Методы сварки изделий из ПВХ

Одним из первых материалов, который стали использовать вместо металла для производства труб и других изделий, был поливинилхлорид (ПВХ).

Быстрое усовершенствование и внедрение разработок в производство привело к практически повсеместной замене металла на этот пластик. Сварка изделий из ПВХ проходит значительно легче и быстрее, но также требует строгого соблюдения технологии.

Особенности продукции

В последние десятилетия появились многие другие виды полимеров, которые успешно используют для производства труб.

В лидерах по-прежнему остается продукция из ПВХ. По эксплуатационным качествам к ней приближаются изделия из полипропилена, структура мономерного звена которого отличается присутствием еще одного атома углерода. В боковой цепи мономера (пропилена) нет атома хлора. Оба полимера являются результатом сшивки непредельных углеводородов или их производных в длинные цепи, составляющие единую молекулу.

Полипропилен – дешевый материал, имеющий удобные потребительские свойства. Сложность составляет большое значение коэффициента, характеризующего способность материала линейно расширяться. Из-за особенностей этого показателя пропиленовый полимер при высоких температурах может терять изначальную форму. Для предотвращения образования «волн» пластик обычно укрепляют армированием.

Трубы из ПВХ характеризуются повышенной жесткостью. Их можно смело использовать для любых водоводов, в том числе для изготовления канализационных стояков. Значения коэффициента, характеризующего способность ПВХ линейно расширяться, невысока. Продукцию рекомендуют использовать в температурном диапазоне до 60 °C.

Для обеспечения подачи воды, нагретой до высоких температур, рекомендуют делать трубопроводы из обычного или дополнительно хлорированного ПВХ. Маркировка такого пластикового материала представлена аббревиатурой ХПВХ. Продукция из полимера с увеличенным содержанием атомов хлора адаптирована к применению в отопительных комплексах.

Для монтажа водоводов трубы нужно сваривать. Существует несколько способов соединения звеньев трубопроводов из ПВХ сырья.

Основные способы соединения

Все существующие возможности сварки ПВХ труб можно сгруппировать по сути происходящего процесса на следующие виды:

• химическое склеивание;
• физико-химическое сваривание или сплавление;
• механический монтаж на резьбе или с помощью фитингов.

Склеивать можно ПВХ трубы любого диаметра. Этот же метод холодной сварки (так часто называют склеивание), применим к ПВХ линолеуму.

Стоимость таких работ минимальна, а качество соединения идеально подходит для труб, не предназначенных для подачи воды под высоким давлением.

При обработке концов труб клеем происходит частичное размягчение полимера, который затем, после отверждения, создает монолитный шов.

Механизмов взаимодействия клеящих составов с пластиками существует несколько. Для реализации любого из них рабочие детали нужно хорошо почистить, затем нанести специальный состав и обеспечить плотный контакт на строго определенное время.

Положительный результат будет гарантирован. Холодная сварка ПВХ не требует затрат электричества, поэтому ее себестоимость минимальна.

Применение паяльника и фена

Ручная сварка ПВХ часто проводится специальным видом паяльника. Метод позволяет делать стыковые швы, все виды угловых соединений. Обычные ручные агрегаты отличаются по форме нагревательного элемента, мощности. Для труднодоступных рабочих зон удобны стрежневидные элементы.

Чем больше диаметр ПВХ трубы, подлежащей спаиванию, тем большим будет потребление электроэнергии. При выборе паяльника для сварки следует учесть трудоемкость предстоящей работы.

Мастера советуют умножить диаметр ПВХ трубы на 10, приблизительно вычислить таким способом требуемую мощность агрегата. Вместо самостоятельных расчетов всегда уместно воспользоваться рекомендациями консультантов по сварке.

Удобно сваривать трубы из любых полимеров, включая винипласт, горячим газовым потоком. Сварочный аппарат в рабочую зону поставляет струю продуктов горения углеводородов и воздуха.

Источником топлива может быть смесь алканов или природный газ. В самом простом варианте подается горячий воздух. Аппараты называют строительными фенами. С их помощью проводят сварку не только труб, но и ПВХ тканей, пленок, мембран.

Современное оборудование для сварки ПВХ оснащено индикаторами температуры в рабочей зоне. Дисплей отображает также заданную температуру нагрева.

Конструкция горелок для сварки ПВХ и полипропилена оснащена охлаждающим устройством. Пластиковую продукцию можно сваривать быстро, прочно, не опасаясь получить ожог.

Электромуфтовый метод

Для систем подачи воды с большим напором, имеющимся в отопительных системах, нужны более надежные способы соединения. Муфтовую (электромуфтовую) сварку удобно применять, если в трубопроводе присутствуют специальные фрагменты: тройники, заглушки, седла.

Сварщику для выполнения таких работ требуется специальное оборудование. Станок для сварки ПВХ содержит нагревательный элемент. Вся конструкция установлена на жесткой раме.

Трубы и фитинги закрепляют на передвижной каретке. Зажимы позволяют фиксировать трубы любого диаметра. Преимущество оборудования заключается в возможности съема нагревательного элемента. При желании сварочный аппарат можно использовать отдельно для ручной работы.

Высокочастотный ток

Молекулы винилхлорида, в отличие от соединений без хлора, имеют заметную внутреннюю поляризацию. Это позволяет сваривать их током высокой частоты. Сваривание ТВЧ может происходить посредством роликов или пресса.

При перпендикулярном размещении электродов прессовая сварка позволяет надежно соединить полимерные трубы встык. На практике используют электроды разъемного или неразъемного видов. Работа выполняется на специальном оборудовании. Чтобы ПВХ трубы рядом с будущим швом не оказались продавленными, на электродах присутствуют накладки.

Продольные швы на трубной продукции из ПВХ могут быть выполнены пошагово. Тогда каждый последующий шаг должен перекрывать предыдущий минимум на 10 мм. Обязательным блоком оборудования для данного вида сварки является генератор токов высокой частоты.

Технологические устройства в разных моделях отличаются, но в целом их функции одинаковы: разогревание массы полимера и прижимание в зоне сварки с точно требуемой силой.

Помимо представленных примеров сварки, существуют дополнительные способы, которые применяются гораздо реже. Это сварка инфракрасным, световым излучениями; соединения с помощью ультразвука, лазеров.

Можно сваривать ПВХ детали обычным и вибрационным трением. В каждодневной практике необходимость использования нетрадиционных технологий возникает нечасто, тем более что для их реализации требуется особенное оборудование.