نوع جوش پلاستیک

جوش پلاستیکجوشکاری برای مواد پلاستیکی نیمه تمام است و در ISO 472 به عنوان فرآیندی برای یکی کردن سطوح نرم شده مواد، عموماً با کمک گرما (به جز جوشکاری با حلال) توصیف شده است.جوشکاری ترموپلاستیک ها در سه مرحله متوالی یعنی آماده سازی سطح، اعمال حرارت و فشار و خنک سازی انجام می شود.

جوشکاری گاز داغ

جوشکاری با گاز داغ که به آن جوشکاری با هوای گرم نیز گفته می شود، یک روش جوشکاری پلاستیک با استفاده از حرارت است.یک تفنگ حرارتی با طراحی خاص، به نام جوشکار هوای گرم، یک جت هوای گرم تولید می‌کند که هم قطعاتی که باید به هم متصل شوند و هم یک میله پرکننده پلاستیکی را نرم می‌کند، که همه آنها باید از یک پلاستیک یا بسیار مشابه باشند.(جوش دادن پی وی سی به اکریلیک از این قاعده مستثنی است.)

جوشکاری با هوا/گاز داغ یک روش ساخت متداول برای تولید اقلام کوچکتر مانند مخازن شیمیایی، مخازن آب، مبدل های حرارتی و اتصالات لوله کشی است.

در مورد تارها و فیلم ها نمی توان از میله پرکننده استفاده کرد.دو ورق پلاستیک از طریق یک گاز داغ (یا یک عنصر گرمایش) گرم می شوند و سپس با هم نورد می شوند.این یک فرآیند جوشکاری سریع است و می تواند به طور مداوم انجام شود.

جوشکاری نوک سرعت

در جوشکاری سرعتی، جوشکار پلاستیکی که از نظر ظاهری و توانی شبیه به آهن لحیم کاری است، با یک لوله تغذیه برای میله جوش پلاستیکی تعبیه شده است.نوک سرعت میله و زیرلایه را گرم می کند و در عین حال میله جوش مذاب را در موقعیت خود فشار می دهد.مهره ای از پلاستیک نرم شده در محل اتصال قرار می گیرد و قطعات و میله جوش فیوز می شوند.با برخی از انواع پلاستیک مانند پلی پروپیلن، میله جوش ذوب شده باید با مواد پایه نیمه ذوب در حال ساخت یا تعمیر "مخلوط" شود.این تکنیک‌های جوشکاری در طول زمان بهبود یافته‌اند و بیش از 50 سال است که توسط سازندگان و تعمیرکاران حرفه‌ای پلاستیک در سطح بین‌المللی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.روش جوشکاری نوک سرعتی یک تکنیک جوشکاری بسیار سریعتر است و با تمرین می توان از آن در گوشه های تنگ استفاده کرد.یک نسخه از "تفنگ" نوک سرعت اساساً یک آهن لحیم کاری با نوک پهن و مسطح است که می تواند برای ذوب اتصال جوش و مواد پرکننده برای ایجاد یک اتصال استفاده شود.

جوشکاری اکستروژن

جوش اکستروژن امکان استفاده از جوش های بزرگتر را در یک پاس جوش می دهد.این روش ترجیحی برای اتصال مواد با ضخامت بیش از 6 میلی متر است.میله جوش به داخل یک اکسترودر پلاستیکی دستی مینیاتوری کشیده می‌شود، پلاستیکی می‌شود و با فشار از اکسترودر در برابر قطعات در حال اتصال خارج می‌شود، که با جت هوای گرم نرم می‌شوند تا امکان اتصال برقرار شود.

جوشکاری تماسی

این همان جوشکاری نقطه ای است با این تفاوت که گرما به جای هدایت الکتریکی با هدایت حرارتی نوک پینچر تامین می شود.دو قسمت پلاستیکی در جایی که نوک های گرم شده آنها را به هم نزدیک می کنند، ذوب می شوند و قطعات در این فرآیند به هم می پیوندند.

