Требования к пластмассовым заготовкам для машин ротационной сварки трением Aochuang Machinery

Принцип ротационной сварки

Ротационная сварка заключается в вращении двух пластиковых компонентов друг против друга на высокой скорости. Трение между контактирующими поверхностями выделяет тепло, вызывающее плавление пластика. После остановки вращения давление сохраняется, пока соединение остывает и затвердевает, образуя прочное сварное соединение.

Ротационная сварка подходит только длятермопласты. Термореактивные пластмассы нельзя сваривать вращательной сваркой.

1. Требования к материалам - Ключевой фактор

✅ Пластмассы, пригодные для ротационной сварки

1. Кристаллические пластмассы - лучшие результаты

• ПП (Полипропилен)
• ПЭ (полиэтилен)- наиболее часто используемые материалы в отработанных процессах ротационной сварки
• ПОМ (полиоксиметилен)
• ПА (Нейлон)-, включая PA6 и PA66; Скорость вращения и давление должны быть отрегулированы соответствующим образом.

Кристаллические пластмассы имеют относительно узкий диапазон температур плавления, что позволяет осуществлять эффективный фрикционный нагрев и обеспечивает высокую свариваемость.

2. Аморфные пластики

• АБС
• ПК (Поликарбонат)
• ПММА (акрил)
• ПС (Полистирол)
• САН (стирол-акрилонитрил)

Эти материалы также можно сваривать методом ротационной сварки, но они имеют более широкий диапазон температур плавления и более склонны к чрезмерному блику и пожелтению. Поэтому параметры сварки требуют более точной настройки.

❌ Материалы, не подходящие для ротационной сварки.

1. Термореактивные пластмассы

Примеры включают в себяфенольная смола, эпоксидная смола и BMC.

Эти материалы не плавятся при нагревании. Вместо этого они имеют тенденцию к карбонизации, что делает их совершенно непригодными для ротационной сварки.

2. Огненаполненные-огнестойкие материалы.

Материалы, содержащие:

• Больше, чем30% стекловолокно
• Большое количество талька
• Большое количество карбоната кальция

Эти наполнители уменьшают выделение тепла при трении и могут привести к чрезвычайно низкой прочности сварки и растрескиванию.

3. Резина и эластомеры.

ТПЭ/ТПУматериалы имеют тенденцию скользить во время трения и их трудно сваривать. Для некоторых мягких материалов TPE могут потребоваться специально разработанные инструменты и параметры процесса.

4. Несовместимый пластик

Различные пластмассы, химически несовместимые, не могут быть надежно сварены.

Например,ПП и ПКявляются несовместимыми материалами. Их молекулярные структуры не сливаются должным образом, поэтому даже если кажется, что они расплавились, соединение впоследствии может легко разойтись.

Предпочтительны одинаковые-комбинации материалов. Совместимые комбинации материалов, такие как сплавы АБС+ПК, также можно сваривать методом ротационной сварки. Несовместимые материалы не следует использовать для ротационной сварки.

Кончик:ПП, содержащий примерно до20% стекловолокнообычно можно сваривать методом ротационной сварки. Материалы с более чем30% стекловолокноне рекомендуются.

2. Требования к конструкции структуры продукта

1. Сварочная поверхность должна быть круглой.

Ротационная сварка основана на окружном вращательном трении, поэтому зона сварки должна иметькруглая или вращательно-симметричная структура.

Подходящие конструкции включают в себя:

• Круглые сварочные поверхности
• Кольцевые сварочные поверхности
• Круглые боссы

Квадратные, неровные или не-вращающиеся сварочные поверхности не подходят для ротационной сварки.

Большие плоские поверхности не следует использовать в качестве основного сварочного интерфейса.

2. Структура остановки/позиционирования

Позиционирующий упор, плечо или другая ограничивающая конструкция должна быть спроектирована так, чтобы:

• Предотвращение смещения компонентов во время вращения
• Контроль глубины сварки
• Предотвратить чрезмерное плавление
• Предотвратить разрушение продукта
• Рекомендуемыйвысота стопорного плеча обычно составляет 0,8–2 мм..

Эта структура также помогает предотвратить попадание расплавленного материала внутрь изделия.

3. Приварное ребро

Рекомендуется сконструировать круговойсварное ребровокруг зоны сварки.

Рекомендуемые размеры:

• Высота:0,6–1,2 мм
• Ширина:1–1,5 мм

Сварное ребро помогает:

• Концентрация тепла трения
• Управление вспышкой
• Поддерживайте стабильную зону сварки

Избегайте сварки плоских-к-плоских поверхностей. Большие плоские поверхности трения могут генерировать неравномерный нагрев и повышать риск плохой сварки.

