جوشکاری پلاستیک
به روش‌های متصل کردن دو قطعه‌ی پلاستیکی به یکدیگر به واسطه‌ی ایجاد پیوند مولکولی، جوش پلاستیک گفته می‌شود. جوشکاری پلاستیک براساس جنس قطعاتی که قرار است به هم جوش بخورند و دستگاه‌های مورد استفاده، انواع بسیار متنوعی دارد.
قطعاً هدف ما آموزش شما برای انجام جوش پلاستیک نیست و در صورت نیاز بهتر است از یک متخصص کاربلد و باتجربه کمک بگیرید. اما شاید با ما هم عقیده باشید که داشتن دانش کلی اولیه به انتخاب متخصص خوب و نظارت بر انتخاب روش و روند اجرای کارهای تخصصی از جمله جوش پلاستیک کمک خواهد کرد.
البته با توجه به کاربرد وسیع و فراگیر پلاستیک‌ها در بیشتر وسایلی که روزمره با آن‌ها سروکار داریم شاید گاهی لازم باشد با یک روش ساده مثلا دو قطعه اسباب بازی فرزندتان یا یک قطعه ساده وسایل منزل را بهم متصل کنید.
در هر صورت با ما همراه باشید تا اطلاعت مفیدی درباره‌ی جوشکاری پلاستیک در اختیارتان قرار دهیم.
انواع تکنیک‌های جوش پلاستیک
برای جوشکاری پلاستیک لازم است تا فرآیندی طراحی کنیم که بین قطعات پلاستیک پیوند مولکولی ایجاد کند. اولین مرحله در جوشکاری قرار دادن و فشار دو قطعه پلیمری است. پس از آن مرحله‌ی اصلی که گرم کردن یا نرم کردن ناحیه‌ی اتصال است و در نهایت لازم است تا محل جوش خنک شود و دو قطعه‌ی متصل شده ثابت شوند.
گرم شدن پلاستیک با ذوب ترکیب پلیمری، زمینه‌ی برقراری پیوند مولکولی بین دو تکه‌ی مجزای پلاستیک را فراهم می‌کند. بنابراین این روش برای اتصال قطعات از جنس ترموپلاست که با حرارت ذوب می‌شوند کارساز است. علاوه بر این جنس دو قطعه از نظر ساختاری باید سازگار باشند تا امکان ایجاد پیوند مولکولی وجود داشته باشد.
عمده‌ی تفاوت روش‌های جوش پلاستیک مربوط به مرحله‌ی ایجاد گرما و نرم کردن است. انتخاب روش جوشکاری پلاستیکی نیز به جنس قطعات پلاستیکی و شکل محل جوش بستگی دارد. جالب است بدانید در جوش پلاستیک، قابلیت قطعات از نظر جنس برای جوشکاری مهم تر از تکنیک و دستگاه جوش پلاستیک است.
جوشکاری اصطکاکی یا لرزشی
نام این روش، شیوه‌ی ایجاد گرما را به روشنی نشان می‌دهد. در جوش پلاستیک اصطکاکی، حرکت نسبی دو قطعه نیروی جانبی ایجاد کرده و گرمای حاصل با ذوب محل اتصال، دو بخش جدای پلاستیک را به هم وصل می‌کند.
این نوع جوشکاری در صنعت خودرو و ساخت هواپیما کاربرد دارد.
ویژگی‌های جوش پلاستیک اصطکاکی
- سرعت خوب ضمن حفظ کیفیت قابل قبول اتصال
- اتصال تمیز در سطح دو قطعه
جوش پلاستیک التراسونیک
در این تکنیک از ارتعاش کم دامنه با فرکانس بالا استفاده می‌شود. در واقع این روش از نظر شیوه‌ی ایجاد گرما مشابه جوش پلاستیکی اصطکاکی است با این تفاوت که فرکانس حرکت مکانیکی در روش جوش پلاستیک التراسونیک حدود 130 تا 150 برابر مالش دو قطعه روی هم در روش اصطکاکی می‌باشد. دامنه‌ی نوسان در تکنیک التراسونیک برای جوش قطعات پلاستیکی کمتر از اندازه‌ی آن در تکنیک اصطکاکی است.
برتری جوش پلاستیک التراسونیک
- سرعت جوش بسیار بالا
- کیفیت اتصال عالی
- اتصال بسیار تمیز و محکم
- قابل تکرار
جوش پلاستیک هوای گرم
جوش پلاستیک هوای داغ به این صورت است که گرمای لازم برای ذوب ناحیه‌ی اتصال توسط یک تفنگ حرارتی ایجاد می‌شود. این تفنگ گرمایی با استفاده از جریان یک گاز داغ قطعات پلاستیکی و میله‌ی پلاستیکی پرکننده را نرم می‌کند. نکته‌ی مهم این است که جنس قطعات باید یکسان یا بسیار مشابه باشد. البته جوش پلاستیک دو قطعه‌ی متفاوت PVC به اکریلیک یک استثناء است.
این تکنیک در صنایع متوسط و کوچک مانند مخزن‌های آب و مواد شیمیایی، مبدل‌های حرارتی و اتصالات لوله کشی کاربرد دارد.
جوش پلاستیک توسط حلال
در این روش یک حلال به طور موقت ترکیب پلیمر را در ناحیه‌ی اتصال دو قطعه نرم می‌کند. در این شرایط زنجیره‌های پلیمری به کمک حلال در یکدیگر حل می‌شوند و با مرور زمان با تبخیر حلال در کنار هم ثابت می‌شوند. در ناحیه‌ی جوش پلاستیک با استفاده از حلال یک توده از زنجیرهای متفاوت پلیمری که در هم پیچیده شده اند باقی می‌ماند.
