Укрепление труб алюминием значительно увеличивает их надежность, однако это влечет за собой определенные сложности при работе с ними. Перед осуществлением сварки (или пайки) потребуется или удалить, или зашлифовать упрочняющий слой с помощью специализированной насадки.
Сварка листового полипропилена
Известно, что наилучшим способом соединения полипропилена является сварка. Этот термин охватывает разные аспекты, включая пайку полипропиленовых труб и фитингов, соединение пленки полипропилена, а также сварку с использованием стыкового сварочного оборудования и прочее.
В данной статье основное внимание уделяем сварке листового полипропилена, что подразумевает стыковку листов под углом 90 градусов либо встык. Имеются несколько методов сварки: ручной, с использованием сварочного аппарата, и автоматический метод с применением стыкового сварочного станка.
Ручная сварка полипропилена
Ручная сварка осуществляется с помощью специального оборудования для сварки полипропилена, таким как сварочный фен или экструдер. Необходим также сварочный пруток из полипропилена. Перед тем, как приступить к соединению двух листов, их следует подготовить, зачищая поверхность мелкой наждачной бумагой для придания текстуры, что способствует более эффективному сцеплению. Кроме того, важно, чтобы сварка происходила в теплом и сухом помещении, чтобы свести к минимуму влияние строительной пыли.
Сварочный пруток подается в экструдер или фен, доводится до определенной температуры, после чего начинается процесс сваривания. После завершения сварки необходимо подождать около пяти минут, чтобы шов остыл и стал более прочным. Преимущества ручной сварки заключаются в том, что оборудование и листы можно доставить к месту монтажа, что позволяет проводить сварку практически любых конструкций, даже если их размеры не подходят для транспортировки.
Пропилен: свойства и виды материала
- диэлектричность,
- гидрофобность,
- износостойкость,
- химическая прочность.
При производстве конечных изделий пользуются полипропиленом следующих типажей:
- изотактический полипропилен,
- атактический полипропилен,
- синдиотактический полипропилен.
Наибольшую популярность в промышленности приобрёл изотактический полипропилен. Этот вид материала отличается специфическим расположением боковых групп циклопропановой структуры (CYP) относительно основной цепи, что способствует наибольшей кристалличности и высокой прочности. В силу такой структуры полипропилен обладает высокой твердостью и стойкостью к деформациям при высоких температурах.
Полипропилен стабилен и не влияет на электрический ток, непроницаем для влаги, а также устойчив к воздействиям кислот, щелочей, спиртов и неорганических растворов. Однако в некоторых случаях его характеристики могут изменяться при контакте с растворителями, что может вызывать набухание или растворение полипропилена.
Способы сварки
Сварка представляет собой доступный и довольно простой метод соединения листов полипропилена. Для получения единой детали из нескольких заготовок применяются следующие методы сварки:
- диффузионная сварка,
- сварка с использованием строительного фена,
- сварка экструдером.
Принцип любого из этих методов сводится к созданию вязкости краев полипропиленового материала и их герметичному соединению. С учётом термопластичности и высокой прочности полипропиленов, метод сварки оказывается наиболее эффективным. Сварка может осуществляться как встык, так и внахлест под прямым углом.
При использовании любого из методов важно правильно подготовить заготовки и рабочую зону. При выборе оптимального метода соединения швы получаются максимально аккуратными и незаметными.
Диффузионная сварка
Диффузионная сварка полипропилена предполагает соединение материалов на специализированном станке. Две составляющие будущего изделия размещаются на рабочей поверхности станка и закрепляются. Их края нагреваются на специальном нагревателе в течение определенного времени. После достижения необходимой температуры листы плотно прижимаются друг к другу фиксатором, что обеспечивает высокую прочность шва.
Ключевыми требованиями к этому методу являются идеальная чистота рабочего пространства, низкий уровень влажности воздуха в помещении и поддержание комфортной температуры. Современные станки способны обрабатывать полипропилен любых ширины и формировать рулоны на основе листовых заготовок. Использование специализированного оборудования значительно ускоряет рабочий процесс.
Сварка с помощью экструдера
Метод сварки полипропилена при помощи экструдеров использует специальные аппараты с различными насадками. Этот способ особенно эффективен для соединения крупных конструкций сложной формы. Компактные размеры оборудования делают его удобным в использовании.
