Klejeniem nazywamy łączenie materiałów za pomocą kleju. Klej to substancja organiczna lub nieorganiczna mająca właściwości trwałego łączenia materiałów. Wielość tworzyw, ich różnorodność struktury, powierzchni i własności powodują, że ich klejenie nie jest proste. Niektóre tworzywa mogą być klejone tylko z użyciem dodatkowych chemicznych, fizycznych lub mechanicznych środków i procedur.

Istota klejenia oparta jest na dwu podstawowych zjawiskach. Są to:

Adhezja (przyczepność powierzchni granicznych)	Kohezja (wewnętrzna wytrzymałość warstwy kleju)

Kleje - podstawowym ich składnikiem jest spoiwo ( lepiszcze ), czyli substancja nadająca skleinie przyczepność do łączonych powierzchni i wymaganą wytrzymałość mechaniczną. Poza tym, kleje mogą zawierać substancje pomocnicze, jak rozpuszczalniki napełniacze itp. Kleje dzielimy według różnych kryteriów. Istotne znaczenie ma jednak z przetwórczego punktu widzenia podział klejów ze względu na:

Istotę przechodzenia ze stanu ciekłego lub plastycznego w stan stały
- Kleje utwardzalne (zestalające się poprzez ochładzanie)
- Kleje rozpuszczalnikowe (zastalające się na skutek odparowania lub absorpcji rozpuszczalnika)

Temperaturę utwardzenia lub zestalenia
- Kleje przechodzące w stan stały w temp. normalnej - kleje na zimno
- Kleje przechodzące w stan stały w temp. podwyższonej (na ogół do 250 ^oC) - kleje na gorąco

Stan skupienia przed powleczeniem powierzchni materiału
- Kleje ciekłe
- Kleje plastyczne
- Kleje stałe (proszek, granulat, pałeczki, folie - błony)

Wytrzymałość połączeń klejowych
Wytrzymałość połączenia klejowego zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to:
- rodzaj kleju
- przygotowanie warstwy wierzchniej do łączenia
- warunki utwardzenia lub zestalenia kleju
- rozwiązania konstrukcyjne połączenia
- wartość, sposób i czas działania obciążenia

Do sporządzania klejów można używać tylko tych polimerów, które mają znaczną adhezje do materiałów łączonych i odpowiednią kohezje po utwardzeniu lub zestaleniu. Kleje muszą się odznaczać małym napięciem powierzchniowym w chwili zwilżania powierzchni materiału. Klejalność zwiększa obecność w kleju grup silnie polarnych. I tak:
- w polimerach fenolowych i epoksydowych grupą silnie polarną jest grupa -OH
- w polimerach mocznikowych i melaminowych takimi grupami są =CO i -NH2
- w polimerach poliestrowych grupą polarną jest -C-O-
- w polimerach chlorokauczukowych C-CL

Na ogół połączenia klejowe wykazują największą wytrzymałość na ścinanie i odrywanie. Obciążenia oddzierające oraz zginające w przypadku połączeń doczołowych znacznie zmniejszają wytrzymałość połączeń. W związku z tym połączenia klejowe konstruuje się tak, aby przenosiły w największym stopniu obciążenia ścinające i odrywające, w najmniejszym zaś - oddzierające i zginające. Dąży się również do tego aby naprężenie w sklenie było jak najmniejsze. Można to osiągnąć przez: - powiększenie pola powierzchni klejonych - zaprojektowanie odpowiedniego stanu obciążeń w połączeniach

Podstawowe rodzaje obciążenia połączeń klejowych: a) na odrywanie, b) na ścinanie, c) na oddzieranie, d) na ściskanie, e) na ścinanie ze zginaniem

Tworzywo sztuczne łączyć można za pomocą następujących technik klejowych:
- łączenie za pomocą rozpuszczalników
- zastosowanie klejów w postaci cieczy, past lub błon

Niekrystaliczne, bezpostaciowe tworzywa termoplastyczne można łączyć ze sobą za pomocą odpowiednich rozpuszcalników roztworów polimeru w rozpuszczalnikach lub kompozycji monomerów. W przypadku łączeń dwóch różnych tworzyw sztucznych zaleca się stosowanie roztworów polimerów w rozpuszczalnikach. Elementy z tworzyw sztucznych, którym nadano kształt w formach metalowych, należy zawsze płaskować lub szlifować w celu usunięcia środków rozdzielających, zmniejszających wytrzymałość łącza. Przy klejeniu laminatów należy w miarę możności usunąć jedną warstwę materiału w miejscu sklejenia. W tym celu wciska się cienki nóż pod warstwę laminatu, oddziera odpowiedni fragment i odrywa.

