Способ сварки внахлест полимерных материалов

 

Изобретение относится к сварке пластмасс , а именно к сварке многослойных полимерных материалов, содержащих прочную тонковолокнистую основу. Цель повышение прочности сварного соединения при сварке многослойных материалов, имеющих волокнистую тканую или нетканую плотную основу с термопластичным полимерным покрытием- . Для этого в способе сварки внахлест полимерных материалов в процессе механической обработки разрушение материала поверхностного слоя осуществляют локальными участками, отрывая при этом полимерное покрытие и частично разрывая и вспушивая волокна нитей основы. Механическую обработку соединяемых поверхностей осуществляют неравномерно в поперечном направлении, образуя на них расположенные одна напротив другой продольные полосы с обнажением до 50% основы. Нагревают продольные полосы до температуры сварки материала основы и подают на них присадочный материал, сваривающийся или близкий по термомеханическим свойствам к материалу основы. Остальную часть соединяемых поверхностей нагревают до температуры сварки полимерного покрытия. Кроме того, после механической обработки и нагрева нити продольных полос основы поочередно раздвигают или проплавляют с одновременной подачей присадочного материала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g4 В 29 С 6540

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4087756/31-05 (22) 10. 07.86 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) В. К. Бурымский, А. Н. Гальчун, Г. Н. Кораб, О. В. Тарасенко и В. М. Омельченко (53) 678.029. 4 (088.8) (56) Зайцев К. И. и др. Сварка пластмасс.

М.: Машиностроение, 1978, с. 114.

Авторское свидетельство СССР № 751645, кл. В 29 С 65/40, 1978. (54) СПОСОБ СВАРКИ ВНАХЛЕСТ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к сварке многослойных полимерных материалов, содержащих прочную тонковолокнистую основу. Цель — повышение прочности сварного соединения при сварке многослойных материалов, имеющих волокнистую тканую или нетканую плотную основу с термопластичным полимерным покрытием; Для этого в способе сварки внахлест

„„SU„„1452701 А 1 полимерных материалов в процессе механической обработки разрушение материала поверхностного слоя осуществляют локальными участками, отрывая при этом полимерное покрытие и частично разрывая и вспушивая волокна нитей основы. Механическую обработку соединяемых поверхностей осуществляют неравномерно в поперечном .направлении, образуя на них расположенные одна напротив другой продольные полосы с обнажением до 50/О основы. Нагревают продольные полосы до температуры сварки материала основы и подают на них присадочный материал, сваривающийся или близкий по термомеханическим свойствам к материалу основы.

Остальную часть соединяемых поверхностей нагревают до температуры сварки полимерного покрытия. Кроме того, после механической обработки и нагрева нити продольных полос основы поочередно раздвигают или проплавляют с одновременной подачей присадочного материала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1452701

40.

Формула изобретения

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к сварке многослойных полимерных материалов, содержащих прочную тонковолокнистую основу.

Цель изобретения — повышение прочности сварного соединения при сварке мног «слойных материалов, имеющих волокнист ю тканую или нетканую плотную основу с термопластичным полимерным покрытием.

На фиг. 1 изображена схема осуществлеия способа; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; а фиг. 3 — поверхность материала после механической обработки и прогрева с граиком изменения температуры нагрева соеиняемых поверхностей по ширине нахлеса; на фиг. 4 — узел 11 на фиг. 1; на фиг. 5-азрез А — А на фиг. 4.

Способ сварки внахлест полимерных ма1ериалов заклю«ается в следук>щем.

Свариваемые материвалы, имеющие воs oêíèñòóþ тканую или нетканую плотную ос««ову 1 и термопластичное полимерное по«1рь«тие 2, перемещаются через подающие

«ращающиеся ролики 3, имек>щие острые

«ыступы 4, к комбинированному нагревате. ю 5 со смонтированным на конус экструдеом (фиг. 1) . Ролики 3 осуществляют меха «ическую обработку соединяемых поверхносей материалов, разрушая их поверхност««ый слой локальными участками. В процессе разрушения поверхностного слоя разрывают и отрывают термопластичное покрытие а также частично разрывают и вспушиают волокна 3 нижней основы 1 (фиг. 2). еханическую обработку соединяемых поерхностей осуществляют неравномерно в по «еречном направлении (по ширине нахлеста), «збразуя на них продольные полосы 6 с уси «енной механической обработкой, на кото рь«х обнажено около 50% основы 1 (фиг. 3).

