из однородного пластика. Формат особенной роли не играет. Соединять детали можно на всю толщину или на треть слоя, при меньшем шве сцепление деталей считается ненадежным. Трубные изделия чаще монтируются внахлест. Такое соединение имеет большую площадь сцепления.

Способы сварки пластика и оборудование

Для пайки пластика в домашних условиях применяется несколько методов.

Контактная сварка для пластика наиболее удобная. Не требует присадочного материала. Самый простой из них – бытовой паяльник с рабочим напряжением 220 вольт со специальной насадкой вместо жала, она обеспечивает большую площадь разогрева. Контактный метод считается универсальным, им соединяют полипропилен и полиэтилен различной плотности, формы и толщины. Сущность процесса – разогрев зоны шва до 260°C с последующим соединением деталей стыковкой или внахлест. Существует три вида оборудования для сварки пластиков: 1) когда нагревательный элемент воздействует на всю толщину детали (для листового и трубного пластика); 2) зона разогрева ограничена (соединение листов внахлест); 3) одновременно нагревается внутренняя и наружная часть соединяемых элементов (стыковка враструб).

Соединение деталей горячим воздухом с помощью строительного фена или термопистолета позволяет применять присадочный пруток, он подается вручную. Принцип работы оборудования прост: воздух от электронагревателя вентилятором нагнетается через узкое отверстие в зону разогрева. Полимер плавится, образуется шов. Фен с насадкой удобнее пистолета, пруток заправляется в насадку, левая рука высвобождается. Для дома часто приобретают термопистолет или фен мощностью 1,5 или 2 кВт. Он разогревает воздух от +180°C до +260°C, модели оснащены терморегуляторами.

• Соединение деталей экструдером предполагает подачу расплавленного полимера в зону соединения деталей. Этот метод самый простой и надежный, после сварки образуется ровный шовный валик.

Экструдеры выпускаются двух типов:

• бесконтактный, когда подаваемую массу необходимо разравнивать специальным валиком;
• контактный, когда мягкий полимер подается с усилием.

Регулировка осуществляется с учетом вида полимера, толщины присадочного прутка.

Экструдер

Популярное устройство для сварки пластика — экструдер. Принцип работы заключается в том, что в это устройство помещается пруток из пластика, который после разогревания его до температуры плавления попадает в зону сварки и помогает процессу соединения деталей, изготовленных из пластика. Расплавленный материал прутка при этом играет роль своеобразного клея.

Этим аппаратом можно соединять детали большой толщины, осуществляя это за один проход. Это увеличивает производительность процесса. Преимуществом обладает такой вид экструдера, при котором размягченный материал прутка подается в зону сварки с некоторым усилием. Иначе эту массу необходимо разравнивать с помощью специального валика.

Технология сварки пластмасс феном или термопистолетом

Метод применяется для изделий любой конфигурации. Феном монтируют трубы, бамперы, бассейны, напольные покрытия и многое другое.

Феном для сварки пластика соединяют любые термопласты. Пистолет чаще применяется для соединения деталей внахлест: разогревается пространство между ними, после этого шов уплотняется, прокатывается валиком. Также соединяют детали с помощью фена, когда изделия соединяются встык, в зону шва подается присадочный пруток – он направляется поверх стыка или в него. Теперь про насадки, строительный фен для сварки прутком одновременно разогревает кромки и присадочный материал. Насадки на фены разделяются по видам:

• фиксирующие перед сваркой прижимают свариваемые поверхности;
• щелевые удобны при сварке кровельных материалов;
• формировочные используются для прутка толще 4 мм.

Технология выполнения шва предполагает предварительную обработку кромок: их очищают, обезжиривают. С кромок, толще 2 мм, предварительно снимают фаску, чтобы было место для укладки прутка. При соединении тонких пластиков пруток подается непосредственно в зазор между деталями. Необходимо учитывать, что с применением присадочного материала образуется выпуклый шов. При необходимости лишний полимер срезается. Для образования ровного соединения необходимо соблюдать расстояние между феном и соединяемыми деталями. Скорость движения фена регулируется так, чтобы пруток и кромки успели разогреться, но не сильно оплавились. Не должно быть деформации края.

Фен

Простой, но пользующийся большой популярностью инструмент для сварки пластика — это ручной фен. Имеются различные его модели, которые различаются между собой значением мощности и эргономическими показателями. Все разновидности обладают одинаковым принципом действия. Такое название это устройство получило за внешнее сходство с бытовым феном для сушки волос. Отличие состоит в том, что сварочный фен может разогревать материал до температуры 500 градусов, обеспечивая сплавление деталей из пластика.

