Файл: Коган, З. А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

после чего они разжимаются, затем производится сварка следующего участка шва.

При принудительном охлаждении губок воздухом или водой производительность сварки повышается. Термо­ импульсный способ сварки является менее производи­ тельным по сравнению со способом сварки постоянно нагретым инструментов в виде непрерывной стальной ленты, но пригоден для сварки почти всех термосвариваемых пленочных материалов. В табл. 45 приведены максимальные толщины полимерных пленок, которые

могут быть

сварены

термоимпульсным

методом

[93].

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 45

Максимальные толщины полимерных пленок,

 

 

 

свариваемых методом

импульсного нагрева

 

 

 

 

 

 

 

Толщина в мм

 

Необходи­

 

 

 

 

 

 

Материал

пленки

при одно­

при

дву­

мость приме­

нения

про­

 

 

 

стороннем

стороннем

межуточной

 

 

 

нагреве

нагреве

прокладки

Полиэтилен

 

 

0,015

0,05

Да

Поливинилхлорид:

 

0,020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жесткий

 

 

0,006

0,018

Нет

пластифицированный

0,010

0,020

»

 

Полистирол

 

 

0,02

0,05

Да

Полиамид

 

 

0,01

0,03

»

 

Ацетилцеллюлоза

. . . .

0,01

0,02

»

 

Полиэтилентерефталат . .

0,01

 

 

»

 

Сварка постоянно нагретым инструментом. Этот способ сварки полимерных пленок является наиболее универ­ сальным. Принцип сварки заключается в том, что посто­ янно нагретый инструмент соприкасается с участками полимерных пленок, подлежащих сварке, разогревает их, после чего под давлением запрессовывает сварочный шов. Нагрев может быть односторонним и двусторонним. Конструкция нагревателя в зависимости от назначения может быть выполнена в виде пуансонов-прессов, нагре­ вательных роликов, непрерывной металлической ленты и др.

226


Сварка ультразвуком. Сущность процесса сварки уль­ тразвуком состоит в том, что при приложении к электро­ дам высокой ультразвуковой частоты (более 20 ООО Гц)

вместах соприкосновения металлических электродов

сполимерными пленками в результате механических

колебаний происходит

превращение энергии в тепло­

вую с нагревом пленки

до температуры пластичности.

Возникающие касательные напряжения вызывают пласти­ ческие деформации материала на свариваемых поверх­ ностях.

При приложении усилия между электродом вибратора и пассивным отражателем участки шва пленок, подле­ жащие сварке, в нагретом состоянии сжимаются. В местах

сварки

происходит

химическая

реакция,

следствием

которой

является

значительная

прочность

сварного

шва.

 

 

 

 

Высокая скорость нарастания температуры в зоне

соединения обеспечивает большую

скорость

сварки, но

при длительном воздействии ультразвуковых волн она может привести к деструкции материала. Ультразвуковые колебания частотой 20 ООО Гц и амплитудой 24 мкм с пас­ сивным отражателем развивают в течение 4—5 с в зоне

сварки листов толщиной

5 + 5 мм следующую темпера­

туру:

из полиэтилена

180—200° С;

из поливинилхло-

рида

500° С; из политетрафторэтилена

460—500° С [93].

Сварка ультразвуком имеет следующие преимущества

по сравнению с другими способами:

 

 

а) возможность сварки

пленок

малых толщин;

 

б) минимальное изменение в процессе сварки физико-

химических

свойств материалов,

что

позволяет

сохра­

нить в местах соединений свойства

основного

мате­

риала;

 

 

 

 

 

в) отсутствие пластических деформаций, сильно умень­

шающих толщину швов;

 

 

 

 

г) снижение требований

к очистке

поверхности при

подготовке

к сварке;

 

 

 

 

д) отсутствие нагрева материала до температуры пла­ вления;

е) возможность быстрой сварки пленочных материалов по любому криволинейному профилю;

ж) возможность ввода ультразвуковой энергии на значительном расстоянии от места соединения, что поз­

воляет производить

сварку в тех случаях, когда доступ

к местам соединений

затруднен;

15*

227


з) незначительная электрическая мощность, необхо­ димая для сварки.