جوشکاری صفحه داغ

در رابطه با جوشکاری تماسی، از این تکنیک برای جوش دادن قطعات بزرگتر یا قطعاتی که هندسه جوش پیچیده ای دارند استفاده می شود.دو قسمتی که قرار است جوش داده شوند در ابزار متصل به دو صفحه متضاد یک پرس قرار می گیرند.یک صفحه داغ با شکلی که با هندسه اتصال جوش قطعات مورد جوش مطابقت دارد، در موقعیتی بین دو قسمت جابجا می شود.دو صفحه متضاد، قطعات را در تماس با صفحه داغ حرکت می دهند تا زمانی که گرما سطوح مشترک را تا نقطه ذوب پلاستیک نرم کند.هنگامی که این شرایط به دست آمد، صفحه داغ برداشته می شود، و قطعات به هم فشرده می شوند و تا زمانی که اتصال جوش سرد شود و دوباره جامد شود تا یک پیوند دائمی ایجاد شود، نگه داشته می شوند.

تجهیزات جوشکاری صفحه داغ معمولاً به صورت پنوماتیک، هیدرولیکی یا الکتریکی با موتورهای سروو کنترل می شوند.

این فرآیند برای جوش دادن اجزای زیر کاپوت خودرو، قطعات تزئینی داخلی خودرو، دستگاه‌های فیلتراسیون پزشکی، اجزای لوازم مصرفی و سایر اجزای داخلی خودرو استفاده می‌شود.

جوشکاری فرکانس بالا

جوشکاری با فرکانس بالا، همچنین به عنوان آب بندی دی الکتریک یا آب بندی حرارتی فرکانس رادیویی (RF) شناخته می شود، یک فناوری بسیار بالغ است که از دهه 1940 وجود داشته است.امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا در محدوده فرکانس های رادیویی می توانند پلیمرهای خاصی را گرم کنند تا پلاستیک ها برای اتصال نرم شوند.پلاستیک های گرم شده، تحت فشار به یکدیگر جوش داده می شوند.گرما در داخل پلیمر با جهت‌گیری مجدد سریع برخی از دوقطبی‌های شیمیایی پلیمر تولید می‌شود، به این معنی که گرمایش می‌تواند موضعی باشد و فرآیند می‌تواند پیوسته باشد.

جوش القایی

هنگامی که یک عایق الکتریکی، مانند یک پلاستیک، با موادی با رسانایی الکتریکی بالا، مانند فلزات یا الیاف کربن تعبیه شده است، می توان جوش القایی را انجام داد.دستگاه جوش شامل یک سیم پیچ القایی است که با جریان الکتریکی فرکانس رادیویی انرژی می گیرد.این یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند که بر روی یک قطعه کار رسانای الکتریکی یا یک قطعه کار فرومغناطیسی عمل می کند.در قطعه کار رسانای الکتریکی، اثر گرمایش اصلی گرمایش مقاومتی است که به دلیل جریان های القایی به نام جریان گردابی است.جوشکاری القایی مواد ترموپلاستیک تقویت شده با فیبر کربن یک فناوری است که معمولاً در صنعت هوافضا استفاده می شود.

در یک قطعه کار فرومغناطیسی، پلاستیک ها را می توان با فرموله کردن آنها با ترکیبات فلزی یا فرومغناطیسی، به نام susceptors، جوش القایی کرد.این گیرنده‌ها انرژی الکترومغناطیسی را از یک سیم پیچ القایی جذب می‌کنند، داغ می‌شوند و انرژی گرمایی خود را با هدایت حرارتی به مواد اطراف از دست می‌دهند.

جوش تزریقی

جوشکاری تزریقی مشابه/یکسان جوشکاری اکستروژن است، با این تفاوت که با استفاده از نوک های خاصی در جوشکار دستی، می توان نوک را در سوراخ های پلاستیکی با اندازه های مختلف وارد کرد و آنها را از داخل به بیرون وصله کرد.مزیت این است که نیازی به دسترسی به پشت سوراخ نقص نیست.گزینه جایگزین یک وصله است، با این تفاوت که این وصله را نمی توان با پلاستیک اطراف اصلی به همان ضخامت سمباده زد.PE و PP برای این نوع فرآیند مناسب ترین هستند.Drader injectiweld نمونه ای از این ابزار است.

جوشکاری اولتراسونیک

در جوشکاری اولتراسونیک از ارتعاشات با دامنه کم فرکانس بالا (15 کیلوهرتز تا 40 کیلوهرتز) برای ایجاد گرما از طریق اصطکاک بین مواد مورد اتصال استفاده می شود.رابط این دو قسمت به طور ویژه برای تمرکز انرژی برای حداکثر استحکام جوش طراحی شده است.التراسونیک را می توان تقریباً بر روی تمام مواد پلاستیکی استفاده کرد.این سریعترین تکنولوژی آب بندی حرارتی موجود است.

