Сварка полимерных материалов при помощи газовой горелки
Сварка рулонных (листовых и пленочных) полимерных материалов может быть произведена:
- нагретым газом;
- контактным теплом;
- токами высокой частоты.
Кроме этого, ведутся работы по применению для этой цели ультразвука.
При первом способе свариваемые детали, а в случае надобности и присадочный пруток (например, при жестком винипласте) нагревают теплоносителем, чаще всего горячим воздухом, а в определенных условиях также азотом, углекислотой и т. п.
Сварка нагретым газом особенно незаменима при производстве ремонтных работ.
Нагрев газа-теплоносителя происходит в электрических и газовых горелках.
Для сварки нагретым газом применяют серийно выпускаемую газопламенную горелку ГГП-1-56 с прямым нагревом газа-теплоносителя (рис. 1).
Она состоит из ствола 1 от стандартной газосварочной горелки ГСМ-53 и специального наконечника 2, присоединяемого к стволу накидной гайкой. В камеру горелки выходят два канала. По одному из них поступает горячий газ — ацетилен или водород, а по другому — сжатый воздух.
Рис. 1. Газопламенная горелка ГГП-1-56
Температура нагретого газа меняется в широких пределах и регулируется.
Коэффициент использования тепла в указанной горелке достигает 92% (почти в 1,5 раза выше, чем у других горелок), что обеспечивает высокую производительность процесса сварки.
Преимуществом указанной горелки является еще то, что исключена возможность получения рабочим ожога при соприкосновении с горелкой, а также пережога материала. Срок службы горелки больше, чем у горелок других типов, так как отсутствуют быстро-изнашиваемые части.
Техническая характеристика горелки ГГП-1-56
Давление горючего газа в amu. 0,05—1
Расход горючего газа в л/час:
ацетилена………………………………………………………………………………………………… 30—35
водорода……………………………. ……………………………………………………………………….150—200
Давление газа-теплоносителя в ати……………………………………….. ……………… 0,8—5
Расход газа-теплоносителя в м3/час………………………………………… ……………. 2—3,5
Температура нагретого газа на расстоянии 5—8 мм от мундштука в град……. 250—300
Длина горелки в мм …… ………………………………………………………………………………….. 315
Вес горелки в кг………………………………………………………………………………………………..0,5
/p>
Рис. 2. Газовая горелка косвенного нагрева
В газовой горелке косвенного нагрева (рис. 2) горючий газ при открывании крана 4 проходит по трубке 3 в смесительное устройство 9. Выходя газ сгорает и нагревает змеевик 10, внутри которого проходит газ-теплоноситель, подводимый при открывании крана 5 через трубку 7. Наконечник 12, закрепляемый на горелке накидной гайкой 11, является сменным.
Для теплоизоляции змеевика в кожухе 2 помещена асбестовая набивка 1. Во избежание ожога рукоятка 6 выполнена деревянной и к щитку 8 прикреплена фибровая пластинка
фото работы с газовой горелкой
Помимо ацетилена и водорода, в горелке может быть применен светильный газ.
Большим недостатком горелки является ее большой нагрев (до 500°), а также возможность прогорания стенок змеевика при уменьшении подачи газа-теплоносителя. Коэффициент использования тепла в указанной горелке составляет всего 40—45%.
Схема снабжения газовой горелки воздухом и горючим газом.
Схема снабжения газовой горелки воздухом и горючим газом показана на рис. 1.
Компрессор 1 любой марки должен обеспечивать подачу воздуха давлением 2,5—3 ати в количестве 3—3,5 м3/час из расчета на каждую горелку.
Из компрессора воздух в целях сглаживания его пульсации и очистки от конденсата и масла поступает в ресивер 2 и маслоотделитель 3.
Понижение давления воздуха до необходимой величины производится при помощи редуктора 5, а контроль величины давления осуществляется по манометрам 4 и 6.
Рис. 1. Схема питания газовой горелки
Шланг от горелки 8 присоединяется к одному из отводящих кранов коллектора 7. Давление горючего газа, находящегося в баллоне 10, перед поступлением в горелку также понижается редуктором 9.
В горелку газ может поступать также и непосредственно от ацетиленового генератора, например АСМ-1-58 или МГВ-0,8, или любого другого, обеспечивающего подачу ацетилена под давлением не меньше 500 мм вод. ст.
Одной зарядки генератора карбидом достаточно для работы трех горелок в течение дня.
Электрическая горелка
В электрических горелках нагрев может производиться от спирали или в змеевике, к концам которого подведено напряжение, а внутри пропускается газ-теплоноситель.
Рис. 2. Электрическая горелка с нагревательным элементом в виде змеевика
Имеется несколько конструкций горелок с нагревом от спирали, но в большинстве из них, помимо частого растрескивания керамики, сильно перегревается кожух, а сама спираль быстро перегорает из-за усиленного окисления кислородом воздуха. Поэтому более долговечны и удобны для использования электрические горелки с нагревательным элементом в виде змеевика (рис. 2).
Газ-теплоноситель через шланг и ниппель 5 проходит по змеевику 1, нагреваемому током при помощи проводников 6. На конец змеевика надет наконечник, из которого нагретый газ поступает к месту сварки. Для предохранения от перегрева кожух 2 заполняют асбестом 3.
Трубка змеевика из нержавеющей стали имеет длину около 1 м и диаметр 6 мм при толщине стенок 1 мм. Напряжение подводимого тока 4—5 в. Мощность горелки около 0,5 квт. Коэффициент использования тепла около 60 %. Электрические горелки, имея преимущество в отсутствии открытого пламени, не имею; широкого диапазона регулировки температуры нагретого газа.
Схема подключения электрической горелки показана на рис. 3. Здесь сжатый воздух поступает к коллектору через те же приборы, что и при питании газовой горелки.
Напряжение подаваемого тока предварительно понижается трансформатором 1. Для регулирования силы тока в цепь введен реостат 2. Ключом 3 включают или выключают нагрев. Сварка контактным теплом пленок толщиной до 1 мм может быть произведена утюгом, паяльником с нагревательными элементами и роликом с регулированием температуры нагрева.