Wy\
sza Szkoła Komunikacji i Zarządzania
Przedmiot: Procesy i Technologia Produkcji
Instrukcja do ćwiczenia nr 6
TECHNOLOGIE A

CZENIA STOSOWANE
W BUDOWIE MASZYN
Opracowała: dr in\
. Dorota Czarnecka-Komorowska
Poznań 2007
6. RODZAJE POA

CZEC
STOSOWANE W BUDOWIE MASZYN
Wyró\
niamy następujące rodzaje połączeń części maszyn:
NITOWANIE
Nitowanie  połączenie za pomocą nitu. Jest to proces pracochłonny, zastępowany przez
spawanie. Wykonuje się z aluminium, brązu, Cu, stali, np.: St3N.
Zakuwanie nitu mo\
e być ręczne (młotkiem), półręczne (młotek pneumatyczny) lub maszynowo
na nitownicach. Rodzaje nitów to: z łbem kulistym, z łbem płaskim, soczewkowym, grzybkowym,
trapezowy, itd. Rodzaje połączeń nitowych :
mocne  stosowane w konstrukcjach stalowych, wymagana du\
a wytrzymałość złącza,
szczelne  stosowane przy wyrobie zbiorników niskociśnieniowych, wymagana du\
a
szczelność , a mniej wytrzymałość
mocno  szczelne, stosowane przy wyrobie kotłów i zbiorników wysokociśnieniowych,
wymagana du\
a szczelność i wytrzymałość.
LUTOWANIE
Lutowaniem nazywamy łączenie metali przy u\
yciu lutu (spoiwa) z metalu lub z stopu łatwiej
topliwego ni\
metal nim łączony. Rozró\
nia się: a) lutowanie miękkie  temperatura od 270  300oC,
luty cynowe (LC 30  najgorszy, LC 90  najlepszy), lutowanie transformatorowe, lutowanie
oporowe. Materiały pomocnicze i kalafonia zmniejsza napięcie powierzchniowe, b) lutowanie twarde
 temperatura od 600 do 1300oC. Rodzaje lutów: Cu, brąz, mosiądz, Ni, Ag. Słu\
ą one do trwalszego
połączenia części metalowych. Zastosowanie: łączenie stali narzędziowych ze stalami zwykłymi,
wlutowywanie węglików spiekanych, łączenie metali kolorowych z metalami \
elaznymi.
POA

CZENIA KOA
KOWE
Kołki są to łączniki metalowe, które w złączu uniemo\
liwiają wykonywanie względnego ruchu
względem siebie. Mo\
emy je podzielić w zale\
ności od przeznaczenia na mocujące, ustalające oraz
zabezpieczające oraz ze wzgl. na kształt na gładkie sto\
kowe, walcowe  wymagają pasowanych
otworów oraz karbowe  w pobocznicy walca wygnieciony jest klin. Ze wzgl. na umiejscowienie w
złączu na wzdłu\
ne (najczęściej zastępują wpust, kołek biegnie wzdłu\
osi wału); poprzeczne oraz
styczne (są mocowane na pograniczu piasty i czopa).
POA

CZENIA SWORZNIOWE
Sworzeń jest to grubszy kołek, najczęściej osadzony luz
no, który umo\
liwia względny ruch
łączonych elementów. Rodzaje połączeń sworzniowych to: sworznie spoczynkowe (ciasno
pasowany), sworzeń pływający (luz
no osadzony na całej długości), sworzeń ruchowy (ciasno
pasowany).
POA

CZENIA KLINOWE
Połączenia klinowe to połączenia rozłączne spoczynkowe. Elementem łączącym jest klin. Kliny
są to łączniki metalowe o pochyleniu wzdłu\
nym jednej ze stron 1:100. Rowek w piaście musi mieć
to samo pochylenie. Wyró\
nia się dwa typy połączeń klinowych: a) połączenie klinowe wzdłu\
ne, b)
klinowe poprzeczne.
a) wzdłu\
ne - słu\
ą głównie do łączenia piast kół zębatych, pasowych, sprzęgieł, itp. z wałami.
