مراحل جوشکاری اکستروژن: از آماده سازی تا خنک شدن

مقالات 15 / فوریه 2024

راهنمای گام به گام جوشکاری اکستروژن

در مقاله منتشر شده در سایت پویا صنعت مفصل درباره جوشکاری اکستروژن و مزایا و معایب این جوشکاری و کاربردهای این جوشکاری و همچنین تفنگ اکستروژن توضیح داده شده است که با مراجعه به آن می توانید درباره این نوع جوشکاری اطلاعات مناسب و لازمی را کسب کنید.

اما بطور خلاصه می توان گفت که جوشکاری اکستروژن ، ترموپلاستیک ها را با اکسترود کردن پلاستیک مذاب در امتداد یک درز گرم شده، به هم متصل می کند. به عبارت دیگر، در این روش جوشکاری، ماده پرکننده به صورت پیوسته از یک نازل خارج می شود و همزمان با گرما دادن درز، با قطعات اصلی ذوب شده و یک پیوند قوی ایجاد می کند.

آموزش مراحل جوشکاری اکستروژن

فرآیند جوشکاری اکستروژن به ظور کلی شامل سه مرحله است که هر مرحله عبارتند از:

مرحله 1: مرحله آماده سازی

سطح را خراش دهید تا لایه اکسید شده که همیشه روی سطح مواد پلاستیکی وجود دارد، پاک شود. همچنین می توانید از یک آسیاب دیسک یا ابزار مشابه برای اطمینان از حذف حداقل 0.2 میلی متر از سطح استفاده کنید. عدم حذف لایه اکسید شده، مانعی بین سطوحی که قرار است جوش داده شوند، ایجاد می کند.

توجه: از سنگ فرز، سنباده یا دیسک فلاپ استفاده نکنید زیرا آنها تمایل به سوزاندن و باقی گذاشتن رسوبات پشت سر خود دارند که می تواند بر موفقیت جوشکاری تأثیر بگذارد.

سپس سطوح را تمیز کنید تا عاری از هر گونه آلودگی هایی که ممکن است پس از جوشکاری، پیوند ذوب را ضعیف کنند، شوند. از یک پاک کننده تایید شده باید استفاده شود. یک پارچه بدون پرز با الکل ایزوپروپیل یا دستمال های آغشته به الکل، معمولاً برای بهترین نتایج استفاده می شوند.

برای جلوگیری از آلودگی مجدد، پس از تمیز کردن به مواد دست نزنید.

قبل از شروع فرآیند جوشکاری واقعی، مطمئن شوید که مواد خشک هستند.
پس از آن، از تراز بودن سطوح اطمینان حاصل کنید.

راه اندازی تفنگ اکستروژن Munsch:

میزان جریان مورد نیاز را روی تفنگ Munsch تنظیم کنید.
دمای مورد نیاز را روی تفنگ Munsch تنظیم کنید.
مطمئن شوید که تفنگ اکستروژن Munsch به دما رسیده و از آن عبور کرده است.
مطمئن شوید که کفشک اکستروژن تمیز شده است.
اطمینان حاصل کنید که هنگام گرم شدن تفنگ، انحراف دهنده در جای خود قرار گرفته است. این امر به گرم شدن کفشک جوشکاری به دمای مورد نیاز و نگه داشتن آن در آنجا در حالی که منتظر شروع مرحله بعدی هستید، کمک می کند.

مرحله 2: مرحله گرمایش و جوشکاری

دمای گرمایش مناسب بسته به نوع ترموپلاستیک مورد استفاده متفاوت است. به عنوان مثال، پلی اتیلن بسته به نوع و درجه مواد، معمولاً بین 220 درجه سانتیگراد تا 280 درجه سانتیگراد قرار می گیرد. با این حال، آنها می توانند متغیر باشند و همیشه توصیه می شود دستورالعمل های سازنده را دنبال کنید.

