Različni plastični izdelki zahtevajo različne plastične postopke varjenja
Plastični izdelek je lahko izdelan iz več materialov ali sestavnih delov. Za kombiniranje sestavnih delov se lahko uporabljajo mehanska pritrdila, lepila in postopki varjenja. Med tremi metodami združitve ima postopek varjenja najboljši učinek, obstajajo pa tudi različne varilne oblike. Različni postopki varjenja se lahko uporabljajo glede na različne materiale, velikosti in uporabe.
Mehanska pritrdila, lepila in postopki varjenja se lahko vsi pridružijo dvema inženirskima plastikama. Mehanske pritrditve lahko hitro povežejo dve komponenti, vendar je funkcija sklepov, ki puščajo, slabo, lokalni stres pa lahko povzroči tudi ločevanje polimernega materiala.
Lepila lahko zagotavljajo dobre lastnosti in tvorijo sklepe z odlično funkcijo, ki pušča. Vendar pa je lepila težko obvladati in počasi zdraviti. Obenem, ko se lepilo uporablja za vezanje, je potrebna priprava šiva in čistoča površine.
Varjenje lahko proizvaja dobro vezan šiv z mehanskimi lastnostmi, ki so blizu lastnosti matičnega materiala. Plastično varjenje je omejeno na termoplastično polimere, ker se termoplastični materiali lahko omehčajo z ogrevanjem. Po strjevanju termozeta polimerov ni mogoče omehčati z ogrevanjem. V primerjavi s kovinami termoplastični polimeri zahtevajo manj toplote za varjenje.
Postopki plastičnega varjenja se lahko razdelijo v dve kategoriji:
1. Mehanski postopek mobilnega varjenja: ultrazvočno varjenje, trenje varjenje in vibracijsko varjenje.
2. Postopek zunanjega ogrevanja: varjenje vroče plošče, varjenje z vročim plinom in varjenje implantatov.
Ultrazvočno varjenje
Ultrazvočno varjenje uporablja mehanske visoko frekvenčne vibracije za oblikovanje šil. Deli, ki jih je treba sestaviti, se pritrdijo med nihajočo varilno glavo in fiksno varilno glavo pod pritiskom, nato pa pod desnimi koti do kontaktne površine, in prejemajo ultrazvočne vibracije s frekvenco 20-40KHz. Izmenično visoko frekvenčni stres ustvarja toploto na skupnem vmesniku, da tvori visokokakovostni var. Orodja, ki se uporabljajo v tem postopku, so zelo draga, zato je primerno uporabiti, ko je obseg proizvodnje velik.
Ta način varjenja je primeren le za majhne dele, katerih dolžina varjenja ne presega nekaj centimetrov. Področja uporabe vključujejo varilne ventile in presejalne postopke za medicinsko opremo, škatle, avto dele, ohišja sesalnika itd. na večglavih strojih.
Trenje varjenje
Termoplastično trenje varjenje (imenovano tudi "spin varjenje") ima enako načelo kot kovinsko varjenje. V tem postopku varjenja je ena substrata fiksna, druga pa se vrti z nadzorovano kotno hitrostjo. Ko se deli stiskajo skupaj, trenje toplote povzroči topljenje polimera, po hlajenju pa se oblikuje var. Glavni varilni parametri vključujejo: hitrost vrtenja, tlak trenja, kovanje tlaka, čas varjenja in dolžino taljenja.
Trenje varjenje lahko proizvaja odlično kakovost varjenja, postopek varjenja je preprost, ponočljivost pa močna. Vendar pa je zaradi preprostega postopka primeren le za aplikacije, kjer je vsaj en del krožni in ne zahteva kotne poravnave.
Zavarovanje vibracij
Vibracijska varjenje se imenuje tudi lineano trenje varjenje. Termoplastični deli se drgneta drug ob drugega pod ustreznim pritiskom, frekvenco in amplitudom, dokler se ne ustvari dovolj toplote, da se polimer stopi. Ko se vibracije ustavijo, so deli usklajeni med seboj, staljena polimera pa se strdi, da tvori var. Vibracija varjenje je podobno spin varjenje, razlika je v tem, da je gibanje lineano namesto vrtenje. Ta metoda varjenja je zelo hitra, frekvenca vibracij je na splošno 100 do 240 Hz, amplitude pa 1 mm do 5 mm.
Glavna prednost tega postopka varjenja je, da lahko z veliko hitrostjo vari velike in kompleksne linealne dele. Druge prednosti vključujejo: sposobnost zavarivanja več delov hkrati, varjenje orodja so preprosti, skoraj vsi termoplastični materiali, vključno z injiciranjem kalupnih delov, iztisnjenih delov, pihajo kalupnih delov, termoformiranih delov, penastih delov in žigosnih delov se lahko vari. Uporabljajo se predvsem v avtomobilski industriji in industriji gospodinjskih aparatov.
