Специализированное решение Aochuang Machinery для ротационной сварки плавлением ABS

I. Общие положения

1.1 Цель составления

Стандартизировать рабочие процедуры для всего процесса ротационной сварки плавлением АБС-пластика, унифицировать параметры процесса, конструкции соединений, рабочие процедуры и требования к оценке качества; для решения распространенных проблем при сварке ABS, таких как холодные сварные швы, пузыри, трещины, неравномерная вспышка и недостаточная прочность; обеспечить герметичность, конструктивную прочность и визуальную целостность сварных соединений; и для удовлетворения требований массового производства, проверки готовой продукции и после-гарантийного обслуживания.

1.2 Область применения

Настоящие технические условия применяются к ротационной сварке трением круглых, вращающихся компонентов из АБС-пластика, включая конструкции круглых соединений, такие как цилиндрические стыковые соединения, трубчатые раструбные соединения и кольцевые соединения торцевых-к-концевых соединений. Он широко используется при сварке изделий из АБС-пластика, таких как компоненты бытовой техники, компоненты для очистки воды, автомобильные пластиковые трубы и корпуса промышленных уплотнений. Настоящие технические условия применимы исключительно к процессу ротационной сварки трением термопластичных материалов АБС и не применимы к модифицированному -огнестойкому АБС или АБС, армированному стеклом-волокном, а также к другим специально модифицированным материалам.

1.3 Принцип процесса

Ротационная сварка трением АБС-пластиков представляет собой процесс ротационной сварки трением. Он использует шпиндель оборудования для приведения в движение двух наборов круглых заготовок из АБС-пластика-одного верхнего и нижнего-, которые вращаются с высокой скоростью относительно друг друга. Под постоянным осевым давлением на сварных торцах заготовок генерируется постоянное тепло трения. Когда температура торцевой поверхности достигает диапазона температур плавления ABS (210–260 градусов), пластик на контактной поверхности быстро плавится и пластифицируется; затем вращение останавливается и поддерживается постоянное давление ковки, пока сборка находится под давлением и охлаждается, позволяя молекулам расплавленного пластика полностью диффундировать, переплетаться и сплавляться. После охлаждения и затвердевания образуется высоко-прочное сварное соединение с высокой-герметичностью сварного шва.

II. Требования к материалам и оборудованию

2.1 Технические требования к базовому материалу ABS

1. Материал: чистый термопластик АБС. Заготовка должна быть очищена от старения, влаги и загрязнений. Использование смешанных материалов запрещено во избежание расслоений и непроваривания при сварке.

2. Внешний вид заготовки: Сварные торцы должны быть плоскими и гладкими, без заусенцев, заусенцев, масла, пыли, царапин и деформаций. Допуск плоскостности торцевых поверхностей должен быть меньше или равен 0,05 мм, чтобы обеспечить плотную посадку.

3. Содержание влаги. Заготовки из АБС-пластика должны быть высушены перед сваркой с содержанием влаги не более 0,02 %, чтобы предотвратить образование пузырей или дефектов пористости, вызванных высоко-температурным трением.

2.2 Оборудование для основной сварки

Используется полностью автоматический аппарат для ротационной сварки пластмасс плавлением. Оборудование должно быть оснащено функциями автоматического управления, включая регулируемую скорость вращения, контролируемое давление, точное время и стабильное поддержание давления. Основные требования к конфигурации следующие:

1. Шпиндельная система: диапазон регулировки скорости 200–3000 об/мин; ошибка стабильности скорости Меньше или равна ±5%; работа без вибрации и эксцентриситета, что предотвращает смещение заготовки и неравномерность сварки.

2. Гидравлическая/пневматическая система повышения давления: диапазон регулировки давления 1,0–6,9 МПа; плавный выход давления без переходных колебаний во время осадки и удержания давления.

3. Система управления: поддерживает сегментированную настройку параметров (стадия трения, стадия осадки, стадия поддержания давления, стадия охлаждения) с точностью по времени 0,01 с. Возможность хранения нескольких наборов технологических программ-специальных процессов ABS, подходящих для серийного производства.

4. Специальные инструменты и приспособления: приспособления для позиционирования заготовок из АБС-пластика, изготовленные по индивидуальному заказу, обеспечивают концентричность заготовки менее или равную 0,03 мм, обеспечивая надежный зажим и точное позиционирование для устранения эксцентриситета и смещения сварки.

2.3 Вспомогательные инструменты и расходные материалы

Безворсовые-салфетки, безводный этанол, оборудование для сушки горячим-воздухом, штангенциркули, индикаторы часового типа, тестеры на растяжение, приспособления для проверки герметичности и охлаждающее оборудование-с регулируемой температурой.