Przede wszystkim przed użyciem kleju należy go odpowiednio przygotować. Sporządzenie kleju utwardzalnego polega najczęściej na zmieszaniu składników kleju w potrzebnych proporcjach i w odpowiedniej kolejności. Sporządzenie kleju w stanie stałym polega głównie na suszeniu, a gdy klej ma postać folii ( błon ) na wycięciu wykrojów o wymiarach i kształcie odpowiadających połączeniu. Powierzchnie przeznaczone do klejenia powinny być pozbawione zanieczyszczeń utrudniających ich zwilżanie przez klej. Wskazane jest także schropowacenie podłoża celem zwiększenia przyczepności kleju. W przypadku elementów z polimerów utwardzalnych - duroplastów stosuje się często oczyszczanie papierem ściernym. Powlekanie klejem powierzchni odpowiednio przygotowanej odbywa się za pomocą ręcznych narzędzi pracy, takich jak pędzle, bagietki, łopatki, bądź za pomącą maszyn zwanych powlekarkami. Po naniesieniu kleju ściska się łączone elementy celem ich wzajemnego unieruchomienia oraz dokładnego przylgnięcia klejonych powierzchni. Folie łączone klejami o dużej przyczepności wystarczy tylko przewalcować wałkiem gumowym. Wyroby o skomplikowanym kształcie skleja się zazwyczaj w odpowiednich formach.

Przebieg procesu klejenia jest zdeterminowany przez:
- temperaturę - temp. klejenia zależy przede wszystkim od temp. polimeryzacji lub topnienia użytego kleju, temp. topnienia albo mięknienia mat. łączonych oraz od żądanych właściwości połączenia
- czas - czas klejenia określonym klejem zależy od temp. klejenia
- nacisk - wywierany podczas klejenia powinien zapewniać właściwy przebieg procesu polimeryzacji, dokładne przyleganie do siebie łączonych części oraz optymalną grubość skleiny. Wartość nacisku zależy od tego czy klej przechodzi w stan stały w wyniku polimeryzacji kondensacyjnej ( 1 MPa ) czy w inny sposób ( 0,05 Mpa ).

Aby otrzymać prawidłowe sklejanie łączonych części należy przestrzegać podanych poniżej zaleceń:
- powierzchnie wyczyścić z brudu, kurzu, resztek farby i innych ciał obcych
- powierzchnie zmatowić przez szlifowanie papierem ściernym
- powierzchnie gruntownie odtłuścić. Nadają się do tego np. aceton, alkohol, rozpuszczalnik nitro
- powierzchnie klejone wysuszyć
- przygotowanych do klejenia powierzchnie nie dotykać dla uniknięcia przeniesienia tłuszczu ze skóry na tworzywo
- klej nanieść równomiernie i cienką warstwą
- niedopuszczać do zabrudzenia brudem lub kurzem świeżo pokrytych klejem
- prace takie jak szlifowanie itp. przerwać, do czasu aż uzyska się wystarczające połączenie

Rozpuszczalniki odgrywają poważną rolę przy klejeniu tworzyw sztucznych zarówno wówczas, gdy pożądane jest zmiękczenie podłoża jak też w przypadku wymaganej odporności na rozpuszczalniki. Ponieważ rozpuszczalniki wchodzą w skład znacznej większości klejów, dobór kleju ma decydujące znaczenie w niektórych zastosowaniach. Rozpuszczalniki można podzielić na kilka grup. W pierwszej z nich znajdują się rozpuszczalniki aktywne, tzn. rozpuszczające polimery ( żywice ) wchodzące w skład kleju lub atakujące klejone tworzywo. Drugą grupę stanowią rozpuszczalniki utajone: - wzmagają one działanie rozpuszczające rozpuszczalników aktywnych, nie można ich jednak do rozpuszczalników zaliczyć. Rozcieńczalniki zmniejszają lepkość żywic i klejów. Są one pożądanym składnikiem receptur klejów ponieważ nie wydzielają oparów w takiej ilości, jak typowe rozpuszczalniki aktywne.

