Современная технология изготовления промышленного оборудования из пластиков

Стабильность геометрических размеров сложного промышленного оборудования во многом зависит от качества сварного шва. За счет использования специального оборудования и передовых технологий достигается прочность шва не менее 80% прочности основного материала, такие показатели находятся на уровне жестких мировых требований.

Во время выбора технологии сварки учитываются как характеристики материалов, так и максимальные нагрузки, которые они должны выдерживать. В зависимости от ответственности шва используется коэффициент запаса прочности. На основании анализа подбираются самые оптимальные варианты выполнения сварки учетом конкретных условий эксплуатации и производственных особенностей эксплуатации технологического оборудования.

Технические регламенты по наложению сварочных швов

Перед наложением шва поверхности прогреваются горячим воздухом до температур пластификации, одновременно присадочный материал под давлением подается в подготовленную канавку. В качестве присадок используются прутки, в экструдере они нагреваются до состояния вязкой текучести и специальными устройствами перемешиваются до полностью однородной массы. В зону наложения шва полимер наносится при помощи сварочного башмака. Таким образом обеспечивается расчетная плотность прижатия подготовленного материала к свариваемым поверхностям.

Свариваться могут только детали с полностью идентичными физическими и химическими характеристиками: состав, плотность и текучесть. Перед началом производства работ тщательно очищаются швы от тончайшего слоя окислов, в противном случае могут возникать негативные явления неравномерного перемешивания. В зависимости от расчетных нагрузок на шов подготавливается специальный профиль канавки, гарантирующий максимальную устойчивость конструкции к воздействию разнонаправленных динамических и статических нагрузок. Экструзивные швы могут быть V, X, K, HV (одно- или двухсторонними), E и F типов. Конкретный тип швов выбирается специалистами с учетом силы и направления действующих нагрузок. Для повышения прочности швы накладываются за один проход, при возможности с двух сторон. Это требует большого профессионализма и инновационного сварочного оборудования.

Шов F-типа

Шов K-типа

Шов V-типа

Во время изготовления промышленного оборудования и круглых воздуховодов возникает необходимость наложения шва с переменным сечением. Один из самых сложных типов, к его наложению привлекаются специалисты высшей квалификации.

Технология производства сварочных работ экструдером

Для наложения качественных швов используется экструдеры компании Leister – мирового лидера в изготовлении специального оборудования. Экструдер состоит и комплекта специальных приспособлений, механизмов и аппаратов контроля режимов сварки. Температурные параметры выбираются технологами производства с учетом марки материала и его физических характеристик.

Постоянно мониторится температура подаваемого воздуха и присадочного материала (прутка), что минимизирует влияние на качество шва человеческого фактора. Интеллектуальный контролер сохраняет в памяти все данные производства работ, самостоятельно подбирает оптимальные режимы. При необходимости оператор может несколько корректировать режимы сварки с учетом индивидуальных особенностей свариваемого материала. Во время наложения швов применяется широкий ассортимент сварочных прутков, что дает возможность выбирать оптимальные присадки для каждого материала.

Сварочный экструдер Leister

Схема работ сварочного экструдера

Для качественной сварки необходимо прогреть пластик на заданную глубину, в среднем она составляет 0,5 мм. Этот показатель можно регулировать за счет подбора формы сопла, наиболее подходящей под геометрию накладываемого шва. Скорость наложения шва колеблется в пределах 10-50см/мин и зависит от производительности оборудования и сложности выполняемых операций. Перед началом работ удаляются неиспользованные, но уже однажды прогретые, присадки. Повторное нагревание присадок значительно ухудшает их эксплуатационные характеристики, а этого нельзя допускать при изготовлении сложного технологического оборудования и агрегатов.

В плунжерных экструдерах применяются сварочные прутки, подачу которых осуществляют профильные вальцы. Вокруг зоны нагрева установлены электрические нагреватели и регулятор максимальной температуры. Благодаря небольшим размерам плунжерные экструдеры дают возможность накладывать качественные швы в труднодоступных местах. Геометрическая форма сварочного башмака отвечает профилю канавки, контроль количества выдавливаемой массы производит специальный выступ.

Методика подбора сварных швов

Во время проектирования промышленного оборудования из пластиков производственные технологи выбирают такие виды швов и места их расположения, чтобы обеспечить максимальную жесткость конструкции и исключить появление значительных концентрированных нагрузок. В максимальной степени избегаются угловые соединения, именно в них увеличиваются риски появления критических усилий. Пересечение сварных швов не допускается, количество мест группировки минимизируется.

Тип шва Double HV

Тип шва E

Тип шва F

Тип шва HV

Тип шва K

Тип шва V

Тип шва X

Для предупреждения незначительных смещений плоскостей во время наложения двухстороннего сварного шва процесс выполняется в несколько этапов: подготовка зоны сварки, наложение верхнего шва, подготовка корневого слоя шва, наложение нижнего шва. Величина угла раскрытия рассчитывается с учетом его глубины.