Экструдеры имеют встроенную систему автоматической подачи горячего воздуха, что позволяет размягчить материал и защитить его от повреждений. Процесс выполняется очень быстро благодаря высокой температуре приборов, достигающей 270 градусов по Цельсию. Работы можно выполнять непосредственно на месте монтажа без необходимости выделять отдельное помещение для установки оборудования. Для достижения максимальной прочности и ровности швов рекомендуется соединять листы одного и того же состава.
Строительным феном
Сварка полипропилена с использованием строительного фена требует наличия мощного устройства и подходит для тонких листов. Процесс требует использования проволоки из полипропилена, параметры которой должны соответствовать размерам и толщине соединяемых листов. Состав проволоки и листов должен быть идентичен, так как это напрямую влияет на качество соединения.
Перед началом сварки листы размещаются на ровной, чистой поверхности; их края обрабатываются наждачной бумагой, придавая им угловую фаску 45 градусов. Нагревание и плавление обычно занимают от 5 до 10 минут, после чего проволока помещается в насадку фена и аккуратно заполняет соединения. Прочность шва может быть немного снижена, однако этого достаточно для бытового использования таких изделий.
Сварка строительным феном
Выбор того или иного метода сварки часто определяется его стоимостью относительно конечного результата. В нынешних условиях сварка листового полипропилена строительным феном считается самым доступным и простым методом. Как правило, это применяется для тонких полимерных пленок и прекрасно подходит как на производстве, так и в бытовых условиях.
При помощи строительного фена для сварки полипропиленовых листов осуществляется расплавление основного материала и размягчение краев свариваемых деталей за счет потока горячего воздуха. Температура нагрева зависит от величины насадки, используемой в процессе, и объема газа, производимого аппаратом. Параметры нагрева можно увидеть в таблице, которая прилагается к материалу.
Строительный фен
Строительный фен для сварки должен быть мощным и укомплектован насадками для полипропилена; его стоимость ниже, чем у экструдеров, и его можно использовать для других задач в быту. Для работы потребуется:
- склеиваемые куски полипропилена одинакового состава и типа;
- паяльная проволока того же типа и необходимой толщины;
- мощный строительный фен, способный работать непрерывно более 15 минут.
В домашних условиях для сварки полипропиленовых листов можно использовать строительный фен. Пластины располагаются на чистой, ровной поверхности. Края, которые нужно склеить, обрабатываются наждачной бумагой с предоставлением фаски под углом 45 градусов. Полипропилен нагревается в течение 7–10 минут, после чего на насадку фена надевается присадочная проволока, которая аккуратно укладывается в образовавшийся паз между листами. Этот метод идеально подходит для склеивания листов небольшой толщины.
Клеевой метод
Клеевой метод является трудоемким процессом, который требует подбора подходящего клея или раствора, предварительной разметки, подготовки поверхности и тщательной обработки краев листов. Этот способ имеет смысл применять лишь в случае одноразового использования, при этом ошибка может привести к порче самого материала. Основные рекомендации при химическом склеивании полипропилена включают в себя:
- При выборе клея важно ориентироваться на его марку, а не на цену. Необходимо проверять качество: надписи на упаковке должны быть четкими, упаковка – не вскрытой, а срок годности – достаточным.
- Края склеиваемых частей должны быть тщательно обработаны и подготовлены – это напрямую влияет на качество и внешний вид шва.
Полипропилен является прочным, водонепроницаемым и химически нейтральным материалом, обладающим диэлектрическими свойствами. Его можно широко использовать в домашних условиях для изготовления различных емкостей, защитных оболочек, отделки и многих других целей. При склеивании полипропилена следует учитывать эффективность выбранного метода. Верный выбор обеспечит долговечность конструкции.
Оборудование и материалы
Ручная сварка полипропиленовых листов, как уже упоминалось, подразумевает использование специализированных фенов и экструдеров. К этому набору обязательно добавляется сварочный пруток из полипропилена. Перед началом сварочных работ необходимо зачистить два листа мелкой шкуркой, именно шершавая поверхность позволяет добиться наилучшего соединения. Также важно, чтобы процесс проходил в теплом, сухом помещении с доступом к электросети.
Ручные аппараты можно использовать в любых условиях, даже при слабом техническом оснащении. Это позволяет производить сварку негабаритных конструкций. В кустарных условиях, а также в сфере сантехники, находит широкое применение сварочные фены и экструдеры ручного типа.
В крупной промышленности лидируют сварочные станки автоматического и полуавтоматического типа. Существует много компаний, производящих такое оборудование.