گرمایش اولیه:

هوای گرم خروجی از تفنگ باید به سمت ماده پایه، در ناحیه مجاور محل شروع جوش، هدایت شود و اجازه دهید حدود 2 میلی متر در سطح آن ذوب شود. برای اطمینان از این کار، بهتر است قبل از جوشکاری سطح را سوراخ کنید.

آغاز جوشکاری:

پس از قرار دادن میله جوشکاری در محفظه، با کشیدن ماشه تفنگ Munsch، تغذیه میله جوشکاری را شروع کنید.
جوشکاری را شروع کنید.

حفظ فشار و حرکت یکنواخت:

برای حفظ یک جوشکاری پیوسته در طول درز، فشار ثابتی به تفنگ جوشکاری وارد کنید. اگر کفشک جوشکاری بینی به درستی روی آن نصب شده باشد، تفنگ Munsch به طور خودکار در طول جوش حرکت خواهد کرد. به طور کلی، سرعت حرکت جوشکاری باید حدود 300 میلی متر در دقیقه باشد. برای اطمینان از ذوب شدن مناسب سطوح مواد و میله جوش پرکننده، باید فشار ثابتی حدود 2.5 کیلوگرم به پایه کفشک اعمال شود.

انتخاب میله جوشکاری:

میله جوش پلاستیکی باید از همان جنس ترموپلاستیک ماده پایه باشد. توصیه می شود از میله جوشکاری پلیمری خالص (virgin) استفاده کنید که حاوی مواد بازیافتی یا آسیاب شده نباشد. ما میله جوشکاری SuperFUSION را پیشنهاد می کنیم که در طیف وسیعی از انواع مواد ترموپلاستیک، رنگ ها، اندازه ها و اشکال موجود است و بدون حفره بودن آن تضمین شده است.

ثابت نگه داشتن درز:

ضروری است درز در طول مراحل جوشکاری و خنک شدن کاملا ثابت نگه داشته شود تا هیچ حرکتی رخ ندهد.

دماهای جوشکاری تقریبی، دماهای هوای گرم و حجم هوای گرم برای مواد مختلف

مواد	اختصار	دمای ماده (°C)	دمای هوای گرم (°C)	حجم هوای گرم (لیتر بر دقیقه)
پلی اتیلن با دانسیته بالا (HDPE)	HDPE	210 تا 230	210 تا 300	300
پلی پروپیلن (PP)	PP	210 تا 240	210 تا 300	300
پلی وینیل کلرید سخت (PVC-U)	PVC-U	190 تا 200	330 تا 360	300
پلی وینیل کلرید مقاوم در برابر ضربه (PVC-HI)	PVC-HI	170 تا 180	280 تا 340	300
پلی وینیل کلرید کلرینه شده (PVC-C)	PVC-C	195 تا 205	300 تا 360	300
پلی وینیلیدین فلوئورید (PVDF)	PVDF	240 تا 260	280 تا 350	300

مرحله 3: مرحله سرد شدن

نکات مهم پس از جوشکاری:

پس از اتمام کار با تفنگ جوشکاری، اجازه دهید تا پیوند ذوب شده بدون هیچ حرکتی خنک شود.
پس از خنک شدن، درز را بررسی کنید تا مطمئن شوید هیچ مشکلی مانند عدم تراز، شکاف، علائم سوختگی یا حفره وجود ندارد.
برای دانستن زمان مورد نیاز برای خنک شدن، به دستورالعمل سازنده ماده ترموپلاستیک خاصی که استفاده کرده اید مراجعه کنید.
برای پلی اتیلن با جوش های به ضخامت 10 تا 20 میلی متر، 10 دقیقه کافی است. توجه داشته باشید که هر چه ضخامت مواد بیشتر باشد، زمان بیشتری مورد نیاز است.
اطمینان حاصل کنید که دستورالعمل‌های سازنده را در رابطه با خنک شدن و خاموش کردن تفنگ جوشکاری اکستروژن دنبال می‌کنید، زیرا این کار به طول عمر تجهیزات شما کمک می‌کند.