Tworzywo sztuczne łączy się za pomocą trzech podstawowych grup technologii:

- łączenie za pomocą rozpuszczalników,
- zastosowanie klejów w postaci cieczy, past lub błon,
- spawanie na gorąco lub zgrzewanie.

Niekrystaliczne, bezpostaciowe tworzywa termoplastyczne można łączyć ze sobą za pomocą odpowiednich rozpuszczalników roztworów polimeru w rozpuszczalnikach lub kompozycji monomerów. W przypadku łączenia dwóch różnych tworzyw sztucznych zaleca się stosowanie roztworów polimerów w rozpuszczalnikach. Elementy z tworzyw sztucznych, którym nadano kształt w formach metalowych, należy zawsze piaskować lub szlifować w celu usunięcia środków rozdzielających, zmniejszających wytrzymałość łącza. Przy klejeniu laminatów należy w miarę możności usunąć jedną warstwę materiału w miejscu sklejenia. W tym celu wciska się cienki nóż pod warstwę laminatu, oddziera odpowiedni fragment i odrywa. Części z tworzyw termoplastycznych łączy się najczęściej przez spawanie gorącym gazem i zgrzewanie gorącym narzędziem.

Tworzywa akrylowe - tworzywa termoplastyczne wywodzące się z kwasu akrylowego i metakrylowego - obejmują szeroką gamę materiałów łączonych przez klejenie. Można je łatwo kształtować na gorąco, a także wytłaczać, formować wtryskowo, obrabiać mechanicznie, przecinać. Powierzchnie tworzyw akrylowych przed klejeniem można zmiękczać dwuchloroetanem, chlorkiem metylenu, acetonem. Do klejenia tworzyw akrylowych stosuje się zazwyczaj kleje polisiarczkowe, poliuretanowe, akrylowe i modyfikowane epoksydowe. Spośród tworzyw akrylowych najczęściej klei się polimetakrylan metylu.

Klejenie jest najlepszym sposobem łączenia poliwęglanów. Elementy poliwęglanowe można łączyć między sobą za pomocą rozpuszczalników lub klejów a także przez zgrzewanie gorącym gazem. Najprościej jest jednak kleić rozpuszczalnikiem. Poliwęglany można łączyć z większością metali; do tego celu najlepiej nadają się kleje epoksydowe, poliuretanowe, polisiarczkowo- epoksydowe, epoksydowo- fenolowe, topliwe. Przy łączeniu poliwęglanów za pomocą rozpuszczalników jest rzeczą ważną, żeby nie stosować rozpuszczalnika w ilości większej niż to jest niezbędne w celu zwilżenie jednej lub obu powierzchni. Nadmiar rozpuszczalnika może spowodować powstawanie pęcherzy i zmniejszenie wytrzymałości złącza.

Polipropylen jest tworzywem termoplastycznym o dużej odporności na uderzenia i małym ciężarze właściwym. Ma wyjątkowo dobrą odporność na pękanie, dobra odporność chemiczną, bardzo dużą twardość powierzchniową. Dzięki tym własnościom fizycznym oraz dzięki temu, że łatwo się go przetwarza i formuje można go kleić, zgrzewać, spawać, itd.. Przed klejeniem należy zmienić charakter powierzchni polipropylenu poprzez np. utlenianie go płomieniowo lub obrabianie chemicznie. Do klejeni polipropylenu wykorzystuje się następujące kleje:

- epoksydowe
- poliamidowe
- nitrylowo-fenolowe
- poliurytanowe.

Termoplast ten produkuje się z węglowodorów uzyskiwanych ze smoły węglowej i gazu ziemnego. Jest on jednym z najtańszych tworzyw sztucznych. Polistyren można kleić rozpuszczalnikami: toluenem, ksylenem, trójmetylobenzenem.

Można go też łatwo łączyć za pomocą wielu różnych klejów, oraz kleić kompozycjami opartymi na żywicach epoksydowych, akrylowych i elastomerach. Piankowy polistyren klei się łatwo. Powierzchnie powinny być suche i czyste, a klej powinien mieć lepkość od średniej do dużej i zawierać niewielką ilość rozpuszczalnika.

