Dažādiem plastmasas izstrādājumiem ir nepieciešami dažādi plastmasas metināšanas procesi
Plastmasas izstrādājumu var izgatavot no vairākiem materiāliem vai sastāvdaļām. Komponentu apvienošanai var izmantot mehāniskos stiprinājumus, līmes un metināšanas procesus. Starp trim savienošanas metodēm metināšanas procesam ir vislabākais efekts, un ir dažādas metināšanas formas. Var izmantot dažādus metināšanas procesus atbilstoši dažādiem materiāliem, izmēriem un lietojumiem.
Mehāniskie stiprinājumi, līmes un metināšanas procesi var savienot abas inženiertehniskās plastmasas. Mehāniskie stiprinājumi var ātri savienot abas sastāvdaļas, taču savienojuma hermētiskā funkcija ir slikta, un vietējais spriegums var izraisīt arī polimēra materiāla atdalīšanos.
Līmes var nodrošināt labas īpašības un veidot savienojumus ar lielisku necaurlaidīgu funkciju. Tomēr līmes ir grūti apstrādājamas un lēni izārstējas. Tajā pašā laikā, kad līmi izmanto līmēšanai, ir nepieciešama šuves sagatavošana un virsmas tīrība.
Metināšana var radīt labi savienotu šuvi ar mehāniskām īpašībām, kas ir tuvas sākotnējā materiāla īpašībām. Plastmasas metināšana attiecas tikai uz termoplastiskiem polimēriem, jo termoplastiskos materiālus var mīkstināt, sildot. Pēc sacietēšanas termoreaktīvos polimērus nevar mīkstināt, sildot. Salīdzinot ar metāliem, termoplastiskiem polimēriem metināšanai nepieciešams mazāk siltuma.
Plastmasas metināšanas procesus var iedalīt divās kategorijās:
1. Mehāniskais mobilais metināšanas process: ultraskaņas metināšana, berzes metināšana un vibrācijas metināšana.
2. Ārējās apkures metināšanas process: karstās plāksnes metināšana, karstās gāzes metināšana un implantu metināšana.
Ultraskaņas metināšana
Metinot ultraskaņu, šuvju veidošanai tiek izmantota mehāniska augstfrekvences vibrācija. Montējamās detaļas tiek saspiestas starp svārstīgo metināšanas galvu un fiksēto metināšanas galvu zem spiediena un pēc tam taisnā leņķī pret kontakta virsmu, un saņem ultraskaņas vibrāciju ar 20-40KHz frekvenci. Mainīgais augstfrekvences spriegums savienojuma saskarnē rada siltumu, lai izveidotu augstas kvalitātes metinājumu. Šajā procesā izmantotie instrumenti ir ļoti dārgi, tāpēc to ir lietderīgi izmantot, ja ražošanas apjoms ir liels.
Šī metināšanas metode ir piemērota tikai mazām detaļām, kuru metināšanas garums nepārsniedz dažus centimetrus. Pielietošanas jomas ietver metināšanas vārstus un medicīnisko iekārtu, kastīšu, automašīnu detaļu, putekļsūcēju korpusu utt. Metināšanas skrūves daudzgalvu mašīnās.
Berzes metināšana
Termoplastiskās berzes metināšanai (saukta arī par" griešanas metināšana") ir tāds pats princips kā metāla metināšanai. Šajā metināšanas procesā viens substrāts tiek fiksēts, bet otrs substrāts tiek pagriezts ar kontrolētu leņķa ātrumu. Nospiežot detaļas kopā, berzes karstums izraisa polimēra kausēšanu, un pēc atdzesēšanas veidojas metinājums. Galvenie metināšanas parametri ietver: rotācijas ātrumu, berzes spiedienu, kalšanas spiedienu, metināšanas laiku un kušanas garumu.
Berzes metināšana var radīt izcilu metināšanas kvalitāti, metināšanas process ir vienkāršs, un atkārtojamība ir spēcīga. Tomēr tā vienkāršā procesa dēļ tā ir piemērota tikai lietojumiem, kur vismaz viena daļa ir apļveida un nav nepieciešama leņķa izlīdzināšana.
Vibrācijas metināšana
Vibrācijas metināšanu sauc arī par lineāro berzes metināšanu. Abas termoplastiskās daļas savstarpēji berzējas atbilstošā spiedienā, biežumā un amplitūdā, līdz rodas pietiekami daudz siltuma, lai polimērs izkausētu. Pēc vibrācijas apstāšanās detaļas tiek izlīdzinātas viena ar otru, un izkausētais polimērs sacietē, veidojot metinājumu. Metināšana ar vibrāciju ir līdzīga vērpšanai, atšķirība ir tā, ka kustība ir lineāra, nevis rotējoša. Šī metināšanas metode ir ļoti ātra, vibrācijas frekvence parasti ir no 100 līdz 240 Hz, un amplitūda ir no 1 mm līdz 5 mm.
Šī metināšanas procesa galvenā priekšrocība ir tā, ka ar lielu ātrumu tā var metināt lielas un sarežģītas lineāras detaļas. Citas priekšrocības ir: spēja vienlaicīgi metināt vairākas detaļas, metināšanas instrumenti ir vienkārši, un gandrīz visus termoplastiskos materiālus, ieskaitot iesmidzinātas detaļas, presētas detaļas, izpūstas daļas, termoformētas daļas, putotas daļas un apzīmogotas daļas var metināt. Tos galvenokārt izmanto automašīnu un sadzīves tehnikas rūpniecībā.