Najczęściej są stosowane kliny wzdłu\
ne wpuszczane, osadzone w rowkach wałów i piast, kliny
płaskie i wklęsłe - stosuje się w połączeniach lekkich (mało obcią\
onych), kliny styczne - stosujemy
w połączeniach cię\
kich, przenoszących du\
e momenty skręcające,
b) kliny poprzeczne (nastawcze)  słu\
ą głównie do ustalania wzajemnego poło\
enia
nastawnych części mechanizmów i regulacji luzów.
W czasie monta\
u klin zostaje wbijany w połączenie. Klin przenosi swoją powierzchnią całe
obcią\
enie złącza.
POA

CZENIA WPUSTOWE
Wpustami nazywamy łączniki podobne do klinów wzdłu\
nych, lecz niemających pochylenia.
Słu\
ą one głównie do łączenia wałów z piastami osadzonych na nich części, ale nie zabezpieczają
tych elementów przed przesuwaniem się po wale. Umo\
liwiają przenoszenie momentu obrotowego
z wału i na odwrót. Wykonane z prętów ciągnionych St5-St7. Dobiera się wymiary poprzeczne na
podstawie średnicy wału. Rodzaje a) wpusty pryzmatyczne: zaokrąglone (obustronnie, jednostronnie -
drugi koniec ścięty płaski, ścięte, pełne-bez otworów, jedno i dwuotworowe oraz wyciskowe -
z otworkiem gwintowym na śrubę), b) wpusty czółenkowe (Woodruffa).
POA

CZENIA WIELOWPUSTOWE
Wielowpusty stosuje się w połączeniach wymagających dobrego środkowania względem wałka
oraz mo\
liwości przesuwania koła wzdłu\
osi wałka oraz zmniejszenie osłabienia wałka rowkami.
Podział: a) według zarysu (prostokątne, trójkątne, ewolwentowe, trapezowe), b) spoczynkowe i
ruchowe, c) odmiany: lekka (6-8-10 wpustów, zaliczamy do połączeń spoczynkowych); - średnia
(większa liczba wpustów mogą pracować przy obcią\
eniach średnich);-cię\
ka (10-16-20 wpustów
stosowane przy du\
ych obcią\
eniach zmienianych kierunkowo).
W połączeniach wielowpustowych jest większy nacisk powierzchniowy, rozkład nacisków jest
bardziej równomierny, wielowpusty usztywniają wał, lepsze środkowanie piasty względem czopa,
lepsze prowadzenie koła w połączeniach wielowpustowych, łatwe wykonanie i monta\
.
POA

CZENIA GWINTOWE
Połączenie gwintowe - połączenie rozłączne spoczynkowe, w którym elementem łączącym są
gwintowane łączniki: śruba z nakrętką lub wkręt. W skład połączenia gwintowego wchodzą tak\
e
elementy pomocnicze, takie jak podkładki i zawleczki.
Podkładki mają za zadanie ochronę elementów złącza przed zadrapaniem w czasie dokręcania
łącznika oraz niekiedy wraz z zawleczką zabezpieczania przed samoczynnym odkręcaniem się
nakrętki.
Ze względu na rodzaj u\
ytego łącznika połączenia gwintowe dzielą się na połączenia śrubowe i
wkrętowe.
6.1 ZGRZEWANIE TWORZYW SZTUCZNYCH
Proces zgrzewania tworzyw termoplastycznych odbywa się w warstwach wierzchnich
łączonych tworzyw lub w ich masie, doprowadzonych pod wpływem ciepła do stanu
plastycznego i ciekłego - w obszarze tym, zachodzi wzajemne przeplatanie się fragmentów
makrocząsteczek (lub ich segmentów), co ułatwia ich wzajemny docisk.
Proces zgrzewania zale\
y od temperatury, do jakiej nagrzewa się łączone tworzywo, docisku
wywieranego na łączone części, czasu zgrzewania oraz czasu i warunków ochładzania.
Zdolność do zgrzewania tworzyw sztucznych zale\
y, tak\
e od polarności cząstek,
orientacji struktury, ilości wprowadzonego do polimeru zmiękczacza i innych dodatków.
Poniewa\
proces zgrzewania mam charakter dyfuzyjny, czas trwania wywołanego docisku
wpływa w du\
ym stopniu na właściwości mechaniczne złącza.