Polisulfony odznaczają się przezroczystością, dużą wytrzymałością mechaniczną i wysoka odpornością termiczną. Dobre wyniki uzyskuje się przy łączeniu polisulfonów klejami epoksydowymi i poliuretanowymi. Przygotowanie powierzchni polega najczęściej na przemyciu alkoholem, lekkim opiaskowaniu lub na obu tych operacjach po kolei. W celu polepszenia adhezji można stosować podkłady winylowe, poliuretanowe lub silanowe.

Amoinoplasty (tworzywa mocznikowe i melaminowe) Są to twarde sztywne tworzywa termoutwardzalne o dużej odporności na ścieranie. Odznaczają się ponadto dobrą odpornością na rozpuszczalniki i wodę, oraz na pełzanie. Klejenie dotyczy zazwyczaj kształtek prasowanych. Można je łączyć klejami epoksydowymi, epoksydowo-fenolowymi, poliestrowymi i elastomerowymi. Powierzchnie przed klejeniem należy przetrzeć detergentem z dodatkiem ścierniwa, stosowanym zazwyczaj w gospodarstwie domowym; Następnie zmywa się je wodą, suszy, piaskuje, przemywa izopropanolem, znowu suszy, po czym nanosi się podkład lub od razu klei.

Połączenia klejowe blach: a) doczołowe, b) zakładkowe proste o elementach ściętych prosto, c) zakładkowe proste o elementach ściętych ukośnie, d) zakładkowe skośne, e) f) zakładkowe odsadzane, g) przekładkowe, h) nakładkowe jednostronne o nakładce ściętej prosto, i) nakładkowe jednostronne o nakładce ściętej ukośnie, j) nakładkowe dwustronne o nakładkach ściętych prosto, k) nakładkowe dwustronne o nakładkach ściętych ukośnie, l) nakładkowe ścienione

Spawaniem nazywa się łączenie uplastycznionych krawędzi tworzyw sztucznych za pomocą dodatkowego materiału w postaci pręta spawalniczego. Proces odbywa się bez wywierania nacisku wzajemnego łączonych elementów.
Największe znaczenie ma proces spawania w strumieniu gorącego gazu przy użyciu prętów spawalniczych spełniających rolę spoiwa. Znajduje on zastosowanie głównie do spawania elementów z twardego PVC, rzadziej zmiękczonych poliolefin, poliamidów i polimetakrylanu metylu. Najczęściej stosowanym nośnikiem ciepła jest sprężone powietrze, które nie powinno zawierać oleju i wody. Do spawania tworzyw, podatnych na utlenianie w podwyższonej temperaturze, używa się obojętnego gazu (zwykle azotu). Pręty spawalnicze są wykonywane z tego samego tworzywa co łączone elementy. Jedynie do spawania polimetakrylanu metylu stosuje się również pręty wykonane z zmiękczonego PVC. Umożliwiają one uzyskanie większej wytrzymałości połączenia niż pręty z PMMA.