4. Толщина стенки

Рекомендуемая толщина стенки в зоне сварки составляет2–4 мм.

• Слишком тонкий:Деталь может деформироваться или треснуть под давлением.
• Слишком толстый:Фрикционный нагрев становится медленнее и менее эффективным.

Избегайте тонких стен и больших неподдерживаемых секций. Ротационная сварка создает крутящий момент в процессе сварки, который может скрутить или расколоть слабые конструкции.

5. Зарезервируйте место для Flash

Расплавленный материал и избыточный нагар обычно образуются при ротационной сварке.

Поэтому структура продукта должна включать в себяпаз или область рельефа выступа.

Нельзя допускать прямого воздействия вспышки на важные уплотнительные поверхности или видимые косметические поверхности.

6. Прочность заготовки на кручение.

Поскольку ротационная сварка создает скручивающую силу, заготовка не должна содержать тонких, хрупких или легко скручивающихся структур.

Для изделий с низкой прочностью скорость вращения следует соответствующим образом уменьшить.

3. Сырье и состояние поверхности.

1. Сырьевой материал - Предпочтителен первичный материал.

По возможности следует использовать первичную смолу.

Переработанные или переработанные материалы могут содержать примеси и иметь нестабильные характеристики плавления, что приводит к колебаниям прочности сварки и увеличивает риск получения неполных или слабых сварных швов.

2. Состояние поверхности - Отсутствие антиадгезива, силиконового масла или смазки.

Силиконовое масло, антиадгезивы для форм, жир и другие загрязнения могут образовывать барьер между сварочными поверхностями и напрямую снижать прочность сварки.

Сварочные поверхности должны бытьочищено и обезжиреноперед сваркой, если это необходимо.

3. Цвет

Цвет обычно не влияет на свариваемость.

Однако материалы темного-цвета могут поглощать тепло быстрее. Добавление маточной смеси не должно существенно изменять первоначальные характеристики плавления материала.

4. Сопоставление процессов - с соответствующими параметрами машины

Чем выше скорость вращения, тем больше выделяется тепла при трении.

Однако:

Слишком высокая скорость:Могут возникнуть чрезмерная вспышка, перегрев, жжение или пожелтение.

Скорость слишком низкая:Недостаточное тепловыделение может привести к неполной или слабой сварке.

Поэтому скорость вращения, сварочное давление, глубину сварки и время выдержки следует регулировать в соответствии с материалом и структурой изделия.

5. Распространенные дефекты сварки и их причины.

1. Слабые сварные швы, утечка воды или воздуха.

Возможные причины включают в себя:

• Несовместимые материалы
• Сварное ребро слишком маленькое
• Недостаточная скорость вращения или давление
• Разделительная смазка для пресс-формы или другие загрязнения на поверхности сварки.

2. Чрезмерная вспышка

Возможные причины включают в себя:

• Слишком высокая скорость вращения
• Удерживать время слишком долго
• Структура остановки/позиционирования не работает должным образом.

3. Растрескивание продукта или повреждение при кручении.

Возможные причины включают в себя:

• Толщина стенки слишком мала
• Чрезмерная крутящая сила
• Сварочное приспособление не обеспечивает достаточную защиту от-вращения.

4. Жжение или пожелтение

Возможные причины включают в себя:

• Слишком высокая скорость вращения
• Чрезмерное тепло трения
• Сварное ребро слишком велико

6. Краткий контрольный список пригодности для ротационной сварки

✅ Подходит для ротационной сварки.

• Термопластические материалы
• Круглые или вращательно-симметричные сварочные поверхности.
• Те же или совместимые материалы
• Содержание стекловолокнаМеньше или равно 20%
• Отсутствие силиконового масла или антиадгезива на сварочных поверхностях.
• Правильная структура остановки/позиционирования
• Правильное круглое сварочное ребро

❌ Не подходит для ротационной сварки.

• Термореактивные пластмассы
• Не-круглые или не-вращающиеся сварочные поверхности
• Содержание стекловолокна>30%
• Несовместимые комбинации пластиков
• Поверхности, содержащие чрезмерное количество силиконового масла или смазок для форм.

Вкратце: прежде чем выбрать аппарат для ротационной сварки, сначала проверьте материал, геометрию сварки, совместимость материалов, содержание наполнителя и структуру продукта. Правильная конструкция изделия и соответствие технологическому процессу необходимы для получения прочного, герметичного-герметичного ротационного сварного шва.