Ze względu na sposób doprowadzenia ciepła do elementów łączonych proces
zgrzewanie mo\
na sklasyfikować następująco:
- zgrzewanie przy nagrzewaniu od strony łączonych powierzchni (stosuje się do
łączenia grubych elementów), np. za pomocą nagrzanego drutu, listwy, impulsowe.
- zgrzewanie, w którym ciepło doprowadza się do wewnętrznej strony elementów
łączonych, np. zgrzewanie przy u\
yciu nagrzanego klina lub płyty,
- zgrzewanie, w którym ciepło jest wytwarzane w warstwach wierzchnich tworzyw
łączonych lub w całej masie tworzyw, np. zgrzewanie tarciowe, drganiowe,
pojemnościowe, ultradz
więkowe, indukcyjne, laserem.
6.1. ZGRZEWANIE PRZY NAGRZEWANIU OD STRONY ZEWN
TRZNEJ
A

CZONYCH POWIERZCHNI
6.1.1. Zgrzewanie za pomocą nagrzanej taśmy lub drutu
Zgrzewanie za pomocą nagrzanej taśmy lub drutu polega na uplastycznieniu i stopieniu
tworzywa elementów łączonych w miejscu docisku wywieranego nagrzaną taśmą
rezystancyjną lub drutem, przez które płynie prąd elektryczny. Następnie odcina się taśmę
lub drut i schładza się miejsce zgrzewania. Metodę tę często stosuje się do zgrzewania
worków i toreb z folii polietylenowej (PE). Schemat zgrzewania z pomocą nagrzanej taśmy
rezystancyjnej przedstawiono na rysunku 6.1.
Rys. 6.1. Schemat zgrzewania za pomocą
nagrzanej taśmy rezystancyjnej: 1  folia
zgrzewana, 2  taśma, 3  zgrzeina, 4 
elementy dociskowe, np. rolki
6.1.2. Zgrzewanie za pomocą nagrzanej listwy (oporowe lub kontaktowe)
Zgrzewanie za pomocą nagrzanej rezystancyjnie listwy (zagrzewanie kontaktowe) polega
na ściśnięciu i uplastycznieniu tworzywa elementów łączonych pomiędzy nagrzaną listwą
i zimnym podło\
em lub dwiema nagrzanymi listwami, następnie ochłodzeniu złącza
pozostającego po naciskiem i wyjęciu zgrzanych folii spod listew.
W celu uniknięcia przywierania nagrzanych listew do tworzywa i zmniejszenia strat
ciepła listwy pokrywa się smarami silikonowymi lub między listwy umieszcza się przekładki
z folii teflonowej albo gumy silikonowej, itp.
Schemat zgrzewania za pomocą nagrzanej listwy przestawiono na rysunku 6.2.
a) z jedną listwą grzejną b) z dwiema listwami grzejnymi
Rys. 6.2. Schemat zgrzewania za pomocą nagrzanej listwy: a) z jedną listwą, b) z dwiema
listwami grzejnymi; 1  nagrzana listwa z grzejnikiem rezystancyjnym, 2  przekładka,
3  folia zgrzewana, 4  guma silikonowa, 5  podło\
e niegrzane
6.1.3. Zgrzewanie impulsowe
Zgrzewanie impulsowe polega na ściśnięciu i uplastycznieniu łączonych elementów
pomiędzy szybko nagrzewanymi i ochładzanymi listwami wraz ze zgrzeiną. Schemat
zgrzewania impulsowego przedstawiono na rysunku 6.3.
Rys. 6.3. Schemat zgrzewania
impulsowego: 1  listwa ruchoma,
2  izolacja cieplna, 3  element
grzejny, 4  przekładka, 5  folia
zgrzewana, 6  podło\
e
W metodzie tej zastosowano ruchomą listwę oporową, o małej pojemności cieplnej, która
pod wpływem krótkotrwałego przepływu prądu elektrycznego o mocy 400 W, od 0,1 do
kilku sekund szybko się nagrzewa, a po wyłączeniu prądu szybko się ochładza. Przy
odbiorze ciepła przez szklaną izolację listwa ściskająca osiąga temperaturę 40oC w czasie od
2 do 3,5 sekund. Dzięki temu podczas wyjmowania zgrzanego wyrobu spomiędzy listew
ściskających nie występuje wzajemne przyklejanie się ich do siebie. Zgrzewanie impulsowe
stosuję się do zgrzewania tylko cienkich tworzyw sztuczny (o grubości od 0,04 do 0,5 mm).