Rodzaje połączeń spawanych tworzyw przedstawiono na rysunku:
Rodzaje połączeń spawanych: a) doczołowe, b) zakładkowe, c) nakładkowe, d) teowe, e) krzyżowe, f) ukośne, g) kątowe.
Z pokazanych połączeń nie zaleca się stosować połączeń zakładkowych i nakładkowych podczas łączenia części grubych, powstaje bowiem wówczas niekorzystny rozkład naprężeń przy obciążeniu połączeń. Omawiane połączenia spawane można wykonać za pomocą różnych rodzajów spoin (rysunek II), np. połączenie doczołowe może być wykonane za pomocą spoiny V lub spoiny X, połączenia teowe - za pomocą spoiny pachwinowej lub spoiny K. Wybór rodzaju połączenia i spoiny oraz jej wymiarów zależy przede wszystkim od konstrukcji połączenia, rodzaju i wartości przenoszonych obciążeń i powstających naprężeń pospawalniczych.
Rodzaje spoin: a) spoina V, b) spoina X, c) spoina pachwinowa, d) spoina HV, e) spoina
Do ręcznego spawania tworzyw gorącym powietrzem używa się głównie palników zasilanych elektrycznie. W mniejszym zakresie stosowane są palniki gazowe. Palniki elektryczne są ogrzewane spiralami oporowymi o mocy 250-500 W. Do palników gazowych stosuje się acetylen, gaz ziemny, płynny gaz propan-butan. Palniki są zasilane sprzężonym powietrzem o ciśnieniu 5-40 kPa, którego zużycie wynosi 1,2-2 m3/h. 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.
Urządzenie do spawania folii.
Palnik do spawania tworzyw.
Przygotowanie elementów do spawania obejmuje takie operacje i zabiegi, jak wycinanie wykrojów z płyt i twardych folii, przecinanie rur i ukosowanie krawędzi. W przypadku elementów przeznaczonych do spawania czołowego obrabia się ich krawędzie w celu ułatwienia dostępu ciepła do dolnych warstw spajanego materiału. Przy wykonywaniu spojeń czołowych ukosuje się powierzchnie łączonych elementów zwykle pod tym samym kątem (30°-35° dla PVC, PP i PMMA i 20-25° dla PA). Jedynie przy spajaniu elementów o różnej grubości, cieńszemu elementowi jest nadawany mniejszy, a grubszemu większy kąt tak, by np. w przypadku spawania PVC tworzyły one w sumie 60-70°. Spajając elementy o grubości powyżej 2 mm nakłada się kolejno kilka warstw spoiwa, gdyż wypełnienie nim całej objętości rowka w jednej operacji jest niemożliwe, z uwagi na ograniczony czas nagrzewania. Aby uzyskać spoinę V o dobrych właściwościach wytrzymałościowych, należy wypełnić jej dno cieńszym prętem a resztę rowka grubszymi prętami. Liczba warstw spoiwa niezbędna do wypełnienia spoiny czołowej jest uwarunkowana grubością łączonych elementów. Ze względu na niebezpieczeństwo termicznego rozkładu spoiwa, ogrzewanie przy spawaniu powinno być możliwie jak najszybsze a zarazem efektywne. Pręt spawalniczy należy prowadzić zawsze prostopadle do spawanych powierzchni, wywierając przy tym nacisk odpowiednio do przekroju pręta. Dla pręta o przekroju kołowym i średnicy 2 mm, nacisk wynosi 5-8 N, a dla średnicy 5 mm - 20-26 N. Przy wahadłowym ruchu końcówki palnika powoduje się uplastycznienie termiczne końca pręta spawalniczego, który ugina się pod kątem prostym i wypełnia rowek. Prędkość przesuwania spoiwa wzdłuż rowka zależy od temperatury i grubości pręta.
Spawanie ręczne.

Zgrzewaniem nazywamy proces łączenia tworzyw sztucznych poprzez ich docisk z podgrzaniem do stanu plastycznego w miejscu styku łączonych elementów, bez dodawania spoiwa. Na skutek wywierania nacisku zachodzi wzajemne przeplatanie się łańcuchów polimeru w wyniku ich częściowego przenikania z łączonych elementów. Splątane segmenty makrocząsteczek tworzą, po ochłodzeniu (pod naciskiem), trwałe połączenie.

Proces zgrzewania jest determinowany przede wszystkim przez:
- temperatura (do jakiej nagrzewa się tworzywo łączone)
- docisk wywierany na łączone części
- czas zgrzewania
- czas i warunki chłodzenia złącza

W zależności od miejsca doprowadzenia lub powstawania ciepła w procesie zgrzewania rozróżnia się następujące metody:
- zgrzewanie w którym ciepło doprowadza się do zewnętrznej strony elementów łączonych (zgrzewanie za pomocą nagrzanego drutu, taśmy, listwy - zgrzewanie impulsowe)
- zgrzewanie w którym ciepło doprowadza się do wewnętrznej strony elementów łączonych (zgrzewanie przy użyciu nagrzanego klina lub płyty)
- zgrzewanie w którym ciepło jest wytwarzane w warstwach wierzchnich tworzyw łączonych lub małej masie tworzywa (zgrzewanie tarciowe, drganiowe,pojemnościowe, ultradźwiękowe lub indukcyjne)

