Женская грудь - идеальная упаковка для молока!

Основные методы сварки пленок

Сваркой называют способ создания неразъемного соединения элементов конструкции, при котором полностью исчезает граница раздела между соединяемыми поверхностями, превращаясь в раз­мытый переходный слой.

Переходный слой при сварке /Линейных или разветвленных по­лимеров образуется в результате взаим ной диффузии макромолекул контактирующих материалов, находящихся в вязкотекучем состоя­нии (диффузионная сварка), или в результате химической реакции присоеди нения, происходящей между звеньями молекул сое дин яе — мыхповерхностей (химическая сварка).

Диффузионную сварку разделяют на тепловую, осуществляем ую путем нагревания, и на сварку с помощью растворителя.

Процесс диффузии зависит от физического состояния полиме­ров. В твердом стеклообразном состоянии даже при длительном вре — мени контакта и она чительных усилиях сжатия сопрягаемых повер­хностей взаимной днффузи и макромолекул не происходит, материа­лы не соединяются. В высокоэластическом состоя нии при темпера­турах выше 7 возникает аутогезионное взаимодеиствие полимер­ных цепей, главным образом их окончаний и боковых ответвлений [ 14]. Граница раздела между сопрягаемыми поверхностями может пе исчезать, а прочность такого аутогезионного взаимодействия не­значительна.

В вязкотекучем состоянии (или набухшем от растворителя) мак­ромолекулы приобретают способность свободно перемещаться в
norpdi шчны x слоях и диффундировать в такой же вязкотекучий мате­риал. Степень и скорость диффузии определяются силои межмолеку­лярного взаимодействия, совмещаемостыо полимеров и условиями протекания процесса. Граница раздела между поверхностями исче­зает, а прочность аутогези< яиюго соединения полимеров одинаковой природы приближается к когезионной прочности материалов.

Таким образом, температура сварки должна быть выше ] для кристаллических п< >лимеров или Г для аморфных полимеров, но ниже температур их деструкции. При кратковременной сварке продол­жительностью 0,05 — 0Г2 с тем! юратура может превышать темпера­туру деструкции [14].

Другим условием осуществле ния процесса сварки является созда­ние давления прижима, в результате которого поверхности сближа­ются на расстояние, при котором возникает межмолеку ярнс >е взаи­модействие. В зоне сварки происходят процессы течения расплава полимера, обеспечивающие компенсацию неровностей и заполнение промежутков между соединяемыми поверхностями Реологические процессы подготавливают возможностьпротекания диффузии и об­разован ия качественного сварного шва. Величина давления прижима зави< :ит от вя? ко< ти расплава полимера и температуры его размягче­ния. Чем выше вязкость расплава, тем больше давление прижима. Создаваемое при этом контактное давление оказывает существенное влияние на прочность сварных швов, особенно при пониженных тем­пературах и небольшой продолжителы юсти нагрева.

По бязкости расплавов соединяемые поверхности должны быть достаточно близкими Материалы с различной вязкостью распл< Lbob Не могут образовать прочное соединение: более вязкий материал не диффу] 1дирует в менее вязкий, а выдавливает его из сварного шва. Поэтому особое значение имеет равномерность разогрева соединя­емых поверхностей.

Для обеспечения процесса диффузии прижим сопрягаемых по­верхностей должен поддерживаться в течение некоторого времени. С увеличением продолжительности прижима прочность аутогези — онного взаимодействия возрастает, стремясь к определенному пре­делу— когезионной прочности материала. Прод< >лжительность про­цесса сварки T связана с температурой сварки Т экспоненциаль-

СВ л. J Ж. д. се

Ной зависимостью

RlJ 4

Диф

(4.1)

TCB = t0 Exp

V ЯГсв J


Где T0 — константа имеющая размерност ь времени; — энергия активации диффузии макромолекул, R — универса льная газовая по­стоянная.

Величина Um ^ ПЭНП составляет 21 кДж/моль (5 ккал/м< >ль), для 11ВХ с различным содержанием пластификатора — от 38 до 51 кДж/моль (9—15 ккал/моль).

Термическое воздействие на полимерный материал приводит к изменениям в его молекулярной и надмолекулярной структуре Под действием повьп пенных температур при сварке протекают процес­сы деструкции, структурирования, окисления. При этом выделяют­ся летучие пр< >дукп ы, в большинстве случаев являющиеся токси чны — ми. Кроме того, в материале интенсивно развиваются релаксацион­ные процессы, в результате которых ориентированные материалы разориен тируются

По поведению материала при сваркеР объясняемом1/ реологичес­кими характеристиками, полимеры принято разделять на три группы.

Первая группа —хорошо свариваемые термопласты. Их энергия активации вязкого течения не превышает 150 кДж/моль, темпера­турный интервал вязкогекучего состояния составляет более 50 °С, вязкость расплава находится в интервале 102— 105Па-с.

К ним относятся прежде всего полиолефины, которые при нагре­ве легко переходят в вязкотокучее состояние. Существенное разли­чие между Г и температурой деструкции позволяет широко варьи­ровать режимы сварки

Вторая группа — сложно свариваемые материалы, для которых требуется подбор оптима ьных способов и технологических приемов. Это термопласты с высокой энергией активации вязкого течения, с узким интервалом между Г и температурой деструкции и с высокой вязкостью расплава — более 105 Па-с. При Тп имеют место разори — ентация и уменьшение степени кристалличности полимеров в свар­ном шве и околошовной области, что приводит к существенному сни­жению прочности шва К этой группе относятся ПВХ, ПК. двухосно — ориептированные пленки из ПЭТ Ф, ПП и ПА.