اتصال لوله‌های PVC یا ABS در لوله کشی خانگی، تولید نمایشگرهای فروشگاهی، ساخت مدل مقیاس هواپیما، کشتی و خودرو از پلاستیک پلی استایرن با این تکنیک جوش پلاستیک انجام می‌شود.
حلال‌های پرکاربرد در این روش جوشکاری دی کلرومتان یا تتراهیدروفوران هستند.
استفاده از لیزر در جوش پلاستیک
در این شیوه‌ی جوش پلاستیک دو سطح قطعات مدنظر تحت فشار در کنار هم قرار می‌گیرند. سپس یک پرتو لیزر با قدرت کنترل شده در امتداد خط اتصال تابیده می‌شود. در این روش لازم است تا یک قطعه پرتو لیزر را از خود عبور دهد و سطح دیگر این پرتو را جذب کند. لیزر در قطعه‌ی جاذب پرتو گرمای لازم برای جوش پلاستیک را ایجاد می‌کند و فرآیند منطقه به منطقه پیش می‌رود.
در این روش جوشکاری پلاستیک از لیزرهای دیود نیمه هادی در محدوده طول موج و توان متناسب با جنس پلاستیک استفاده می‌شود. برخی از مواد قابل پیوند شامل پلی پروپیلن، پلی کربنات، اکریلیک، نایلون و ABS هستند.
مزایای جوش پلاستیک با لیزر
- تمیزی بیشتر نسبت به سایر روش‌ها
- بدون مایع یا بخار برای تأثیر بر روی سطح
- بدون مواد مصرفی یعنی همان لوله پلاستیکی پرکننده
- توان عملیاتی بالاتر
- قابلیت کاربرد در هندسه چالش برانگیز
- سطح بالای کنترل فرآیند
- کارآمد در جوش پلاستیک‌های شفاف
با توجه به مزایای متعدد این روش جوشکاری، حیطه‌ی کاربرد آن بسیار گسترده است. ساخت قطعات تلفن همراه، کلیدهای کنترل از راه دور اتومبیل و فرآیندهای آب بندی با این تکنیک انجام می‌شود.
جوش پلاستیک با صفحات داغ
دو صفحه‌ی داغ مطابق با هندسه‌ی دو سطحی که قرار است به هم متصل شوند، برای لحظاتی روی هر قطعه قرار می‌گیرد. سپس با رسیدن دما به نقطه‌ی ذوب، صفحات داغ جدا شده و کنار رفته و قطعات پلاستیکی تا زمان خنک شدن به هم فشار داده می‌شوند.
تجهیزات جوشکاری با صفحه داغ به صورت هیدرولیکی یا الکتریکی کنترل می‌شوند.
این روش جوشکاری پلاستیک برای قطعات پلیمری بزرگ و قطعات دارای هندسه و ساختار پیچیده بسیار مناسب است. برای جوش قطعات در خودرو مثل لوازم جانبی تزیینی داخل خودرو یا اجزای زیر کاپوت و اجزای لوازم خانگی از این فن جوش پلاستیک استفاده می‌شود.
استفاده از تابش مادون قرمز در جوش پلاستیک
در این شیوه بدون تماس سطوح با چیزی، یک منبع تابشی، پرتوی مادون قرمز (IR) را به سطح اتصال قطعات پلاستیکی می تاباند. در واقع همه چیز مشابه جوش پلاستیک با صفحات داغ است به جز شیوه‌ی ذوب سطوح اتصال.
اشعه‌ی مادون قرمز معمولاً با دو روش گرم کردن یک صفحه‌ی فلزی یا سرامیکی با جریان الکتریکی و یا منابع گازی ساطع‌کننده پرتوی IR که در واقع لیزرهای مادون قرمز هستند، تأمین می شود.
با روش جوشکاری پلاستیک مادون قرمز پلیمرهایی از جنس پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن، ABS و پلی‌اتیلن را می توان جوش داد.
مزیت‌های جوش پلاستیک با تابش مادون قرمز
- امکان حرکت در امتداد ناحیه اتصال که مزیت تنظیم سرعت و کیفیت اتصال بخش‌های مختلف ناحیه جوش را ایجاد می‌کند.
- تابش پیوسته
- انتخاب سطح جهت ذوب پلیمر با تنظیم طول موج تابش IR
علاوه بر تکنیک‌های ذکر شده در این مطلب روش‌ها و فنون دیگری هم برای جوشکاری پلاستیک وجود دارد که کمتر از موارد گفته شده رایج هستند. همانطور که گفته شد انتخاب روش جوشکاری براساس جنس قطعات پلیمری و شرایط ناحیه‌ی جوش انجام می شود که به تجربه و مهارت نیازمند است.
پیشنهاد می کنیم چنانچه برای جوشکاری تأسیسات لوله‌کشی منزل یا محل کار به یک متخصص جوش پلاستیک احتیاج دارید، می توانید با ثبت سفارش در بازار آنلاین "خدمت از ما" به رایگان استعلام قیمت کرده و با مقایسه‌ی توانمندی‌ها‌ی متخصصین خدمت مورد نیازتان را دریافت کنید.
متخصص هر کاری را پیدا کنید