Nazywane często zgrzewaniem oporowym lub zgrzewaniem metodą gorącej elektrody. Metoda ta polega na dociśnięciu elementów nagrzaną listwą do zimnego podłoża lub na ściśnięciu elementów między dwiema nagrzanymi listwami. Jest to jedna z najbardziej rozpowszechnionych metod łączenia folii. Niekiedy stosuje się elementy grzejne w postaci noży, taśm lub drutów. Temperatura elementu grzejnego zależy od rodzaju spajanej folii i wynosi 300 - 400^oC. W miejscu przecięcia folii powstaje charakterystyczne zgrubienie zapewniające dobrą wytrzymałość złącza.
chemat oraz rozkład temperatury w łączonych foliach podczas zgrzewania kontaktowego. a) ogrzewanie jedną elektrodą b) dwiema elektrodami, 1-elektroda, 2-elementy grzejne, 3-podkładka z PTFE, 4-podkładka z gumy
Polega na ściśnięciu i uplastycznieniu tworzywa łączonych elementów między szybko nagrzewającymi się i następnie ochładzanymi listwami. Podobnie jak w zgrzewaniu kontaktowym, ciepło dopływa od elementu grzejnego poprzez folie do miejsca spojenia, z tym że element jest ogrzewany nie w sposób ciągły, lecz przez krótki impuls prądu elektrycznego o dużej mocy. Zaletą metody zgrzewania impulsowego jest chłodzenie złącza pod dociskiem (przy zwartych listwach ściskających), co eliminuje możliwość jego uszkodzenia przed całkowitym schłodzeniem np. w czasie napełniania świeżo uformowanego opakowania. Przy zgrzewaniu jednostronnym możemy zgrzewać impulsowo folie o grubości do 0,2 mm, a przy dwustronnym do 0,5 mm. Proces zgrzewania impulsowego znajduje zastosowanie głównie w produkcji opakowań z jednoczesnym ich napełnieniem.
Schemat zgrzewania metodą impulsową z odcinaniem:1-listwa dociskowa, 2-przekładka z gumy porowatej, 3-przekładka z PTFE, 4-drut, 5-taśma impulsowa.
Polega na uplastycznieniu tworzywa elementów łączonych poprzez kontakt z nagrzanym klinem, przesuwanym wzdłuż miejsca łączenia(z zachowaniem styku) i docisku do siebie elementów łączonych, np. przy użyciu rolki. Zgrzewanie gorącym klinem jest stosowane najczęściej do łączenia folii i cieńszych płyt z PVC oraz z polietylenu i poli (metakrylanu metylu). Metodą tą wykonuje się złącza zakładkowe. Temperatura klina przy zgrzewaniu z PVC powinna wynosić 250-300oC, PEdg - 220-260oC, PEmg - 190-220oC, PMMA - 260-300oC.
Schemat zgrzewania oraz rozkład temperatury w łączonych foliach podczas zgrzewania gorącym klinem: a) zgrzewanie ręczne, b) zgrzewanie mechaniczne, 1-wałek dociskowy, 2-klin grzejny (dociskowy), 3-podkładka, 4-klin grzejny stały, 5-wałek dociskowy i transportowy.
Tą metodą spajania uplastycznia się powierzchnie zgrzewanych elementów za pośrednictwem gorącej płyty wprowadzonej między łączone powierzchnie, usuwa się płytę i dociska do siebie spajane elementy. Otrzymuje się w ten sposób doczołowe złącza rur, profili, kształtowników i prętów z twardego PVC, poliolefin, PMMA i innych tworzyw. Do zgrzewania elementów o średnicy do 250 mm płyta ma zwykle kształt koła, natomiast przy większych średnicach elementy zgrzewane mają kształt pierścienia. W celu przeciwdziałania przywieraniu uplastycznionego tworzywa powierzchnia płyty grzanej jest pokryta materiałem antyadhezyjnym, np. tkaniną impregnowaną PTFE.
Schemat zgrzewania za pomocą nagrzanej płyty; 1-łączone elementy (rury), 2-płyta nagrzewająca (plaska).
Zgrzewarka do doczołowego zgrzewania rur.
Zgrzewanie rurociągu z rur PE.
Elementy lampy tylnej samochodu oraz zgrzewarka sterowana numerycznie, zgrzewająca nagrzanym elementem lampę tylną samochodu
Jest ono możliwe wówczas, gdy w strefie łączenia umieszczony zostanie przewodnik elektryczny, który nagrzewa się w zmiennym polu magnetycznym. Wokół przewodnika tworzywo ulega uplastycznieniu wskutek przewodzenia ciepła od niego do tworzywa. Wadą tej odmiany zgrzewania jest m.in. pozostawanie przewodnika w obszarze zgrzeiny.