III. Пред-подготовка к сварке

3.1 Предварительная-обработка заготовки

1. Сушка: поместите заготовки из АБС-пластика в сушильную печь с постоянной-температурой и сушите при постоянной температуре 70–80 градусов в течение 2–3 часов, чтобы удалить внутреннюю влагу. После высыхания храните в герметично закрытом контейнере во избежание повторного-влага.

2. Очистка поверхности: Протрите свариваемые концы и сопрягаемые поверхности безводным этанолом, чтобы тщательно удалить остатки масла, пыли и разделительного средства. После протирания дайте высохнуть на воздухе естественным путем; не прикасайтесь к сварочным концам голыми руками.

3. Повторный-осмотр заготовки. Проверьте заготовку на предмет размеров, округлости и плоскостности. Отбраковывайте любые не-заготовки, которые деформированы, повреждены или имеют дефектные торцы.

3.2 Ввод в эксплуатацию и проверка оборудования

1. Проверка оборудования: проверьте рабочее состояние шпинделя, системы давления, системы управления и системы охлаждения. Убедитесь, что оборудование не издает необычных шумов, не имеет утечек масла и что давление воздуха/гидравлического давления стабильно.

2. Калибровка приспособления: установите специализированное зажимное приспособление, откалибруйте его концентричность и горизонтальность и выполните пробную посадку заготовки, чтобы подтвердить точное позиционирование и надежный зажим без люфтов и смещений.

3. Предварительная настройка параметров: в зависимости от толщины заготовки ABS, диаметра трубы и конструкции соединения задайте основные параметры сварки; запустите машину на холостом ходу 3–5 раз, чтобы убедиться в точном выполнении параметров оборудования.

3.3 Требования к рабочей среде

Температура рабочей среды должна составлять 18–28 градусов, влажность – 40–60%. В помещении не должно быть -пыльной пыли, сквозняков- и частиц, находящихся в воздухе, чтобы предотвратить прилипание загрязняющих веществ из окружающей среды к сварочным поверхностям и негативное влияние на качество сварки. Рабочая поверхность должна содержаться в чистоте и не загромождена, чтобы обеспечить достаточно места для работы оборудования.

IV. Параметры процесса основной сварки (специфично для ABS)

На основе характеристик плавления, твердости и свойств текучести АБС-пластика были установлены стандартизированные параметры процесса, подходящие для сварки обычных круглых деталей из АБС-пластика:

Принципы оптимизации параметров

1. Мелкие тонкостенные-детали и фитинги труб малого-диаметра: уменьшите скорость вращения, сократите время трения и уменьшите давление штамповки, чтобы предотвратить заусенец и деформацию;

2. Крупные детали с толстыми-стенками и большие-торцевые-стыки торцевых поверхностей: соответствующим образом увеличьте скорость вращения и увеличьте время трения, чтобы обеспечить полное расплавление торцевых поверхностей;

3. Заготовки с высокими требованиями к уплотнению: увеличьте давление штамповки и увеличьте время выдержки давления, чтобы повысить плотность соединения.

V. Стандартизированный технологический процесс сварки

5.1 Зажим заготовки

Точно-установите верхний и нижний наборы заготовок из АБС-пластика в верхний и нижний зажимы соответственно. После позиционирования и выравнивания закрепите зажимы. Убедитесь, что детали выровнены соосно, без перекосов и люфтов. По завершении зажима еще раз-проверьте точность позиционирования заготовок.

5.2 Запуск оборудования-и фрикционный нагрев

1. Запустите программу оборудования; шпиндель заставляет верхнюю заготовку вращаться с постоянной скоростью до тех пор, пока не будет достигнута заданная стабильная скорость вращения;

2. Шпиндель опускается, приводя в контакт торцы заготовки, одновременно прикладывая заданное давление трения; постоянное трение между торцами вызывает быстрый нагрев, постепенно приводящий материал в расплавленно-пластическое состояние.

5.3 Ковка и формование плавлением

По достижении заданного времени трения оборудование мгновенно тормозит, останавливая вращение, и одновременно переключается на высадку под высоким-давлением. Это сжимает расплавленную торцевую поверхность, в результате чего слои расплавленного АБС-пластика с обеих сторон полностью сплавляются и сцепляются на молекулярном уровне, тем самым завершая формование плавлением.