Регулировка нагрева может осуществляться ручным способом или с помощью автоматической регулировки. Фен комплектуется вместе с насадками, функция которых заключается в направлении воздуха в зону сварки. Набор для сварки пластика состоит из насадок разного диаметра. Также различной может быть форма сопла. Например, щелевые насадки удобны при соединении кровельных материалов.

Более высокую температуру нагрева обеспечивают профессиональные воды фенов. Наиболее часто фен используется при соединении пластмассовых деталей методом внахлест. Также это устройство находит широкое применение при сварке встык.

Технология сварки пластмасс экструдером

Из всех горячих методов самым экономичным и удобным считается соединение пластиковых элементов контактным экструдером, когда расплавленная масса, подаваемая в стык, прижимается направляющим соплом. Этот метод применяется для деталей с толстой стенкой. Экструдер подает уже размягченный материал. При таком способе:

• уменьшается расход энергии;
• улучшается теплопередача;
• нет необходимости использовать прижимные устройства;
• легче контролировать качество шва.

Основные этапы технологического процесса:

1. Разогрев свариваемых кромок до состояния вязкости разогретой массой;
2. Стыковка силой рук или специальными устройствами;
3. Естественное охлаждение соединенных деталей (их нельзя сдвигать до полного затвердевания).

Выбор сварочных прутков

Присадочный материал выбирается под тип свариваемого пластика. Он указывается в маркировке. Присадочные полипропиленовые стержни выпускаются разного сечения: треугольные, круглые. Если детали скрепляются под прямым углом, лучше выбирать треугольный стержень. Они различаются по цвету. Большим спросом пользуются черные и серые. Полиэтиленовые прутки для сварки пластика мягче, чем полипропиленовые, температура плавления ниже (от +160°C).

Присадочные материалы используются при температуре окружающей среды выше +15°C. На холоде они теряют пластичность, становятся хрупкими.

При выборе присадки необходимо обращать внимание на температуру плавления прутка или стержней. Допустимо использование незначительно отличающихся полимеров, если они сходны по режиму пластичности. Важно, чтобы присадочный материал хорошо входил в экструдер, подходил по диаметру загрузочного отверстия и выходного сопла. Для ручных экструдеров применяются прутки или стержни от 2 до 7 мм.

Способы сварки полиэтиленовой пленки

Температура плавления полиэтилена зависит от его толщины. При сварке полиэтилена в домашних условиях необходимо соблюдать технологический режим. Полиэтилен – очень тонкий материал, от 30 до 200 микрон. Как сварить его, чтобы образовалось прочное соединение:

• необходим нагрев оборудования до нужной температуры (от 130 до 160°С);
• выбирается оптимальная скорость сварки, при медленной — полимер повреждается, при большой — не образуется прочный шов.

Некоторые нюансы:

• монтируются только однородные материалы, они должны совпадать по фактуре, толщине, плотности;
• поверхность в области шва хорошо очищается, посторонние включения нарушают герметичность соединения;
• свариваются только нетронутые участки, необходимо отступать от кромки хотя бы 5 мм, иначе не получится однородной структуры.

Разметочный шаблон помещают под прозрачную пленку или накладывают сверху, тогда бумага предохраняет полимер, ее убирают после окончания работ. На качество шва она не влияет, так как не успевает плотно приклеиться. На поверхности остаются только микроскопические волокна.

Термо-контактная сварка пластика

Она же контактно-тепловая. Эта технология сварки пластмасс подразумевает использование нагретого сварочного инструмента, при контакте с которым происходит нагрев соединяемых поверхностей.
В зависимости от выбранного оборудования существует два варианта такой сварки:

1. Нагревательный элемент плотно прилегает к соединяемым деталям. В результате чего он их оплавляет.
2. Нагревательный элемент контактирует только с внешними частями свариваемых изделий. В результате происходит их проплавление.

Термо-контактный метод сварки – это один из самых доступных и универсальных способов. Для него используется специальное автоматизированное оборудование, которое работает в полностью автоматическом режиме. Например, это может быть линия по розливу молока в пакеты.

Цена оборудования для термо-контактной сварки достаточно высока. Но опыт его использования показывает, что она в значительной степени оправдывается высокими показателями производительности и рентабельности.

Какой паяльник для полипропиленовых труб лучше купить

Все аппараты для сварки пластиковых труб имеют нагревательные элементы и матрицы, куда помещаются торцы трубы и фитинга. В них заготовки нагреваются и соединяются между собой, создавая герметичный круговой шов за считанные секунды.