Zasada zgrzewania indukcyjnego: 1-płyty dociskowe, 2-cewka indukcyjna, 3-pierścień metalowy, 4-przedmiot zgrzewany.
Polega na ściśnięciu i uplastycznieniu tworzywa łączonych elementów pomiędzy listwami, będącymi elektrodami kondensatora, w którym wytwarza się zmienne pole elektryczne, powodujące nagrzewanie się tworzywa w całej masie, i następnie ochłodzeniu złącza oraz wyjęciu elementów spod elektrod. Tworzywa sztuczne jako typowe dielektryki wykazują w polu elektrycznym zjawisko polaryzacji ( uporządkowane ustawienie się różnoimiennych 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. Jeśli do okładzin doprowadzi się prąd o dostatecznie wysokiej częstotliwości, makrocząsteczki zostaną wprowadzone w szybkozmienne drgania. W takich warunkach ilość wydzielonego ciepła jest wystarczająca do uplastycznienia niektórych tworzyw. Wydajność procesu ogrzewania, zależy głównie od częstotliwości prądu przemiennego oraz od współczynnika strat dielektrycznych. Ze wzrostem wartości tg Ro zwiększa się stopień przemiany energii elektrycznej cieplną, a tym samym korzystniejsze są efekty zgrzewania. Metoda ta znajduje zastosowanie przede wszystkim do łączenia folii PVC, ze względu na jej wysoki współczynnik strat dielektrycznych. W odróżnieniu od innych metod metoda ta umożliwia wykonywanie dowolnych złączy o najbardziej skomplikowanym kształcie i wytrzymałości równej wytrzymałości folii z PVC .Ze względu na możliwość przebicia elektrycznego nie zgrzewa się pojemnościowo folii o grubości poniżej 0,1 mm.
Rozkład temperatury w procesie zgrzewania pojemnościowego folii o równym współczynniku strat dielektrycznych: a) zgrzewanie folii o jednakowej grubości, b) zgrzewanie folii o różnej grubości, 1-elektrody, 2-folie zgrzewane, 3- krzywe rozkładu temperatury.
Zgrzewanie ultradźwiękami elementów z tworzyw polega na wprowadzeniu ich w szybkie drgania mechaniczne z częstotliwością ok. 20 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 ultradźwiękowego nie przekracza 1-2 s i zależy od rodzaju tworzywa oraz grubości i kształtu łączonych elementów. Zasadę procesu zgrzewania ultradźwiękowego przedstawia rysunek. Do przetwornika drgań jest doprowadzony z generatora prąd wysokiej częstotliwości. Przetwornik zmienia drgania elektryczne w mechaniczne o tej samej częstotliwości. Z przetwornikiem jest połączony trzpień drgający (sonotroda) , który przenosi drgania mechaniczne na zgrzewane materiały. Umieszczony naprzeciw sonotrody trzpień służy do przejmowania jej drgań oraz do odprowadzania wytwarzanego ciepła. Do łączenia tą metodą nadają się tworzywa odznaczające się wysoką zdolnością przenoszenia drgań mechanicznych, czyli materiały o dużym module sprężystości (poliwęglan, polimetakrylan metylu, poliestry termoplastyczne, tworzywa styrenowe, acetalowe oraz politlenek fenylenu). Aby przyspieszyć proces zgrzewania ultradźwiękami oraz uzyskać złącze o wymaganej wytrzymałości mechanicznej, należy odpowiednio ukształtować powierzchnie łączonych elementów, np. przez wykonanie w jednej z nich trójkątnego występu. W takim występie zachodzi intensyfikacja procesu wydzielenia ciepła, dzięki czemu następuje szybkie uplastycznienie materiału.
Zasada zgrzewania ultradźwiękowego bezpośredniego (a), oraz zgrzewania ultradźwiękowego pośredniego (b): 1- sonotroda, 2- kowadło, 3-transformator ultradźwiękowy, 4- elementy zgrzewane, 5- przetwornik ultradżwiękowy.
Często do łączenia części z tworzyw z częściami z metalu wykorzystuje się zgrzewanie ultradźwiękowe
Zgrzewanie izolacji do obicia wewnętrznego drzwi samochodowych.
Przyrząd do ręcznego zgrzewania ultradźwiękami.

---