Сварка пластика – эффективный способ прокладки полипропиленовых труб, ремонта пластмассовых изделий. Однородный шов получают путем нагревания и расплавления. Для этого предназначены специальные приспособления. Работать с ними может научиться каждый. При выборе технологии учитывают преимущества и недостатки каждого метода.
Сварка пластика является самым экономичным технологичным способом.
Общая информация о сварке термопластов
Соединение деталей из пластмассы путем нагрева – технология, давно применяющаяся в промышленных условиях и домашних мастерских. Использование горячих способов возможно только при работе с материалами, относящимися к группе термопластов. Так называются виды полимеров, полностью сохраняющие свои характеристики после нагрева, расплавления и остывания. В этом заключается их отличие от реактопластов, разрушающихся при нагревании и заключительной обработке.
При высокой температуре такие материалы сгорают, термопласты же расплавляются.
Решение 1. Склеивание
Такой способ ремонта довольно простой. Для него понадобится специальный клей, у нас — дихлорэтан, он наиболее доступный и прекрасно клеит АБС-пластик. Также будет нужна кисточка, лучше — синтетическая. Она удобна тем, что после первого использования склеенные затвердевшие волоски можно подрезать, а оставшуюся их часть нагреть, волоски распушатся, и кисть вам еще послужит.
Итак, берем кисть, смачиваем в дихлорэтане, наносим его на склеиваемые части или детали — сначала на одну, потом на другую. Состав лучше положить в два слоя, так как первый, предварительный, начнет активно разъедать пластик… Прикладываем части друг к другу, прижимаем и ждем. Сохнет дихлорэтан довольно долго, до шести часов. Проявив терпение, получаем целую деталь!
Разновидности пластика с характеристиками свариваемости
Метод соединения выбирают в соответствии с видом полимера и его характеристиками.
Высокой свариваемостью отличаются:
- Полиэтилен. Изделия из такого пластика соединяют путем расплавления кромок, которые затем совмещаются под давлением, исключающим деформацию.
- Полипропилен. Материал применяется при производстве труб, которые соединяют с помощью электропаяльника мощностью 1500 Вт. Путем повышения температуры в месте соединения намертво скрепляют 2 элемента. Свойства материала помогают получить шов, не пропускающий влагу.
- Поливинилхлорид (ПВХ). Пластик не деформируется при нагреве. Сварное соединение получается прочным и однородным.
Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер.
Средней или низкой свариваемостью обладают такие полимеры:
- Полистирол. Полимер используется при изготовлении посуды, игрушек, бытовых предметов. Детали из этого полимера отличаются достаточно плохой свариваемостью, они требуют тщательной подготовки.
- Полихлорвинил. Горячие методы при сопоставлении элементов из такого полимера применять не рекомендуется. Это объясняется возможностью деформации краев, ухудшающей качество шва. Более эффективными являются холодные способы.
Рекомендуем к прочтению Как паять полипропиленовые трубы
Технология подготовки пластмассовых деталей к пайке
Прежде всего, требуется выяснить, из какой пластмассы сделана подлежащий ремонту элемент. Все они делятся на две большие группы:
Различить их по внешнему виду, не имея многолетнего опыта, сложно. Поэтому стоит поискать маркировку на обратной стороне бампера или элементы обвеса. Наиболее прочным пластиком является полипропилен. Изделия из него хорошо держат форму, обладают хорошим внешним видом и успешно поддаются ремонту.
Процесс подготовки складывается из следующих операций:
- Очистить от загрязнений и остатков старого лакокрасочного покрытия. Механическая очистка сопровождается промывание теплым мыльным раствором.
- Обезжирить. Здесь подойдут распространенные органические растворители, такие, как уайт-спирит. ацетон и т.п.
- Отшлифовать зону спаивания бархатной наждачной бумагой (P120). Крупные изделия шлифуют, используя шлифмашиной.
- Продуть сжатым воздухом, чтобы убрать шлифовальную пыль.
Тщательная подготовка поверхности позволяет добиться высокого качества работ. Отремонтированное изделие бывает просто не отличить от нового.
Способы горячей сварки и необходимое оборудование
Для соединения пластиковых элементов путем нагрева используются следующие инструменты:
- ручные агрегаты, выдающие струю горячего воздуха;
- экструдеры;
- устройства для соединения листовых полимеров;
- автоматические сварочные агрегаты.
Феном для сварки пластика соединяют любые термопласты.
Чтобы правильно выбрать средство сварки термопластов, необходимо изучить принципы работы, преимущества и недостатки каждого устройства.
Ручной фен или пистолет
Совместно с подобным оборудованием применяют расходный материал – пруток, который укладывают между соединяемыми элементами. После этого шов нагревают строительным феном. Устройство напоминает бытовое приспособление, используемое для сушки и укладки волос. Температура и мощность промышленного фена выше. Благодаря этому кромки свариваемых элементов расплавляются, образуется однородная масса. Затвердевая, она скрепляет детали.