6.2. ZGRZEWANIE PRZY NAGRZEWANIU OD STRONY WEWN
TRZNEJ
A

CZONYCH POWIERZCHNI
6.2.1. Zgrzewanie nagrzaną płytą
Zgrzewanie za pomocą nagrzanej płyty polega na uplastycznieniu warstwy wierzchniej
łączonych elementów wskutek bezpośredniego kontaktu z płytą nagrzewaną elektrycznie
(rezystancyjnie), następnie usunięciu płyty i szybkim dociśnięciu do siebie łączonych
elementów i ochłodzeniu powstałego złącza.
W metodzie tej narzędziem grzewczym jest płyta w kształcie koła pokryta warstwą
teflonu, słu\
ąca do zgrzewania elementów o średnicy do 250 mm lub w kształcie pierścienia
do zgrzewania elementów o większych średnicach. Zgrzewanie gorącą płytą mo\
na
prowadzić ręcznie lub maszynowo, z wykorzystaniem zgrzewarek doczołowych
i elektrooporowych.
Stosujemy ją do zgrzewania prętów lub rur z polipropylenu (PP), polietylenu (PE),
polichlorku winylu (PCW).
Schemat zgrzewania za pomocą gorącej płyty przedstawiono na rysunku 6.4.
Rys. 6.4. Schemat zgrzewania z pomocą
gorącej płyty: 1  płaska nagrzewana płyta,
2  zgrzewane rury
6.2.2. Zgrzewanie nagrzanym klinem
Zgrzewanie za pomocą nagrzanego klina polega na uplastycznieniu łączonych elementów
z tworzywa poprzez kontakt z klinem, przesuwanym wzdłu\
miejsca łączenia, następnie
dociśnięciu do siebie łączonych elementów za pomocą roli. y
ródłem ciepła jest kolba
lutownicza z końcówką klinową pokrytą teflonem. Zgrzewanie gorącym klinem stosuje się
do łączenia folii ogrodniczych z polipropylenu (PP) i polietylenu (PE), wykładzin
podłogowych, tkanin powlekanych tworzywami termoplastycznymi, itd. Proces zgrzewania
tą metodą mo\
na przeprowadzić ręcznie i automatycznie.
Schemat zgrzewania folii nagrzanym klinem przedstawiono na rysunku 6.5.
Rys. 6.5. Schemat zgrzewania folii
nagrzanym klinem: 1  folia zgrzewana,
2  rolka dociskająca
6.3. ZGRZEWANIE PRZY NAGRZNIU WARSTWY WIERZCHNIEJ LUB MASY
6.3.1. Zgrzewanie tarciowe
Zgrzewanie tarciowe tworzyw sztucznych polega na wprawianiu w ruch obrotowy jednej
z łączonych części i dociśnięciu jej do drugiej, dzięki czemu na skutek tarcia wytwarza się
ciepło w warstwie wierzchniej, powodujących ich uplastycznienie. Następnie schładza się
powstałe złącze pozostające pod naciskiem i usuwa się wypływki tworzywa w obszarze
zgrzeiny. Zgrzewanie tarciowe stosowane jest do łączenia rur, prętów lub innych elementów
cylindrycznych, a tak\
e ścian zbiorników, osłon. Proces mo\
na prowadzić przy pomocy
tokarek, wiertarek lub zgrzewarek tarciowych. Zgrzewanie tarciowe stanowi doskonałą
metodę łączenia tworzyw termoplastycznych wra\
liwych na procesy utleniania, np.
poliamidu (PA) oraz umo\
liwia łączenie ze sobą ró\
nych tworzyw sztucznych, np.
ABS-PMMA, ABS-PC.
6.3.3. Zgrzewanie pojemnościowe
Zgrzewanie pojemnościowe to metoda polegająca na ściśnięciu i uplastycznieniu
łączonych elementów pomiędzy listwami (elektrodami kondensatora), w którym wytwarzane
jest zmienne pole elektryczne, powodujące nagrzewanie się tworzywa w całej masie,
i następnie ochłodzeniu złącza oraz wyjęciu elementów spod elektrod.