Ультразвуковым методом можно сваривать все термо­ пластичные материалы, которые способны переходить

при нагреве в вязко-текучее состояние, в том числе также

и те, которые являются высококристаллическими, с тру­

дом поддающиеся сварке другими способами, например

пленки из полиэтилентерефталата и поликарбоната. Для

изделий машиностроительной промышленности,

экспор­

тируемых в области с тяжелыми климатическими усло­

виями, рекомендуются следующие способы сварки

пленок:

Поливинилхлорид

• Диэлектрическим нагревом, тер­

 

 

 

моимпульсный, постоянно нагре­

 

 

 

тым инструментом

Полиэтилен

 

 

Термоимпульсный,

постоянно

 

 

 

нагретым инструментом с тепло­

 

 

 

стойкой прокладкой,

пламенный

Полипропилен

 

 

Термоимпульсный

Полиамид

 

 

Диэлектрическим

нагревом

 

 

 

термоимпульсный

Ацетат целлюлозы

• Диэлектрическим

нагревом,

 

 

 

термоимпульсный

В настоящее время разработаны аппараты для сварки ультразвуком пленок из поливинилхлорида, сарана, поли­ этилена, полиэтилентерфталата.

Для обеспечения герметичности соединительных швов упаковочных чехлов применяется сварка на высокоча­ стотных и термоимпульсных аппаратах, а также склейка с применением специальных клеев.

Оборудование для сварки полимерных пленок

Фирмы США, Англии, Франции, Голландии, Австрии, ФРГ, ЧССР, Японии, ВНР, ПНР и других стран выпу­ скают специализированное оборудование для сварки пле­ нок из термопластичных материалов с применением высоко­ частотного, импульсного нагрева и др.

Из всего многообразия типов и конструкций оборудо­ вания в данном разделе дано описание наиболее совершен­ ных типов электросварочного оборудования, предназна­ ченного для соединения полимерных пленок. Фирма Польской Народной Республики Электрим изготовляет серию аппаратов для высокочастотной и термоимпульсной сварки пленочных материалов разных толщин. Для

228



инфракрасного излучения типов: Гербор 100/111 и Гербор 100/А. Гербор 100/111 служит для сварки одним электродом пленки из полихлорвинила толщиной не бо­ лее 2x0,15 мм, пленки из полиэтилена 2x0,25 мм, двумя электродами из полихлорвинила 2x0,8 мм.

Этот аппарат весит 10 кг и потребляет мощность во

время сварки

150 Вт,

на рабочих электродах

аппарата

напряжение составляет

24 В.

 

Аппарат типа Гербор 100/А снабжен ручными

клещами

и станком для

сварки,

укрепляемым на столе

(рис. 51).

Он предназначается для сварки пленки из полиэтилена толщиной 2x0,1 мм и пленки из полихлорвинила толщи­ ной 2x0,08 мм. Потребляемая мощность во время сварки не превышает 100 Вт, напряжение на рабочих электро­ дах составляет 24 В.

Ручные клещи, присоединяемые к аппарату, значи­ тельно упрощают процесс сварки малогабаритных чех­ лов, а также заключительного шва герметичного чехла крупногабаритных изделий после упаковки или консер­ вации. Техническая характеристика аппарата типа Гер­ бор 100/А следующая:

Габаритные размеры в мм:

машины

 

высота

200

ширина

НО

длина

220

настольного

злектродержателя

высота

110

ширина

ЗЮ

длина

350

Масса комплектной

машины

в кг • • •

 

32

Сеть питания (переменный

ток) . . . .

220

В, 50 Гц

Число сварочных электродов

 

Не более 1

Наибольшая длина

прямого

сварочного

 

 

шва на один прием в мм

 

 

300

Регулировка температуры

электродов

4

ступени

Установка времени

сварки

электронным

 

 

устройством

 

 

 

Бесступенчатая

В табл. 46 приведены технические характеристики электросварочной аппаратуры, изготовляемой в ЧССР. Заготовки для чехлов из полихлорвиниловой пленки сваривают на стационарной высокочастотной машине EDS-4 [64].

Ручные клещи с пневматическим прижимом для термо­ импульсной сварки из полимерной пленки, имеющие пневматический прижим и питание от аппарата типа IS80, показаны на рис. 52

231