Наиболее известными являются изделия швейцарского бренда Leister. Конкуренцию им составляют немецкие компании Munsch, Rothenberger, Forsthoff. Автоматическое оборудование для сварки применяется только в подготовленных промышленных цехах с поддержанием чистоты, сухости и температуры. Такие современные аппараты обеспечивают быстрый процесс работы и гарантируют отсутствие видимых сварочных швов. Они способны соединять рулоны общей длиной более 30 метров, ширина обрабатываемых рулонов обычно составляет 3-4 метра, однако может варьироваться в зависимости от ширины рабочих элементов.
Бытовые приборы для работы с полипропиленом являются действительно универсальными, так как также подходят для работы с ПВХ. Такие устройства стоят довольно недорого. Иногда они комплектуются термостатом, позволяющим точно регулировать температуру, но экономически более выгодно приобретать модели без термостата. Бытовые паяльники для полипропилена могут соединять трубы диаметром не более 6,3 см, а мощность их обычно составляет 1000 Вт, с предельным временем работы до 3 часов в сутки.
Профессиональные устройства применяются теми, кто регулярно занимается сваркой и пайкой полимеров, и, как правило, имеют высокую стоимость.
Профессиональное оборудование зачастую включает в себя терморегуляторы, экраны и другие сложные устройства. Упрощенные версии профессиональных моделей можно приобрести за сумму в районе 50 условных единиц или приблизительно такую же сумму. Цилиндрический паяльник является примером профессионального класса.
Это название происходит от специфической формы нагревательного элемента, который выполняется из меди. Это решение является оптимальным для труднодоступных труб. На базовый нагреватель удобно надевать специальные насадки, диаметр которых точно соответствует диаметрам труб.
Платформы мечевидной формы являются плоскими и продолговатыми. Они позволяют крепить насадки сразу в 3 точках. Таким образом, можно успешно работать с трубами трех различных диаметров одновременно. Платформы, выполненные в форме буквы U, отличаются экономным потреблением электроэнергии и могут выполнять работу с трубами различного диаметра, но не превышающего 6,3 см.
Дисковые устройства, оснащающиеся блинообразными нагревателями, могли бы работать как с маленькими, так и с большими насадками размером более 7,5 см.
Технология
Типовая инструкция по диффузионной сварке, которую можно выполнить самостоятельно, подчеркивает необходимость серьезной подготовки как рабочего пространства, так и самого материала. При соединении листов важно не просто сместить их края на рабочем станке, но и соблюдать определенное время нагрева. Оптимальная технология подразумевает поддержание чистоты и сухости воздуха в помещении. При отсутствии специального станка можно использовать мощный строительный фен. Размер присадочной проволоки следует подбирать согласно габаритам и толщине сварочных листов.
Важно: соединить материалы корректно получится только в том случае, если листы и проволока сделаны из одного сорта полипропилена.
Иначе прочность и стабильность соединения не могут быть гарантированы. Соединение листов можно производить на ровной поверхности после их тщательной обработки наждачкой. Края разделываются под углом 45 градусов. Обычно процесс нагрева с помощью фена и плавление проволоки занимает от 5 до 10 минут, после чего начинается непосредственно сварка.
Температура, необходимая для пайки водопроводных или канализационных труб в домашних условиях, оказывается примерно одинаковой и не зависит от сечения соединяемых элементов и составляет порядка 260 градусов по Цельсию. А вот продолжительность сварки напрямую зависит от толщины стенки:
- для диаметра 75 мм – 25 секунд;
- для диаметра 160 мм – 55 секунд;
- для диаметра 200 мм – 60 секунд;
- для диаметра 250 мм – 75 секунд;
- для диаметра 400 мм – 120 секунд.
Когда соединяемые участки располагаются близко друг к другу или к другим частям, которые не подлежат соединению, то сначала нагревают один, а затем второй участок. Первый участок поддается более длительной нагревке, а второй – меньшей, но с достижением более высокой температуры. Процесс пайки полипропиленовых труб в труднодоступных местах осуществляется по уже изложенной технологии. В данном случае следует проявлять максимальную аккуратность, точно соблюдая все размеры и углы – полезные угловые муфты на 90 градусов приходятся как нельзя кстати.
Трубы следует нарезать секаторными ножницами четко под прямыми углами. При армированных трубах значительно проще и удобнее использовать болгарку для резки. Когда все готово к работе, необходимо одновременно надавить на два фитинга на насадку. Разогретые заготовки извлекаются и быстро вводятся друг в друга до заранее нанесенной метки. После выдерживания определённого времени для охлаждения можно приступать к следующему соединению.
Как именно происходит пайка полипропиленовых труб, можно увидеть в дальнейших материалах.