W metodzie tej, elektrody nie są ogrzewane, co powoduje, \
e tworzywo nie nagrzewa się
równomiernie (bardziej w środku ni\
w pobli\
u elektrod). Schemat rozkładu temperatury
w procesie zgrzewania pojemnościowego folii o jednakowe grubości przedstawiono na
rysunku 6.5.
Rys. 6.5. Schemat rozkładu temperatury w procesie zgrzewania folii o jednakowej grubości,
o równym współczynniku strat dielektrycznych: 1 elektrody, 2  folie zgrzewane, 3  krzywe rozkładu
temperatury.
 Tworzywa polimerowe są dielektrykami, które wykazują w polu elektrycznym zjawisko
polaryzacji, czyli uporządkowane ustawienie się ró\
noimiennych ładunków elektrycznych,
zgodnie z kierunkiem linii sił pola.
W wyniku zmian kierunku działania pola, zmieniają się orientacje makrocząsteczek. Na
skutek tarcia związanego z tymi ruchami, wydziela się ciepło, które uplastycznia tworzywa.
Jeśli do okładzin doprowadzi się prąd o dostatecznie wysokiej częstotliwości,
makrocząsteczki zostaną wprowadzone w szybkozmienne drgania.
Metoda słu\
y do łączenia folii PVC. Zgrzewanie pojemnościowe umo\
liwia tak\
e
wykonywanie dowolnych złączy o skomplikowanym kształcie i wytrzymałości równej
wytrzymałości folii z PVC. Ze względu na mo\
liwość przebicia elektrycznego nie zaleca się
zgrzewania pojemnościowego folii o grubości poni\
ej 0,1 mm.
6.3.4. Zgrzewanie ultradz
więkowe
Zgrzewanie ultradz
więkami polega na ściśnięciu i uplastycznieniu elementów z tworzyw
sztucznych pomiędzy sonotrodą (zakończenie transformatora ultradz
więkowego),
a statycznym kowadłem. Elementy łączone z tworzyw sztucznych zostają wprowadzone
w szybkie drgania mechaniczne z częstotliwością od 18 do 22 kHz. Wskutek tego następuje
nagrzewanie powierzchni styku spajanych elementów do temperatury uplastycznienia.
Wywierany jednocześnie nacisk na miejsca spajania powoduje zgrzewanie elementów.
Ciepło, niezbędne do uplastycznienia tworzywa, wydziela się na powierzchni złącza oraz
wewnątrz zgrzewanych materiałów wskutek tarcia cząstek polimeru wprowadzonych
w mechaniczne drgania. Czas zgrzewania ultradz
więkowego nie przekracza 1-2 s i zale\
y od
rodzaju tworzywa oraz grubości i kształtu łączonych elementów.
Zgrzewanie ultradz
więkami mo\
na podzielić na zgrzewanie bezpośrednie, gdzie drgania
są wprowadzane w odległości od 100 do 250 mm od miejsca zgrzewania oraz pośrednie,
w odległości od 0,5 do 1,5 mm od miejsca zgrzewania. Schemat procesu zgrzewania
ultradz
więkowego bezpośredniego (a) i pośredniego (b) przedstawiono na rysunku 6.6.
a) zgrzewanie ultradz
więkowe bezpośrednie b) zgrzewanie ultradz
więkowe pośrednie
Rys. 6.6. Schemat procesu zgrzewania ultradz
więkowego bezpośredniego (a) i zagrzewania
pośredniego (b) folii o ró\
nej grubości, 1  sonotroda, 2  kowadło, 3  transformator
ultradz
więkowy, 4  elementy grzejne, 5  przetwornik ultradz
więkowy.
