ما برای وصل کردن آمدیم

 
Plastic Welding 3
نویسنده : مهدی جهانشاهی - ساعت ۱:٥۳ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٩/۳/۱۳
 

 

با سلام

با تشکر از بذل توجه جامعه مهندسین ،این پست ، با توجه به درخواست های مکرر دوستان علاقمند خدمت تمامی علاقمندان به این زمینه از جوشکاری عرضه می گردد . امید به آنکه مفید واقع گردد  -  در صورت هرگونه استفاده  از مطالب تحت عنوان  «جوشکاری پلاستیک ها» از این وبلاگ   ،  به جهت  صیانت از  حقوق معنوی اثر ، مولف « دکتر افسانه ربیعی»  به عنوان  مرجع ذکر گردد .

 

جوشکاری پلاستیک ها توسط ابزارهای داغ :

 



در روش جوشکاری با ابزارهای داغ با استفاده از یک منبع حرارتی (مثل هیتری با نوارهای الکتریکی ، صفحات داغ ،میله های حلقه ای شکل یا هویه) قطعات پلاستیکی را تا دمای ذوبشان گرم میکنند .
بعد قطعات را در تماس با یکدیگر ودر فاصله 3 میلیمتری از ابزار داغ قرار می دهند . وقتی که سطوح مورد جوش ذوب شدند منبع حرارتی را از موضع جوش دور کرده و با اعمال فشار کمی قطعات را به سرعت به یکدیگر متصل کرده وآنقدر در این حالت نگه می دارند تا محل اتصال خنک شود. تمام فرایند خیلی سریع صورت گرفته و با اعمال فشار کمی از 5 تاpsi 15 حدود 5 تا 15 ثانیه طول می کشد.
یکی از مهمترین فاکتورها در فرآیند جوشکاری قطعات با استفاده از ابرارهای داغ زمان لازم برای دور کردن قطعه از ابزار داغ و اعمال فشار بعدی آن است . این مدت باید تا حد امکان کوتاه انتخاب شود(یک الی دو ثانیه ) چون یک تاخیر کوتاه دراین لحظه منجر به ایجاد جوش ضعیفی خواهد شد .



تجهیزات و  . . .


 




تجهیزات و ابزارهای لازم در جوشکاری پلاستیکها با ابزارهای داغ:

سطح فلزی ابزارهای داغی که در این روش جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند معمولا از جنس فولاد یا پوشش نیکل یا آلومینیوم یکپارچه است . منبع حرارت مورد استفاده اغلب الکتریکی بوده البته در برخی موارد دستگاههای سیاری برای حرارت دادن طراحی شده است که از شعله اکسی استیلن یا پروپان استفاده می کنند.
کوششهای زیادی شده تا با استفاده از روانساز ها یا عوامل واسطه ای از چسبیدن قطعات به ابزارهای داغ جلوگیری شود . اما این تلاش ها تاثیر چندانی نداشته و ثابت شده است که جوش هایی که به طریق فوق ایجاد میشوند مرغوبیت کمتری نسبت به جوشهایی که بدون استفاده از روانساز یا عوامل واسطه ای ایجاد شده اند، دارند.

شرایط جوشکاری با ابزارهای داغ :
دمای ابزارهای داغ باید دقیقا کنترل شده و در صورتیکه از سیستم هدایت مستقیم حرارت استفاده شود باید دمای آنرا در برد حرارتی بالاتر از 200 تا 370 درجه تعدیل نمود . هنگامی که حرارت به طریقه تشعشعی منتقل میشود باید از دماهای تا 540 درجه استفاده نمود .
اگر حرارت را بالاتر از برد حرارتی فوق ببریم ممکن است به سوختن و تجزیه پلیمر و در نتیجه تضعیف جوش حاصله بیانجامد .

کاربردهای جوشکاری با ابزارهای داغ :

سود مندی این روش را می توان با کمک این حقیقت بیشتر آشکار نمود که در یک روند تدریجی بیش از 330000 متر خطوط فاضلاب آلمان با این متد ساخته شده است ودر آمریکا نیز در حدود50000 متر لوله های پلی اتیلنی با دانسیته بالا که مستلزم 4000 اتصال
می باشند با همین روش رویهم سوار شده اند.