جوشکاری اصطکاکی

در جوشکاری اصطکاکی، دو قسمتی که باید مونتاژ شوند با فرکانس کمتر (معمولاً 100 تا 300 هرتز) و دامنه بالاتر (معمولاً 1 تا 2 میلی‌متر (0.039 تا 0.079 اینچ)) نسبت به جوشکاری اولتراسونیک به هم مالیده می‌شوند.اصطکاک ناشی از حرکت همراه با فشار گیره بین دو قسمت باعث ایجاد گرما می شود که شروع به ذوب مناطق تماس بین دو قسمت می کند.در این مرحله، مواد پلاستیکی شده شروع به تشکیل لایه‌هایی می‌کنند که با یکدیگر در هم تنیده می‌شوند، که در نتیجه منجر به یک جوش قوی می‌شود.در پایان حرکت ارتعاشی، قطعات تا زمانی که اتصال جوش سرد شود و پلاستیک ذوب شده دوباره جامد شود، در کنار هم باقی می مانند.حرکت اصطکاک می تواند خطی یا مداری باشد و طراحی مشترک دو قسمت باید اجازه این حرکت را بدهد.

جوشکاری چرخشی

جوشکاری اسپین شکل خاصی از جوشکاری اصطکاکی است.با این فرآیند، یک جزء با اتصال جوش گرد ثابت نگه داشته می شود، در حالی که یک جزء جفت شده با سرعت بالا می چرخد ​​و بر روی جزء ثابت فشار می یابد.اصطکاک دورانی بین دو جزء تولید گرما می کند.هنگامی که سطوح اتصال به حالت نیمه مذاب می رسند، جزء چرخش به طور ناگهانی متوقف می شود.نیروی وارد بر دو جزء تا زمانی که اتصال جوش سرد شده و دوباره جامد شود حفظ می شود.این یک روش متداول برای تولید چرخ‌های پلاستیکی کم و متوسط ​​است، به عنوان مثال، برای اسباب‌بازی‌ها، چرخ دستی‌های خرید، سطل‌های بازیافت، و غیره. این فرآیند همچنین برای جوش دادن دهانه‌های مختلف پورت به اجزای زیر کاپوت خودرو استفاده می‌شود.

جوش لیزری

این تکنیک مستلزم آن است که یک قسمت به پرتو لیزر منتقل شود و قسمت دیگر جذب پرتو یا پوششی در سطح مشترک باشد تا به پرتو جذب شود.در حالی که پرتو لیزر در امتداد خط اتصال حرکت می کند، دو قسمت تحت فشار قرار می گیرند.پرتو از قسمت اول عبور می کند و توسط قسمت دیگر یا پوشش جذب می شود تا گرمای کافی ایجاد کند تا رابط ایجاد یک جوش دائمی را نرم کند.

لیزرهای دیود نیمه هادی معمولاً در جوشکاری پلاستیک استفاده می شود.از طول موج های بین 808 تا 980 نانومتر می توان برای پیوستن به ترکیبات مختلف مواد پلاستیکی استفاده کرد.سطوح توان از کمتر از 1 وات تا 100 وات بسته به مواد، ضخامت و سرعت فرآیند مورد نظر مورد نیاز است.

جوش حلال

در جوشکاری با حلال، از حلالی استفاده می شود که می تواند به طور موقت پلیمر را در دمای اتاق حل کند.وقتی این اتفاق می‌افتد، زنجیره‌های پلیمری آزادانه در مایع حرکت می‌کنند و می‌توانند با سایر زنجیره‌های حل شده مشابه در جزء دیگر مخلوط شوند.با توجه به زمان کافی، حلال از طریق پلیمر نفوذ می کند و به محیط می رود، به طوری که زنجیره ها تحرک خود را از دست می دهند.این یک توده جامد از زنجیره های پلیمری در هم پیچیده را به جا می گذارد که یک جوش حلال را تشکیل می دهد.

این تکنیک معمولاً برای اتصال لوله PVC و ABS مانند لوله کشی خانگی استفاده می شود."چسباندن" مدل های پلاستیکی (پلی کربنات، پلی استایرن یا ABS) نیز یک فرآیند جوشکاری با حلال است.