W metodzie tej, do przetwornika drgań jest doprowadzony z generatora prąd wysokiej
częstotliwości, który powoduje zamianę drgań elektrycznych na drgania mechaniczne o tej
samej częstotliwości. Z przetwornikiem jest połączona sonotroda, która przenosi drgania
mechaniczne na zgrzewane materiały. Umieszczony naprzeciw sonotrody trzpień słu\
y do
przejmowania jej drgań oraz do odprowadzania wytwarzanego ciepła. Zgrzewanie
ultradz
więkami znalazło zastosowanie do łączenia tworzyw, odznaczające się wysoką
zdolnością przenoszenia drgań mechanicznych, czyli materiały o du\
ym module
sprę\
ystości, tj. polimetakrylan metylu (PMMA), poliwęglan (PC), politlenek fenylenu
(PPO), polistyren (PS), poliestry termoplastyczne (PET, PBT) oraz poliacetale, np.
poliformaldehyd (POM).
 Metodę wykorzystuje się w przemyśle samochodowym, opakowaniowym
i farmaceutycznym. Zalety zgrzewania ultradz
więkowego to:
- niska cena, energooszczędność,
- nieszkodliwość dla środowiska, eliminacja trujących klejów i rozpuszczalników,
- krótki czas łączenia (ułamek sekundy),
- łączone elementy nie muszą być bardzo czyste,
- mo\
liwość łączenia ró\
nych materiałów.
6.3.5. Zgrzewanie indukcyjne
Zgrzewanie indukcyjne zachodzi wówczas, gdy w strefie łączenia tworzyw umieszczony
zostanie przewodnik elektryczny, który nagrzewa się w zmiennym polu magnetycznym.
Tworzywo sztuczne znajdujące się wokół przewodnika ulega uplastycznieniu wskutek
przewodzenia ciepła (w kierunku od przetwornika do tworzywa). Du\
ą wadą tej odmiany
zgrzewania jest pozostawanie przewodnika w obszarze zgrzeiny.
Schemat zgrzewania indukcyjnego przedstawiono na rysunku 6.7.
Rys. 6.7. Schemat zgrzewania indukcyjnego: 1  płyty dociskowe, 2  cewka indukcyjna, 3  pierścień
metalowy, 4  przedmiot zgrzewany
6.9. Zgrzewanie tworzyw sztucznych laserem
Zgrzewanie tworzyw sztucznych laserem nale\
y do metod łączenia, w których jako
z
ródło ciepła wykorzystana jest skoncentrowana wiązka promieniowania laserowego. Do
metod tych zalicza się metodę, w której wykorzystuje się promieniowanie podczerwone (IR)
z lampy kwarcowo - jodowej, termiczne z
ródło ciepła. Obydwie metody ró\
nią się
wielkością natę\
enia promieniowania, a tym samym zakresem zastosowania. Do zgrzewania
laserem tworzyw sztucznych wykorzystuje się lasery gazowe CO2 (zgrzewanie doczołowe),
lasery krystaliczne, Nd: YAG, lasery diodowe du\
ej mocy HPDL (zgrzewanie
symultaniczne i konturowe). Zalety zgrzewania laserowego to:
- Nagrzewanie bezstykowe,
- Wysoka elastyczność działania przy zmianie geometrii złącza,
- Minimalne wymiary i du\
a powtarzalność zgrzewanych elementów,
- Metoda szczególnie przydatna np. do zamykania skrzynek zawierających delikatne
podzespoły elektryczne,
- Metoda stosowana do łączenia elementów na liniach technologicznych sterowanych
automatycznie,
- Du\
a wydajność procesu.
Metody łączenia laserowego zalazły olbrzymie zastosowanie w przemyśle
motoryzacyjnym (lampy samochodowe,), elektronicznym (karty pamięci, kasety video),
w medycynie (filtry), w przemyśle tekstylnym (łączenie tkanin).
6.5. SPAWANIE TWORZYW SZTUCZNYCH
Spawaniem nazywa się łączenie tworzyw sztucznych, bez wywierania wzajemnego
nacisku elementów łącznych, poprzez ich uplastycznienie i stopienie w miejscu łączenia.
Spawanie elementów następuje poprzez złączenie dodatkowym materiałem w postaci pręta
spawalniczego. W procesie spawania wyró\
niamy kilka rodzajów złączy spawanych, które
schematycznie przedstawiono na rysunku 6.8.