Температура воздушной струи регулируется автоматически или вручную. В комплект входят насадки, помогающие соединять пластиковые элементы встык или внахлест. Конфигурация сопла выбирается в зависимости от типа пластика, толщины деталей, опыта работы сварщика.
Бытовые фены используют для выполнения рутинных операций. Промышленные варианты предназначены для прокладки полимерных трубопроводов.
Экструдер
Прибор похож на пистолет, на конце которого установлена насадка для фиксации присадочного прутка или трубки.
Экструдер – это машина для непрерывной переработки полимерного сырья.
Принцип действия основывается на:
- нагревании расходного материала до полужидкой консистенции;
- выведении массы в место соединения деталей;
- затвердевании расплава с последующим формированием шва.
С помощью экструдера можно сваривать элементы любой толщины за один проход. Производительность устройства выше, чем у фена. Главный недостаток – невозможность сварки изделий из разных типов пластика. Это объясняется разницей в температурах плавления. Перед началом работы края деталей очищают от следов грязи и жира, способных ухудшить качество шва.
Рекомендуем к прочтению Как паять медные трубы самому
Контактная сварка
Оборудование выдает кратковременные тепловые импульсы, применяемые в сочетании с давлением. Устройства используются на производственных площадках, где выпускают сваренные полимерные листы.
Требования к инструментам
Самый главный инструмент в данном случае – это, очевидно, паяльник. Здесь вполне можно использовать обычный электрический паяльник или газовая горелка мощностью от 100 ватт. В целом работает такой принцип: чем мощность паяльного оборудования больше, чем лучше.
Можно воспользоваться и таким инструментом, как фен для пайки (или, как его ещё называют, пистолет для пайки). Собственно, он похож по принципу действия на фен для волос, которым пользуются женщины после душа. Но только та мощность и те температуры, которые способен генерировать фен для пайки пластмассовых бамперов, значительно выше — с его помощью вполне можно расплавлять и паять пластик.
Кроме того, существуют паяльные станции, в которых есть одновременно и фен, и обыкновенный паяльник, и множество насадок. При наличии такой станции спаять любой бампер не составит значительного труда.
Ещё один важный инструмент, который здесь будет полезен – шлифовальная машинка с абразивными кругами. Она нужна для того, чтобы удалять лакокрасочный состав с повреждённого бампера. Оптимальный вариант – это машинки с кругом Р240.
Наждачная бумага тоже понадобится в процессе ремонта — для затирания шпаклёвки. Наконец стоит упомянуть о дополнительных инструментах, которые есть практически у каждого мастера — дрели с набором свёрл, зажимы, плоскогубцы, отвёртки и так далее.
Газовая сварка
Такой вариант относится к термическим методам соединения пластмассовых изделий.
Как подобрать газ для горячей сварки
В качестве источника тепла нередко используют кислород или аргон. Однако самым экономичным газом считают воздух, не оказывающий отрицательного воздействия на пластик.
В качестве газов для сварки применяют кислород, водород или аргон.
Ультразвуковой метод
Универсальный способ термосварки подразумевает локальный нагрев места соединения до температуры, близкой к параметру плавления. Дозированное тепловое воздействие не способствует перегреву и деформации материала, иногда наблюдающемуся при использовании других методов. Оборудование работает с частотой 17-45 кГц.
Электрические колебания превращаются в механические, передающиеся обрабатываемому материалу.
Высокочастотная сварка
Экономичный метод применяют во многих отраслях промышленности. Сварка ведется с использованием 2 металлических электродов, между которыми циркулирует ток частотой 30-75 МГц. Высокочастотное электрическое поле нагревает края деталей до необходимой температуры. После сопоставления кромки охлаждают естественным путем. Метод подходит для соединения элементов толщиной 0,5-2 мм. При этом используют 2 способа сварки: внахлест или встык.
Высокочастотная сварка – это способ сварки давлением, при котором кромки деталей нагреваются током.
Фрикционный способ
Сильное трение способствует выделению тепловой энергии, частично расплавляющей края деталей. Сжатие под большим давлением приводит к формированию однородного прочного шва. Главное преимущество фрикционного метода – высокая производительность. Недостатком считают возможность применения только для сварки жестких разновидностей термопластика.
Использование лазера
Из-за высокой стоимости данная технология редко применяется в бытовых условиях.
В промышленности лазерный метод используется при:
- сборке автомобилей на автоматизированных линиях;
- производстве электронных приборов, при котором требуется осторожное обращение с мелкими пластиковыми деталями;
- изготовлении медицинских инструментов и аппаратов, где необходимо создание стерильных условий;
- упаковке продуктов мясной и молочной промышленности.
Лазерный метод помогает сваривать конструкции сложной конфигурации. Другие методы в этом случае оказываются малоэффективными.
Растворение поверхности
Простая технология основывается на химическом расплавлении кромок с последующей фиксацией под давлением. Для ускорения работы может применяться нагрев. Главный недостаток – токсичность применяемых при работе веществ. Метод не рекомендуется использовать в домашних условиях.