Основными параметрами выбора инструмента являются:

• Мощность. Варьирует от 600 до 2000 Вт и влияет на скорость нагрева пластика и производительность — чем показатель выше, тем быстрее получится выполнить работу.
• Количество насадок и их диаметр. От этого зависит трубы какого диаметра можно будет соединять посредством сварочного аппарата.
• Регулировка температуры. Облегчает настройку при работе с полипропиленом разных производителей, у которых температура плавления колеблется от 220 до 260 градусов. Улучшает использование паяльника в зависимости от времени года — особенно зимой, когда пластик более холодный.

Но для различных видов работ важно правильно выбрать форму паяльника. Их бывает всего две.

Мечевидные аппараты

Имеют удлиненную пластину, в форме широкого меча, на которой болтами закреплены насадки. Температура от пластины передается на матрицы. Эти паяльники еще называют утюжками из-за формы нагревательного элемента.

Такие модели больше рассчитаны на стационарную работу на столе. Сварочный аппарат хорош для работы в незагроможденных местах, куда удобно подлезть мечевидной конструкцией. Еще за счет возможности установить одновременно сразу несколько пар матриц он удобен для сварки полипропиленовых труб разных диаметров.

Цилиндрические аппараты

Эта разновидность паяльников для полипропиленовых труб имеет нагревательный элемент в виде цилиндра. Насадки надеваются на него с торца и прижимаются болтами по краям, входящим в их конструкцию. Степень удаленности матрицы от края цилиндра ничем не ограничена (нет конкретного посадочного отверстия), поэтому можно выставить любое расстояние для пайки труб у самой стены. Корпус инструмента продолжает цилиндрическую форму, что делает его гораздо компактнее других моделей.

Такие сварочные аппараты для пластиковых труб лучшие в случае сложной развязки коммуникаций: разветвления в котельной, подсоединение теплых полов к коллектору, пайка в узких нишах и т. д. Благодаря тонкой форме аппаратом удобно добираться в ограниченные места и поворачивать его в разные стороны, чтобы выполнить стык труб уже присоединенных одной стороной к системе. Но при желании им можно работать и стационарно, для чего производителем предусмотрена небольшая откидная пластина-подставка.

Сварка в электрическом поле

Принцип действия этого вида сварки основан на поглощении энергии электрического поля. Использоваться она может не для всех видов пластика, а только для так называемых полярных. К ним относятся:

Существуют две основных схемы этого вида сварки: прессовая и роликовая. Их основное отличие заключается в способе прокладки швов.

В настоящее время этот вид сварки достиг значительного совершенства. Он широко используется при производстве обуви, письменных принадлежностей и даже железнодорожных вагонов. Среди основных достоинств этого вида сварки особенно следует отметить следующие:

1. Высокие показатели производительности.
2. Экономичность.
3. Возможность совмещения с процессом сварки целого ряда других технологических операций.

Благодаря вышеперечисленным достоинствам высокочастотный метод сварки очень быстро развивается и совершенствуется. В настоящее время разработано довольно много вариантов оборудования для этого вида сварки. Часть из них даже попала в серийное производство.

Сварка газовым теплоносителем с применением присадки

При этом способе в качестве присадки используется специальный пруток для сварки пластика. При помощи струи нагретого газа осуществляется нагрев свариваемых поверхностей и самого прутка. После чего сварщик плотно прижимает пруток рукой. В результате чего и происходит соединение свариваемых поверхностей.

Этот метод очень универсален. Он может использоваться для сварки пластиков любой толщины и в любой конфигурации. Этим способом могут выполняться все типы соединений: внахлест, стыковые и угловые. Из его недостатков стоит отметить сравнительно низкую производительность.

Оборудование

Сварка полиэтиленовой пленки может выполняться при помощи утюга, паяльника, а также специальными промышленными приборами.

Сварка пленки бытовым утюгом

Такой способ пользуется широкой популярностью. Сначала нужно подготовиться: для этого на стол кладется деревянный брусок, а уже на него помещаются края полотнищ пленки. Здесь важно проследить, чтобы окончания материала выступали на 20 мм от краев бруска. Поверх полотнищ из полиэтилена кладется тугоплавкий листовой материал, например целлофан или фторопластовая пленка.

Для того, чтобы процесс протекал быстрее, после того, как вы проведете утюгом по пленке, свариваемый участок нужно охладить, например, можно воспользоваться мокрой тряпкой.

Важно контролировать температуру терморегулятора: она должна составлять 120-150 °С.

Листы пленки нужно сложить внахлест, а затем на них уложить бумажный лист. После этого, утюг нужно наклонить на 5° и медленно проводить им вдоль шва. С первого раза получить прочное соединение не получится, нужно повторять последовательность действий 4-5 раз.

Сварщики, имеющие опыт в этом деле, часто применяют специальные насадки, которые фиксируются на электрическом утюге.

Насадка имеет плоское ребристое основание. Именно ребра отвечают за соединение участков полиэтиленовой пленки. В области пайки при помощи насадки образуются два прочных шва, размещенных параллельно.