Вдоль остальной площади свариваемых поверхностей обнажено 10 — 20% основы.

Необходимость обнажения не более 50% основы связана с тем, что чем меньше обнажается основа, тем лучше сохраняются ее прочностные свойства при сварке, что особенно важно для ориентированных полимерных материалов, часто входящих в состав основы.

При большем обнажении материала основы в результате температурного воздействия возможно нарушение ориентации полимерных материалов нижней основы. После механической обработки осуществляют нагрев соединяемых поверхностей нагревателем 5 и подачу экструдируемого присадочного материала.

При этом нагрев соединяемых поверхностей по ширине нахлеста осуществляют с раз.личной интенсивностью, нагревая продольные полосы 6 с усиленной механической обработкой до более высокой температуры, а именно до температуры сварки материала основы, и подавая на них присадочный материал 7, сваривающийся или близкий по термомеханическим свойствам к материалу основы. Остальную поверхность с меньшей механической обработкой нагревают до меньшей температуры, а именно до температуры сварки полимерного покрытия. При наложении и сдавливании материалов роликами 8 и 9 продольные полосы с большей механической обработкой совпадают, причем вдоль них происходит сварка основ 1 по отдельным локальным участкам, не закрытым полимерным покрытием. Полимерное покрытие, занимаемое 50% площади продольных полос 6, защищает основу от ослабления вследствие термического влияния, основа в этих зонах остается при температуре, близкой к температуре стеклования, и не теряет свои прочностные свойства, сохраняя ориентированность полимерных молекул. Соединяемую поверхность с меньшей механической обработкой сваривают по полимерному покрытию

2 сплошным швом.

После механической обработки и необходимого нагрева свариваемых поверхностей в зонах продольных полос 6 с большей механической обработкой нити основы 1 поочередно раздвигают или проплавляют термомеханическим способом (например, сканирующим мундштуком экструдера), причем одновременно образовавшиеся полости заполняют расплавленным полимерным присадочным материалом.

В результате обработки соединяемых поверхностей происходит увеличение площади контакта полимерного покрытия с тканевой основой, частичное переплетение и сварка нитей и вспушенных волокон основ между собой и с экструдируемым материалом, а так же механическое зацепление основ при заполнении полостей экструдируемым полимерным материалом.

1. Способ сварки внахлест полимерных материалов, включающий механическую обработку соединяемых поверхностей с разрушением материала поверхностного слоя, нагрев их с подачей экструдируемого присадочного материала и последующее сдавливание, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сварного соединения при сварке многослойных материалов, имеющих волокнистую тканую или нетканую плотную основу с термопластичным полимерным покрытием, в процессе механической обработки разрушение материала поверхностного слоя осуществляют локальными участками, отрывая при этом полимерное покрытие и частично разрывая и вспушивая волокна нитей основы.

1452701

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что механическую обработку соединяемых поверхностей осуществляют неравномерно в поперечном направлении, образуя на них расположенные одна напротив другой продольные полосы с обнажением до 50% основы, причем нагревают продольные полосы- до температуры сварки материала основы и подают на них присадочный материал, сваривающийся или близкий по термомеханичес4. ким свойствам к материалу основы, при этом остальную часть соединяемых поверхностей нагревают до температуры сварки полимерного покрытия.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что после механической обработки н нагрева нити продольных полос основы nooseредно раздвигают или проплавляют с одновременной подачей присадочного материала.

1452701

Т"С

Э ° °

° °

1 °

° °

t °

° ° °

° °

° °

1 р 4

° Ф

° °

° °

° °

° °

° °

° °

° °

° °

° °

Ю

° °

Составитель Н. Елисеева

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7121/10 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4