Сварка трением
Сварка этим способом основана на нагревании деталей в результате трения [136, с. 196]. В зависимости от способа создания трения различают сварку вращением и вибротрением.
Преимуществами сварки трением по сравнению с другими способами ,[137, с. t48] являются: большие скорости соединения, простота конструкции оборудования, - легкость проведения процесса, возможность соединения поверхностей без предварительной их очистки, высокое качество швов [259] вследствие локального нагревания, предотвращения окисления расплава к исключения перерывов между нагреванием и соединением деталей.
Сварка вращением. Ее можно выполнить по несколь^ ким схемам. Наиболее распространена схема, по которой в контакт приводят соосно закрепленные детали, одна из которых неподвижна, а другая вращается (прямой метод). После достижения необходимой температуры неподвижную деталь освобождают, а шов охлаждают под давлением. Таким образом соединяют стержни, трубы, детали, имеющие форму тел вращения, небольшие детали круглой формы с крупногабаритными деталями. При этом полученные соединения по прочности не отличаются от основного материала [138].
Подвижная деталь приводится во вращение от электродвигателя непрерывно в течение всего процесса.
Возможна сварка, когда подвижная деталь приводится во вращение перед соединением поверхностей (инерционная сварка). Подвижную деталь зажимают в патроне с маховиком, энергия которого преобразуется в тепло При контакте с неподвижной деталью. Масса маховика равна 1—2 кг на 1 см3 соединяемой поверхности 1 [137, с. 51]. Продолжительность нагревания (время торможения)—менее 2 с. Суммарное сокращение размеров (осадка) соединяемых деталей составляет
десятые доли мм. Инерционной сваркой ■ соединяют сферические изделия диаметром ^500 мм из полиацеталей и полиамидов. Фирмой Дюпон разработана для этих целей машина соответствующей конструкции [137, с. 51].
Для сварки. длинных массивных деталей применяют вращающиеся промежуточные элементы—пластмассовые (остающиеся в соединении) или металлические (удаляемые после нагревания); этот метод называется косвенным [137, с. 48; 259, 260]L Давление при сварке необходимо поддерживать в соответствии с заданным режимом (рис. V.9). При сварке косвенным методом частота вращения в 3—4 раза больше, чем при сварке прямык методом, а давление меньше.
Сварку вращением можно использовать для соединения листовых термопластов, если вращать пруток [136, с. 198], вводимый в отверстие в пакете, или шарик,, помещенный [168; 26Г] в коническое отверстие, оформленное симметрично в стыкуемых деталях.
. Сварка вибротрением. Сварка этим способом заклю-. чается в соединении деталей под действием тепла, возникающего в них в результате трения при колебаниях с частотой 50—400 Гц одной детали относительно другой или промежуточного элемента относительно неподвижных деталей. Колебания могут быть прямолинейными с максимальной амплитудой 1—4. мм («прямолинейная» сварка) или криволинейными с максимальной амплитудой, равной сотым долям радиана («криволинейная» сварка). Детали сжимают давлением 2—15 ДШа.
Продолжительность сварки составляет несколько секунд и не зависит от толщины соединяемых деталей. Сваркой вибротрепием соединяют детали любой формы, еели поверхности свариваемых деталей находятся в одной плоскости. Способ «криволинейной» сварки вибро-
трением рекомендуется применять Для деталей, отношение длины которых к ширине не превышает 1,5: 1,0. Иначе применяют «прямолинейную» сварку [*168].
На оборудовании для сварки вибротрением, можно соединять детали размером в плане от 30X30 до 300X300 мм и более, а также сваривать конструкции из фториолимеро-в, полиэфирных эластомеров к других пластмасс, которые нельзя соединить сваркой с помощью ультразвука. Способ нашел широкое распространение при. изготовлении помп, фильтров, резервуаров,' крыльчаток насосов, канистр, водопроводной арматуры, изделий сантехники и т. п. [137, с. 52].
Новые возможности перед сваркой вибротрением от - ' крываются при ислользоваиищэлектромагнитного управления параметрами процесса [263].