142
Ryś. 3. Rodzaje połączeń spawanych i zgrzewanych
Spawanie i zgrzewanie możliwe jest tylko dla tworzyw termoplastycznych, dla których zjawisko termodyfuzji leży u podstaw procesu tworzenia trwałego połączenia. Nagrzanie łączonych powierzchni kilkadziesiąt stopni powyżej temperatury topnienia lub płynięcia na tyle zwiększa ruchliwość makrocząsteczek, że możliwe jest ich przemieszczenie i silne zbliżenie. Można przyjąć, że warunkami uzyskania połączenia odpowiedniej jakości są:
• odpowiednia struktura makrocząsteczek (polimery tej samej klasy),
• lepkość w temperaturze spawania lub zgrzewania (wskaźnik MFR),
• temperatura łączonych powierzchni,
• nacisk jednostkowy,
• czas poszczególnych faz procesu,
• stan łączonych powierzchni (degradacja, zanieczyszczenia itp.).
Warunki te realizowane są w postaci parametrów procesu zgrzewania lub spawania charakterystycznych dla danego tworzywa.
Zgrzewaniem nazywamy taki proces technologiczny, w którym po uprzednim przygotowaniu, nagrzewamy do odpowiedniej temperatury łączone powierzchnie, a następnie dociskamy i pod naciskiem studzimy. Ciepło do łączonych powierzchni może być doprowadzone z wykorzystaniem (rys.3):
• promieniowania (podczerwienią),
• konwekcji (gorącym gazem),
• stykowej wymiany ciepła, (elementem zewnętrznym lub wewnętrznym), przy czym ciepło może być doprowadzone do złącza od zewnątrz (nośnikiem) lub być wydzielone w samym złączu (metoda pojemnościowa, ultradźwiękowa, elektroskopowa, indukcyjna). Na skalę przemysłową do łączenia drobnych detali wykorzystuje się najczęściej metodę ultradźwiękową (PMMA, PC, PF itp.) natomiast zgrzewanie pojemnościowe stosowane jest do zgrzewania folii (PVC,