5.4 Поддержание давления, охлаждение и отверждение

Постоянное удерживающее давление поддерживается, пока заготовка остывает в состоянии покоя, что позволяет зоне сварки полностью затвердеть и отвердеть, устраняя внутренние напряжения и предотвращая растрескивание, деформацию или коробление после охлаждения.

5.5 Разгрузка и повторная-проверка

После завершения охлаждения оборудование возвращается в исходное состояние и освобождает зажимы; сварное изделие снимается аккуратно-насильственная разборка запрещена. Проводится предварительный осмотр для проверки наличия заусенцев снаружи и плоскостности соединения, после чего детали сортируются и складируются до дальнейшего контроля.

VI. Стандарты контроля качества и критерии приемки

6.1 Стандарты качества внешнего вида

1. Сварной шов должен быть равномерным и ровным, без разрывов сварного шва, холодных швов и зазоров по всей окружности; перекос в месте соединения должен быть менее или равен 0,1 мм;

2. Сварной валик должен быть однородным и непрерывным, без локальных наростов-, дефектов, подгораний и почернений, а также пожелтения и обесцвечивания;

3. Заготовка не должна иметь трещин, деформаций и короблений, а ее общая форма должна соответствовать размерным требованиям, указанным на чертежах.

6.2 Стандарты прочности конструкции

1. Испытание на растяжение. Прочность сварного соединения на растяжение должна быть не менее 85 % прочности основного материала АБС-пластика; видом разрушения под нагрузкой должно быть разрушение основного материала; отслоение или разрыв сварного шва запрещается;

2. Испытание на кручение. Круглые соединения не должны иметь ослабления или растрескивания при кручении и должны соответствовать требованиям-несущей способности при сборке и использовании изделия.

6.3 Стандарты качества уплотнения

Для деталей из АБС-пластика, предназначенных для герметизации, необходимо провести испытания на герметичность давлением воздуха/воды. При номинальном давлении давление должно поддерживаться в течение 30 секунд; не должно быть утечек воздуха, просачивания воды или потери давления, и считается, что соединение выдержало испытание на герметичность.

6.4 Стандарты точности размеров

После сварки общая длина, округлость и соосность заготовки должны соответствовать размерным допускам, указанным на чертежах; не должно быть никаких отклонений в размерах, влияющих на последующую сборку или использование.

VII. Распространенные дефекты и меры по их устранению

VIII. Безопасная эксплуатация и цивилизованное строительство

1. Операторы должны носить защитные перчатки и очки. Не прикасайтесь голыми руками к работающему шпинделю или только что сваренным и еще горячим заготовкам во избежание ожогов и механических порезов.

2. Не открывайте защитную дверцу во время работы оборудования и не прикасайтесь к приспособлениям или заготовкам. В случае неисправности машину необходимо остановить и отключить питание перед выполнением ремонта; работа на работающем оборудовании строго запрещена.

3. Строго придерживаться параметров процесса; несанкционированное изменение программ оборудования или перегрузка оборудования запрещены.

4. Содержите рабочее место в порядке; храните заготовки, полуфабрикаты и готовую продукцию в специально отведенных зонах и своевременно убирайте лом, чтобы предотвратить скопление мусора.

5. В конце каждого рабочего дня очищайте оборудование и приспособления, отключайте электроэнергию и подачу газа, а также ведите учет технического обслуживания и эксплуатации оборудования.

IX. Защита и хранение готовой продукции

1. Готовую продукцию, прошедшую сварочный контроль, штабелируйте и храните только после ее остывания до комнатной температуры. Не складывайте и не сжимайте их, пока они горячие, чтобы предотвратить деформацию.

2. Упакуйте готовую продукцию индивидуально, чтобы предотвратить трение, удары или царапины на сварных швах и поверхностях деталей.

3. Место хранения должно быть сухим, хорошо-проветриваемым, защищенным от пыли-и света. Избегайте длительного воздействия высоких температур и влажности, которые могут привести к старению детали и ухудшению характеристик соединения.

X. Дополнительные положения

1. Данная процедура представляет собой общий стандарт для ротационной сварки плавлением АБС-пластика. Для заготовок со специальной структурой или предназначенных для конкретных применений параметры могут быть точно настроены-на основе фактических результатов испытаний для создания индивидуальной технологической документации для-хранения записей.

2. Все операторы должны быть знакомы с процедурами и параметрами, изложенными в этом протоколе, и могут приступать к работе только после успешного завершения пред-обучения.

3. По вопросам, не охваченным данной процедурой, обратитесь к общим отраслевым стандартам для сварки пластиков ротационным плавлением и руководству по эксплуатации оборудования.