Третья группа — плохо свариваемый материалы Их энергия ак­тивации вязкого течения превышает энергию активации разрыва химических связей, а вязкость расплава очень велика — более 1011 — 1012 Па с Процесс сварки требует длительного контакта соединяе — М1 .IX поверхностей при максимальных давлениях, соответствующих пределу вынужденной эластичности. Примером такою материала является фторопласт — 4

В основу классификации методов сварки положены источники и методы нагрева материала в сварочной зоне. В зависимости от ис­точников нагрева с:посоГ>ы сварки разделяют на две основные груп­пы (табл. 4.1)

Таблица 4.1

Способы сварки пластмасс

Источник нагрева

Метод нагрева

Способ свар ки

Внешний источник нагрева

Нагрев газом

С присадочным материалом

Газовая сварка

Без присадочного материала

Нагретым инструментом

Контактно-тепловая сварка

Нагретым присадочным материалом

Преобразование Энергии

Инфракрасное излучение

Ток и высокой част< п ы Ультразвуковые колебания Трение

Сварка в ТВЧ Ультразвуковая

Сварка Сварка трением

К первой группе относятся способы сварки, в которых использу­ется энергия внешних источников те] 1ла. Это способы газовой свар­ки с присадочным материалом и без него, когда нагрев о< утцествля — ется горячим газом Сюда относится и к<штактно-тетсло вая сварка, в которой тепло к соединяемым поверхностям передается путем не­посредственного контакта с нагретым инструментом В эту группу входит и сварка нагретым присадочным материалом.

Ко второй группе относятся способы сварки, в которых теплота генерируется внут ри соединяемых материалов в результате преоб­разования различных видов энергии. Может использоваться энер­гия инфракрасного излучения, токов высокой частоты, ультразвуко­Вых колебаний, трения

Особую группу составляют специальные способы сварки — с применением флюса, ядерная химическая, лазерная Из первой груп­пы в производстве мягкой Tai >ы наиб< >лынее применение нашел спо­соб контактно-тепловой сварки

Широко распространена и классификация методов сварки пласт­масс по виду энерги! т подводимой к свариваемым деталям 11ракти чески все известные в настоящее время процессы сварки термопла­стов осуществляются за счет подвода одного из трех видов энергии: тепловой, механической и электромагнитной (рис. 4.40).

Сварка термопластов

ТЪпловая

Меха: ь тческат

Электромагнитная

Термическая ТЪрмомеханичсская

Основные методы сварки пленок

Основные методы сварки пленок

Основные методы сварки пленок

Основные методы сварки пленок

З

Основные методы сварки пленок

Рис. 4 40 Классификация способов сварки термопластов

В свою очередь, способы сварки с подводом тепловой энергии разделяют на термические и термомеханические.

К термическим относят виды сварки, при которых статическое давление не йграсСт существенной роли в образовании сварного со­единения Качество сварного соединения в этом случа е определяет­ся исклк >чительно количеством подводимой тепловой энергии. При­мером служат сварка газовым теплоносителем и сварка экгтрудиру — емой присадкой.

К термомеханическим относят виды сва{ >ки, при которы х неразъ емное соединение образуется вследствие подвода тепловой энергии и приложения статического давлен ия П} ж термомеханическ их видах сварки тепловая энергия может подводитг>ся к границе раздела сва­риваемых поверхностей за счет теплопроводности свариваемых де­талей (контактно-тепловая сварка проплавленном) либо за счет тепло передачи от источника теплоты к свариваемым поверхностям (кон­тактно-тепловая сварка оплавлением). При механических видах свар­ки тепловая энергия генерируется внутри свариваемых деталей за счет превращения подведенной механической энергии в тепловую. Подведенная механическая энергия может быть следующих видов:

• энергия упругих колебании (ультразвуковая сварка) ;

• энергия трения или вибротрения (сварка трением).

При подводе электромагнитной энергии к свариваемым деталям тепловая энергия также генерируется в них либо за счет способнос­ти звеньев макромолекул полимеров поляризоваться при наложе­нии внешнего электрического поля (сварка токами высокой часто­ты) , либо за счет поглощения энергии электромагниты ых колебаний (сварка инфракрасным излучением, сварка лазером).

Leave a Reply

Name (required)


Mail (required)


Website



Производство тары из полимерных пленок и листов

Стабилизаторы

Стабилизаторами называют вещества, используемые в качестве компонентов полимерных композиций для повышения устойчивос­ти к действию различныхфакторов (тепла, радиации — кислорода, озо­на, многократного нагружения и пр ) в условиях производства, хра­нения и эксплуатации тары Они делятся на антиоксиданты. анти — озонанты, антирады и светостабилизаторы Ан гиоксилантами и ант иозонантами называют вещества, повы­шающие устойчивость полимеров соответственно к действию […]

Режимы калибровки и полировки

Глэдильное устройство состоит из смонтированных на станине валков и ножей для обрезания кромок. Зазоры между валками могут изменяться Температура валков регулируется Гладильные валки охлаждают и полируют заготовку. Верхний и нижний валки каландра являются калибрующими. Раз — ноголшинная. листовая заготовка, проходя в строго фиксирован — ны й зазор между валками, выходит из него, имея одинаковую толщи­ну. […]

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ И ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

От способа производства полимерных пленок зэеисят многие их свойства в особенности физико-механические и технологичес кие, а также экономические показатели Как правило, для каждого поли­мера оптимальным и наиболее часто применяемым на практике яв­ляется какой-либо один метод получения пленки, но в ряде случаев встречаются и различные методы. Более того, и в одинаковых мето­дах могут быть использ< >ваны […]