Схемы процесса

При сварке ТВЧ обкладками конденсатора являются электроды сварочной установки. Сварка может осуществляться по прессовой и роликовой схемам (рис.5.3).

а б

Рис.5.3. Прессовая (а) и роликовая (б) высокочастотная сварка пластмасс: 1 – заземленная обкладка конденсатора; 2 – свариваемый материал; 3 – высокопотенциальный электрод; 4 - высокопотенциальный ролик; 5 – низкопотенциальный ролик

При прессовой сварке (рис.5.3, а) соединение получают за один рабочий цикл. Конфигурация сварных швов соответствует конфигурации электродов. Сварной шов укладывается одновременно по всему контуру, т.е. все участки шва свариваются в одном и том же режиме, нагрев происходит равномерно, что обеспечивает высокое качество сварного соединения. Электроды одновременно обеспечивают нагрев и необходимое сварочное давление.

Разновидностью прессовой сварки являются точечная и шовно-шаговая сварка.

Точечная сварка отличается тем, что свариваемая площадь очень мала, и применяется в основном для сборки изделий и прихватки заготовок под прессовую и шовную сварку.

При шовно - шаговой сварке материалы свариваются участками с определенным шагом либо с перекрытием для получения строчки или непрерывного шва. Подача материалов на шаг осуществляется в момент подъема электродов. При сварке синтетических тканей и пленок для этого используют машины типа швейных, оборудованные точечными электродами и механизмом шаговой подачи материалов на 1-2 мм.

Роликовая сварка (рис.5.3, б) используется для получения непрерывных протяженных швов. Электродами при этом служат ролики или диски, вращающиеся в противоположном направлении. Один электрод-ролик соединяется с высокопотенциальным выводом генератора ТВЧ, а другой заземлен. Роликовая сварка обладает рядом недостатков, затрудняющих её использование. Во-первых, при большой скорости сварки сварной шов не успевает охладиться под давлением и выходит из-под электродов-роликов в нагретом состоянии. Это приводит к значительным деформациям шва, особенно при больших толщинах свариваемого материала. Во-вторых, электрическая емкость между роликами мала, что также не позволяет достичь больших скоростей сварки.

Указанные недостатки обуславливают целесообразность применения роликовой сварки ТВЧ только для соединения тонких пленок, так как с повышением толщины пленок скорость сварки значительно снижается. Так, при толщине пленки 100 мкм оптимальная скорость сварки составляет 6 м/мин, а при толщине 200 мкм – 2 м/мин.

Прессовая сварка ТВЧ позволяет получить соединения в нахлестку (рис.5.4, а, б, в), встык (рис.5.4, г, д), встык с одной или двумя накладками, в тавр, на ус, с отбортовкой кромок (рис.5.4, ж, з) и т.д. Для достижения более полного контакта между соединяемыми поверхностями может применяться присадочный материал.

При использовании электродов (рис.5.4 б, ж, з) сварка может выполняться с одновременной отделкой шва и обрезанием по его краю. В этом случае электроды имеет специальную кромку (рис.5.5). В случае применения составного электрода часть его, предназначенную для сварки основного шва, изготавливают из полосы латуни, к которой винтами крепится обрезной нож, выполненный из стальной ленты и заточенный под углом 30^О.

Рис.5.4. Виды сварных соединений и схемы размещения электродов при сварке: а, б, в – внахлестку; г, д, – встык; е – угловое; ж, з – с отбортовкой кромок; (+) - высоковольтный электрод; (-) – заземленный электрод

Для получения сварных швов с различной конфигурацией и с одновременным вырезанием изделия широкое распространение находят электроды, представленные на рис.5.6. При работе с указанными электродами с целью исключения электрического пробоя электрод, совмещенный с нижней плитой сварочного пресса, рекомендуется покрывать листом материала, имеющим высокие диэлектрические характеристики, например гетинаксом.

Рис.5.5. Форма электрода для сварки с одновременным обрезанием: 1 – электрод; 2 – обрезной нож; 3 - свариваемые пленки; 4 - низкопотенциальный электрод; 5 – диэлектрическая прокладка

Расположение электродов, приведенное на рис.5.4, д, используется при сварке труб встык, а также в случаях, когда невозможно расположить электроды с двух противоположных сторон сварного шва, например при сварке встык линолеума на теплоизоляционной прокладке. Сварка кольцевых (поперечных) стыков винипластовых труб по этой схеме осуществляется с помощью разъемных или неразъемных электродов (рис.5.7, а). Для исключения появления грата внутри трубы вставляется вкладыш, выполненный из материала с малыми диэлектрическими потерями. Для облегчения удаления вкладыш выполняется разъемным. Подвод тока при такой конструкции значительно облегчен.

Рис.5.6. Формы рабочей части электродов для высокочастотной сварки с одновременным обрезанием изделия

Рис.5.7. Схема сварки кольцевых швов винипластовых труб (а) и электродом с накладками (б)

Чтобы уменьшить продавливание свариваемого материала и этим увеличить его прочность в околошовной зоне, применяют электроды с накладками (рис.5.7, б), выполненными из диэлектрического материала, например из фторопласта-4, который не нагревается в поле ТВЧ.

При сварке термопластов, имеющих малый фактор диэлектрических потерь, применяют электроды, нагреваемые током промышленной частоты. В полости электрода устанавливают помещенную в кварцевую или керамическую трубку электрическую спираль. Электрод нагревается до необходимой температуры, а затем включается ТВЧ, причем в этот момент электрод от сети промышленной частоты отключается.

Рис.5.8. Электроды для контурной сварки

Электроды для контурной сварки (рис.5.8) имеют рабочую поверхность, повторяющую конфигурацию и размеры сварного шва. Обычно такие электроды имеют вид рамки, изготовленной из полос латуни, соединенных болтами или пайкой. Рамка крепится на плите толщиной 10-15 мм. При необходимости обрезания материала одновременно с его сваркой на рабочих элементах электродов устанавливают обрезные ножи.

В тех случаях, когда мощности генератора недостаточно для сварки всего изделия по контуру, а сварка шаговым методом не удается из-за трудности совмещения швов или рисунков, применяют коммутационные электроды, состоящие из нескольких изолированных друг от друга секций, которые подключаются к генератору поочередно с помощью коммутатора. В процессе сварки все изделие прижато по зоне сварки в прессе, и выполнение швов обеспечивается последовательно без перестыковок.

Рис.5.9. Схема сварки продольных швов труб из ПВХ: 1 – труба; 2 – вы-

соковольтный электрод; 3 – шарнирный электрод

Рис.5.10. Схема сварки рукавов из пленки продольным швом: 1 – верхний электрод; 2 – нижний электрод; 3 – рулонный материал

Сварка продольных швов труб из пластифицированного ПВХ может производиться шаговым способом (рис.5.9). За одну операцию сваривается шов длиной 500-700 мм. Каждый предыдущий шов перекрывается последующим на 10 мм. Заземленным электродом является шарнирный электрод, а высоковольтный электрод представляет собой нож шириной 4 мм, укрепленный в электродержателе. Такая же схема сварки может быть использована для соединения нахлесточным швом мягких лент при изготовлении рукавов, шлангов и т.п. (рис.5.10).

Сварка ТВЧ может быть использована и для изготовления объемных изделий, для чего служат электроды сложной формы.

Дата добавления: 2014-12-23