 

جوش نقطه ای فراصوتی (Ultrasonic Spot Welding ) :



در جوشکاری نقطه ای فراصوتی نوک مخصوص بوسیله انرژی نوسانی از میان لایه های بالایی ورق ترموپلاستیکی به سمت لایه های پایینی آن رانده می شود . واین کار تا عمق 2/1 از ضخامت لایه پایینی ادامه می یابد. برای اعمال نوسانات فراصوتی به قطعات ترموپلاستیکی از مشعل یا gun مخصوص جوشکاری نقطه ای فراصوتی استفاده می شود .
در عین حال که حفره شکل می گیرد حرارت ناشی از اصطکاک در فصل مشترک دو سطح ترموپلاستیکی گسترده می شود . پلاستیک مذاب از ورق بالایی به داخل حفره ای که در ورق زیرین ایجاد شده است جریان یافته و باعث اتصال دو سطح به یکدیگر می گردد .



جوشکاری اصطکاکی (Friction Welding ) :


این روش اولین بار در سال 1942 توسط هنینگ برای اتصال لب به لب پلاستیک های PVC ارائه شد . در این روش برای اتصال سطوح از اصطکاک وفشار به طور همزمان استفاده می شود . جوشکاری اصطکاکی اصطلاحی است برای بیان اتصالی که مستقیما در نتیجه حرارت تولید شده بواسطه مالش دو سطح به یکدیگر ایجاد می شود . بدین ترتیب حرارت تولید شده دو سطح ترموپلاستیکی را ذوب کرده و با اعمال فشار بعدی حرکت این مجموعه متوقف می شود، در پایان پس از سرد شدن نمونه آن را از دستگاه پیاده می کنند .
معمول ترین نوع جوشکاری اصطکاکی که درحال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد جوشکاری تصطکاکی چرخان است . این تکنیک شامل چرخاندن یک قطعه در مقابل قطعه دیگری از مجوعه که به طور ثابت نگه داشته شده است ،می باشد . سرعت و فشار همزمان منجر به تولید حرارت اصطکاکی شده و این حرارت صرف ذوب کردن سطوح مجاور می گردد .


مزایا ومحدودیت های جوشکاری اصطکاکی چرخان:

الف: مزایا

1- این روش بسیار سریع بوده و سیکل جوشکاری می تواند در زمان کوتاهی از 30تا 45 ثانیه کامل شود .
2- این روش بسیار اقتصادی است چون می توان آنرا به کمک ماشین های استانداردی که در اغلب کارگاه ها پیدا می شود ( از قبیل ماشین تراش و یا دستگاه های مشابه ) انجام داد و وسایل لازم برای آن معمولا بسیار ساده و ارزان هستند .
3- این یک روش بسیار عالی برای جوشکاری مواد ترموپلاستیکی است که در دماهای بالا دچار اکسیداسیون می شوند ، چون دو سطح مورد جوش در تمام مدت عملیات در تماس با یکدیگر بوده ومقدارکمی از ماده بواسطه اعمال فشار از درز جوش بیرون زده واکسیداسیون بسیار ضعیفی در جوش ایجاد می شود .
4- چون هیچگونه حلال ، چسب ، سیم جوش و دیگر مواد خارجی در این عملیات بکار نمی رود اتصال حاصله دارای همان خواص ماده زمینه است .

ب : محدودیت ها

1- وجود محدودیت هایی برای ایجاد اتصال درقطعات غیر مدور ، در بسیاری موارد این محدودیت ها را می توان با طراحی موضع جوش به صورت مقطعی مدور ازیک
قطعه غیر مدور بر طرف نمود .
2- در بسیاری موارد برای ایجاد یک جوش بد چند جرقه مرئی کافیست ،این زیان را می توان با تغییر طرح اتصال برطرف نمود و اجازه داد که جرقه در مقاطع یا سطوح پنهان جسم ایجاد شود .

ادامه مطلب در پست های آینده  . . .

منتظر نظرات مفید و کارگشای شما هستیم ... 


 
comment نظرات ()