Рекомендуем к прочтению Как самому запаять радиатор охлаждения
Принцип работы инструментом
Для успешного ремонта автомобиля определите, из какой именно пластмассы изготовлен бампер вашей машины. Самыми популярными считаются твердые и мягкие пластмассы. К мягкой относят стеклопластик без маркировки. Твердые виды пластмасс имеют маркировку ABS, GF30 и GF 15 или PAG6. По внешнему виду вам вряд ли удастся безошибочно определить вид материала, так что нужно будет найти с обратной стороны комплектующих авто соответствующее указание.
Самыми прочными специалисты считают модели из полипропилена (ПП). Они эстетично смотрятся на любом авто и хорошо переносят выравнивание или спайку.
Далее вам нужно ознакомиться с технологией работ с пластмассой, приготовить для работы оборудование и помыть комплектующие авто, которые собираетесь ремонтировать. Если нужно, демонтируйте комплектующие. После этого порядок подготовительных работ для выравнивания поверхности из пластика таков:
- обезжирьте рабочую поверхность и зашкурьте ее;
- нанесите на изделие специальную грунтовку для подобных работ, клей и стеклоткань. Обязательно работайте в защитном костюме;
- после затвердевания ткани нанесите еще один слой клея и равномерно распределите его при помощи шпателя;
- после высыхания поверхности обработайте ее шлифовальной бумагой;
- нанесите слой лака, эмали и закрепите ее лаком.
Читать также: Циклон для пыли своими руками
Результат пайки пластикового бампера
Если вам требуется запаять трещины на поверхности автомобиля, просто зачистите трещину, засверлите ее концы и углубите раскол до глубины 5 мм, чтобы образовался желоб в виде буквы V. При распаде компонентов детали можно соединить между собой при помощи струбцины.
Сварка паяльником производится под углом 45 градусов, не спеша, с использованием наиболее подходящей насадки. При необходимости создание сварочного шва может происходить на одном и том же месте повторно.
Подбор сварочных прутков
Данные элементы играют роль электродов. Их применяют при пайке листового пластика, труб, полиэтиленовых предметов. Размер стержней бывает разным, как и их форма. Диаметр круглых прутков составляет 3-7 мм. Стержни с квадратным сечением отличаются большими размерами.
Сварочные прутки для пластика могут изготавливаться из самых разнообразных материалов.
Для соединения полимерных изделий применяют 2 типа расходного материала:
- Полиэтиленовые стержни. Отличаются достаточно низкой температурой плавления. Применяются для сварки изделий из соответствующего материала с помощью фена.
- Полипропиленовые прутки. Элементы не деформируются, не утрачивают рабочих качеств при длительном хранении. Изделия используются при сборке и ремонте конструкций из листового полипропилена. Электроды из этого материала применяются совместно с экструдерами, расплавляющими их до жидкого состояния.
Пистолет фен
Во время работы паяльником материал разравнивается и перераспределяется жалом. При работе феном применяются пластмассовые присадочные прутки, являющиеся аналогом припоя при пайке или присадочной проволоки при сварке.
Такие прутки покупают в магазинах либо изготавливают самостоятельно, нарезая отходы пластика. Важно следить за тем, чтобы пруток был из того же материала, что и ремонтируемое изделие. Пруток заостряют с одной стороны, а другой стороной вставляют в фиксатор на сопле термопистолета.
Какой метод лучше для домашних условий
В быту чаще всего используют следующие технологии:
- Сварка с помощью паяльника. Инструмент имеет низкую цену, что позволяет применять его даже для самых простых операций. Паяльником сваривают трубы, емкости, автомобильные бамперы. Инструмент расплавляет поверхности на стыке, которые затем сопоставляются и фиксируются. Таким методом можно соединять трубы разного диаметра.
- Газовая сварка. В домашних условиях применяют фен или горелку. Нагретый газ расплавляет пластик, что способствует формированию однородного шва. Недорогой сварочный инструмент помогает соединять пластиковые детали разных форм и размеров. Его применяют при ремонте тонкостенных полимерных изделий. Процесс ведется с использованием присадочного материала или без такового. В качестве расходного материала применяют пластиковые прутки или полосы.
- Соединение экструдером. Пистолет снабжен нагревательным элементом, расплавляющим расходный материал. Оборудование оснащается и регулятором, помогающим менять температуру воздействия. Тепловые потери минимальны, чем объясняется высокий КПД оборудования.
Процесс выбора паяльника для бамперов
Для соединения пластмассовых деталей используются различные инструменты — сварочные модули, паяльники, фены и пистолеты.
Всех их объединяет общий принцип работы — высокая температура воздействует на полипропилен или полихлорвинил, в результате чего окантовка размягчается и способствует состыковке элементов.
Однако для различных видов операций сварки нужен разный термический инструментарий. Операции, выполняемые термопистолетом для пластмассы, не заменит паяльник или сварочный модуль. Как, например, отличить первый от последнего.
- Общие сведения
- Принцип работы термопистолета
- Подготовка к работе
- Сварка