Сварка полиэтиленовой пленки при помощи паяльника

Воспользовавшись для соединения пленки обычным паяльником (40-60 Вт), можно получить прочный и надежный шов, но необходимо немного усовершенствовать инструмент. Применение паяльника без специальных насадок, не приведет к желаемому результату, т.к. стык получится неравномерным, а материал и вовсе может растечься. Именно поэтому надо воспользоваться специальными насадками, которые крепятся к аппарату.

Нужно взять обычный паяльник, снять окончание жала, посредством ножовки создать пропил и в него поместить алюминиевую или медную пластину и зафиксировать ее заклепкой. Поверхность пластины необходимо обработать и со всех сторон округлить ее надфилем. Сам процесс сварки осуществляется следующим образом: под углом 45° паяльник прижимается и равномерно движется по свариваемым деталям. В процессе создания стыка, специалисты рекомендуют подложить деревянную основу под пленку.

Также в качестве насадки может использоваться колесико. Для этого также удаляется окончание жала и создается пропил, по размеру превышающий радиус колесика . Сверлится отверстие в теле жала под нужную ось колеса (3-5 мм), после чего изготавливают алюминиевый или медный диск (8-10 мм). Диск помещается в выемку жала и фиксируется осью. Сам процесс сварки заключается в прокатывании разогретого паяльника на нужную дистанцию.

Профессиональные приборы

Для выполнения объемных работ (например для создания покрытий парников большой площади) лучше всего применять профессиональные устройства для сварки полиэтиленовой пленки. Преимущество таких аппаратов заключается в том, что с ними можно настраивать параметры давления, температурного режима и скорости, с которой он будет перемещаться по шву. Если вам необходимо соединить участки полиэтилена из одной и той же партии, то единожды задав необходимые параметры, процесс сварки можно осуществлять очень быстро. Обычно, подобные инструменты снабжены задающими и натяжными роликами, благодаря которым можно протягивать, подвергаемые сварке полотна пленки, с одинаковой скоростью. Таким образом достигается высокое качество шва.

Сегодня на рынке присутствуют промышленные приборы различного типа. Они могут иметь как контактный нагрев, так и нагрев, который производится посредством горячего воздуха.

Качество сварных швов полиэтилена значительно превышает показатели прочности и надежности участков, которые были соединены с использованием клейких материалов.

Подводя итог стоит отметить, что осуществить сварку полиэтилена в домашних условиях не так сложно, как кажется на первый взгляд. Для этого предусмотрены различные аппараты, с помощью которых можно получить качественное и прочное соединение. Паяльник и утюг помогут в короткие сроки создать шов, главное соблюдать точность технологии. Если же предстоят широкомасштабные работы, то здесь лучше отдать предпочтение профессиональным промышленным приборам. В любом случае конечный итог будет зависеть от ваших стараний и внимательности. Также помните, что выполняя сварочные работы, не стоит забывать о личной безопасности, перчатки и защитная одежда лишними не будут, а, наоборот, защитят вас от случайных ожогов. В случае, если вы не имеете совсем никакого опыта, то безусловно, лучше обратиться к специально обученным людям.

Сварка пластмасс трением

Этот метод основан на свойстве преобразования механической энергии в месте трения в тепловую. За счет чего и происходит нагрев свариваемых поверхностей. Сварка трением применяется в основном для соединения изделий из твердых видов пластмасс. Этот метод по своей технологической сущности очень прост. Для него достаточно иметь доступ к обычному сверлильному или токарному станку. Из его недостатков стоит отметить то, что одна из деталей обязательно должна иметь поверхность круглой формы.

Ультразвуковая сварка пластиков

В последнее время все большее распространение получает ультразвуковой метод сваривания пластмасс. Он позволяет осуществлять качественное соединение деталей самой различной толщины.
Современный аппарат для сварки пластика ультразвуком позволяет непрерывно и с очень высокой скоростью сваривать пластмассовые пленки. При оснащении его дополнительным рабочим наконечником также появляется возможность для осуществления сварки в ручном режиме.

Расходные материалы для сварки пластика

Ручная сварка пластика невозможна без использования присадочного материала. Выпускается он в виде специальных прутков. Сварочные прутки – это стержни, изготовленные из полиэтилена, или пропилена. Также их иногда называют электродами.

Их основное различие состоит в форме сечения. Наиболее часто используются прутки с круглым сечением, но кроме них свое применение находят и прутки с треугольным или овальным. Кроме того, электроды для сварки пластика различаются и по диаметру. Чаще всего в ход идут варианты с диаметром в 3 или 4 мм. Купить электроды можно в специализированных магазинах по продаже расходных материалов для сварки.