Politechnika Lubelska Katedra Procesów Polimerowych Laboratorium: Tworzywa sztuczne |
---|
Temat ćwiczenia: Zgrzewanie rezystancyjne |
Nazwisko i imię: Sieńko Mateusz, Szypulski Maciej, Trąbka Damian |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z przebiegiem procesu technologicznego zgrzewania folii, oraz zapoznanie się z metodą zgrzewania z wykorzystaniem nagrzanej płyty i zastosowanie jej do łączenia odcinków instalacji wodnej, w postaci rur oraz złączek wykonanych z polipropylenu. Ocena jakości otrzymanych zgrzein, przeprowadzona zostanie na podstawie obserwacji wyglądu zgrzein.
Charakterystyka stanowiska badawczego:
W skład stanowiska badawczego do zgrzewania folii wchodzi zgrzewarka oporowa do folii T-404A o mocy 1200W, wyprodukowana przez Spółdzielnię Rzemieślniczą w Otwocku. Zgrzewarka (przedstawiona poniżej na rys.1) jest urządzeniem składającym się ze stołu, ramy stałej oraz ramy ruchomej. Do roboczej części ramy stałej oraz ramy ruchomej są zamocowane przekładki z PTFE oddzielającymi korpus od taśm grzejnych oraz drutu rezystancyjnego. Przekładki chronią obszar zgrzewania przed stratami ciepła oraz stanowią powierzchnię na której zachodzi docisk łączonych elementów bezpośrednio po uplastycznieniu obszaru zgrzeiny.
Rys.1 Zgrzewarka oporowa. Gdzie: (1) – Panele sterujące czas zgrzewania, cięcia,
(2) – element grzejny – listwa, (3) – stół zgrzewarki, (4) – folia do zgrzewania.
W czasie przeprowadzania procesu zgrzewania rur zastosowaliśmy urządzenie do zgrzewania TOPEX 44E160. Zgrzewarka (przedstawiona poniżej na rys.2) składa się z płyty grzewczej o mocy 800 W, umożliwiającej nagrzewanie elementów z tworzywa do temperatury od 0 do 300˚C. Urządzenie jest wyposażone w dodatkowe wymienne tuleje kształtowe wykonane z mosiądzu, co zapewnia równomierne nagrzanie czołowych powierzchni zewnętrznych rur oraz wewnętrznych powierzchni złączek o różnych średnicach. Zgrzewarka została także wyposażona w układ regulacji temperatury wraz z zabezpieczeniem przed przegrzaniem.
Rys. 2 Zgrzewarka płytowa: (1) - korpus zgrzewarki z płytą grzejną,
(2) - podstawa, (3) - wymienne tuleje kształtowe, (4) - układ regulacji temperatury
Przebieg ćwiczenia:
Czynności wykonane podczas przeprowadzenia ćwiczenia rezystancyjnego (bezpośredniego) próbki w postaci folii :
Włączenie zasilanie stanowiska.
Ustawienie pokrętło regulatora czasu zgrzewania na najmniejszą wartość.
Włączenie nagrzewania taśmy grzejnej na ustaloną wcześniej temperaturze.
Umieszczenie folii pomiędzy ramą stałą, a ramą ruchomą urządzenia.
Wykonanie trzy zgrzein przy włączonej taśmie grzejnej przy zmiennym czasie trwania docisku folii w miejscu zgrzewania.
Wyłączenie taśmy grzejnej i włączenie grzania tylko drutu do odcięcia folii.
Przecięcie folii z wykorzystaniem zgrzewarki za pomocą drutu grzejnego.
Ocena jakości zgrzeiny oraz miejsca przecięcia folii.
Czynności wykonane podczas przeprowadzenia procesu zgrzewania nagrzaną płytą:
Dobranie odpowiedniej pary elementów o wymaganej średnicy i grubości ścianki, o krawędziach prostopadłych do ich osi.
Sprawdzenie czy do płyty grzewczej przekręcono tuleje kształtowe o odpowiednich średnicach, odpowiadających wymiarom łączonych elementów.
Włączenie zasilanie stanowiska.
Ustawienie pokrętła regulatora temperatury na zadaną przez prowadzącego wartość temperatury (230˚C).
Umieszczenie odcinek rury w tulei z jednej strony płyty grzewczej, zaś złączkę w drugiej tulei. Nagrzewanie obu elementów przez wymagany czas do uplastyczniania się powierzchni elementów.
Odsunięcie elementów od płyty i połączenie w odpowiednim układzie, w zależności od położenia osi rury oraz osi łącznika z pewnym stałym dociskiem.
Charakterystyka tworzyw:
Podczas przeprowadzenia ćwiczenia rezystancyjnego użytym tworzywem była folia o grubości . wykonana z tworzywa Malen E FGNX 23 D022. Jest ono przeznaczone do produkcji folii o wysokiej przezroczystości oraz małych pojemników metodą wytłaczania z rozdmuchem i detali wtryskowych, ze względu na wł. reologiczne. Cechuje się dobrym płynięciem i wytrzymałością mechaniczną oraz wysokim połyskiem.
Podczas przeprowadzenia procesu zgrzewania nagrzaną płytą użytym tworzywem był polipropylen. PP (polipropylen) to tworzywo sztuczne konstrukcyjne charakteryzujące się odpornością na wysokie temperatury, dużą sztywnością, dużą trwałością, minimalnym wskaźnikiem chłonności wody. Ma szerokie zastosowanie w produkcji rurociągów kanalizacyjnych, torów kręglarskich, zbiorników, oraz uszczelnień wodnych.
Podsumowanie wyników i wnioski:
Podczas przeprowadzania ćwiczenia wykonaliśmy kilka zgrzein folii zgrzewarką rezystancyjną. Czynnikiem zmiennym były czas zgrzewania ora liczba włączonych listew grzejnych (próba z włączoną jedną listwą oraz próby z włączonymi dwoma listwami). W przypadku próby wykonanej za pomocą podłączonej tylko jednej listwy zaobserwowaliśmy skurcz materiału oraz nierówność wykonanej zgrzeiny , która wynika z uplastycznienia tylko jednej strony łączonej folii. Podczas zgrzewania za pomocą dwóch listew grzejnych uplastycznienie materiału jest równomierne, więc na jakość zgrzeiny w tym wypadku wpłyną głównie czas zgrzewania. Zbyt krótkie powoduje skurcz oraz niską trwałość połączenia, przy zbyt długim czasie zgrzewania następuje natomiast pomarszczenie materiału, co powoduje mało estetyczny wygląd. Podczas próby przecinania folii zaobserwowaliśmy że zbyt długi docisk powoduje postrzępienie przecięcia.