Rys. 6.8. Rodzaje połączeń spawanych: a  doczołowe, b  zakładkowe, c  nakładkowe, d  teowe,
e  krzy\
owe, f  ukośne, g  kątowe,
Z pokazanych połączeń nie zaleca się stosować połączeń zakładkowych i nakładkowych
(3 i 4) podczas łączenia części grubych, powstaje, bowiem wówczas niekorzystny rozkład
naprę\
eń przy obcią\
eniu połączeń. Rodzaje spoin powstających w procesie spawania
przedstawiono na rysunku 6.9.
Rys. 6.9. Rodzaje spoin: a) spoina V, b) spoina X, c) spoina pachwinowa, d) spoina HV, e) spoina K
6.5.1. Spawanie strumieniu gorącego gazu
Spawanie w strumieniu gorącego gazu przy u\
yciu prętów spawalniczych spełniających
rolę spoiwa na dzień dzisiejszy znalazło największe znaczenie praktyczne. Znajduje one
zastosowanie głównie do spawania elementów z twardego PVC, rzadziej zmiękczonych
poliolefin, poliamidów i polimetakrylanu metylu.
Najczęściej stosowanym nośnikiem ciepła jest sprę\
one powietrze, które nie powinno
zawierać oleju i wody. Do spawania tworzyw, podatnych na utlenianie w podwy\
szonej
temperaturze, u\
ywa się obojętnego gazu (zwykle azotu). Pręty spawalnicze o przekroju
kołowym o średnicy od 2 do 6 mm wykonywane są z tego samego tworzywa, co łączone
elementy. Podczas spawania wywiera się na pręt nacisk w kierunku elementów łączonych o
wartości od 5 do 8 N (dla pręta o średnicy 5 mm), albo pręt jest dociskany rolką. Jedynie do
spawania polimetakrylanu metylu (PMMA) stosuje się pręty wykonane z zmiękczonego
polichlorku winylu (PVC). Ze względu na rodzaj stosowanego z
ródła ciepła palniki dzielą
się na palniki elektryczne i gazowe.
 Palniki zasilane elektrycznie u\
ywa się głównie się do ręcznego spawania tworzyw
gorącym powietrzem. W mniejszym zakresie stosowane są palniki gazowe. Palniki
elektryczne są ogrzewane spiralami oporowymi o mocy 250-500 W i zasilane prądem 220 V
i 50 Hz. Schemat typowego palnika elektrycznego przedstawiono na rysunku 6.10.
Rys. 6.10. Schemat palnika elektrycznego: 1  grzejnik elektryczny, 2  rękojeść, 3  zawór
regulujący dopływ sprę\
onego powietrza, 4  przewód elektryczny, 5  dysza palnika,
Do palników gazowych stosuje się acetylen, gaz ziemny, płynny gaz propan-butan.
Palniki są zasilane sprzę\
onym powietrzem o ciśnieniu 5 - 40 kPa. Aby zwiększyć
wydajność procesu i polepszyć jakość wykonywanych złączy stosuje się coraz częściej
zmechanizowane, półautomatyczne i automatyczne urządzenia do spawania. Mechanizacja
i automatyzacja dotyczą takich czynności, jak podawanie, podgrzewanie i prowadzenie pręta
spawalniczego oraz przesuw palnika. Schemat spawania ręcznego przedstawiono na rysunku
6.11.
Rys. 6.11. Schemat spawania ręcznego
Do spawania automatycznego wykorzystuje się urządzenia zwane spawarkami
bezpalnikowymi, czyli tzw. ekstrudery. Automaty zasilane gorącym powietrzem znalazły
doskonałe zastosowanie do spawania geomembran z folii polietylenowej (HDPE), rur
z polipropylenu (PP), wykładzin podłogowych z polichlorku winylu (PVC).
LITERATURA
[1] Jasiulek P., Zgrzewanie tarciowe tworzyw sztucznych, Tworzyw Sztuczne i Chemia,
6, 2003
[2] Sikora R., Przetwórstwo Tworzyw Wielkocząsteczkowych, Wyd. Edukacyjne Zofii
Sobkowskiej, Warszawa, 1993.
[3] Saechtling H., Poradnik Tworzywa Sztuczne, Warszawa, WNT, 2000.
[4] Skarbiński M., Technologiczność konstrukcji maszyn, Warszawa, WNT 1997.