انتخاب تجهیزات مناسب برای جوشکاری اکستروژن

انتخاب تفنگ جوشکاری و لوازم جانبی مناسب به پروژه شما بستگی دارد. به عنوان یک راهنمای کلی، موارد زیر را در نظر داشته باشید:

سازگاری مواد: از تفنگ جوشکاری استفاده کنید که با نوع مواد، ضخامت ترموپلاستیک، و اندازه میله جوشکاری که قصد استفاده از آن را دارید سازگار باشد. به عنوان مثال:

برای ضخامت دیواره 2 تا 10 میلی متر، به جوشکار اکستروژن Munsch Mini نیاز دارید.
برای پلاستیک های ضخیم تر در محدوده 8 تا 30 میلی متر، جوشکار اکستروژن Munsch MAK-32-B (منبع حرارتی تک) ایده آل است.

لطفاً برای راهنمایی بیشتر به جدول زیر مراجعه کنید.

ضخامت دیواره (میلی متر)	مدل توصیه شده جوشکار اکستروژن Munsch
2 تا 10	Munsch Mini
8 تا 30	Munsch MAK-32-B (منبع حرارتی تک)
بالاتر از 30	Munsch MAK-40-B (منبع حرارتی دوگانه)

آیا جوشکاری اکستروژن برای انواع مختلف ترموپلاستیک قابل استفاده است؟

بله، جوشکاری اکستروژن را می توان برای انواع مختلف ترموپلاستیک مانند HDPE، PP، LDPE، LLDPE، PVC، PVDF و غیره استفاده کرد. با این حال، پارامترهای جوشکاری، به ویژه نرخ جریان مذاب، برای هر ماده متفاوت است.

بنابراین، هنگام استفاده از این روش برای ترموپلاستیک های مختلف، توجه به نکات زیر بسیار مهم است:

سازگاری مواد: مطمئن شوید که ترموپلاستیک هایی که می خواهید جوش دهید از نظر شیمیایی سازگار هستند. اگر مواد سازگار نباشند، احتمال ایجاد یک پیوند ضعیف و شکستن آن در آینده وجود دارد.
پارامترهای جوشکاری: برای هر نوع ترموپلاستیک، پارامترهای جوشکاری خاصی مانند دمای جوش، دمای هوای گرم و نرخ جریان مذاب وجود دارد. استفاده از پارامترهای اشتباه می تواند منجر به جوش ضعیف، سوزاندن مواد یا سایر مشکلات شود.
انتخاب میله جوشکاری: از میله جوشکاری ساخته شده از همان جنس ترموپلاستیکی که می خواهید جوش دهید استفاده کنید. استفاده از میله جوشکاری نامناسب می تواند کیفیت جوش را ضعیف کند.

توصیه می شود قبل از شروع پروژه جوشکاری اکستروژن با انواع مختلف ترموپلاستیک، با یک متخصص مشورت کنید یا دستورالعمل های سازنده مواد را به دقت مطالعه نمایید.

اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام جوشکاری اکستروژن

رعایت نکات ایمنی زیر برای جوشکاری اکستروژن ضروری است:

استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (PPE): همیشه هنگام جوشکاری اکستروژن از تجهیزات حفاظت فردی مناسب مانند عینک ایمنی، دستکش محافظ حرارت، لباس کار مقاوم در برابر آتش و ماسک تنفسی استفاده کنید.
تهویه مناسب: اطمینان حاصل کنید که محل کار دارای تهویه مناسب باشد تا از استنشاق بخارهای مضر ناشی از سوختن پلاستیک جلوگیری شود.
اجتناب از تماس با سطوح داغ: هرگز به قسمت های داغ مانند نازل تفنگ جوشکاری یا میله جوشکاری مذاب دست نزنید. از ابزار مناسب برای جابجایی قطعات داغ استفاده کنید.
ایمنی محیط کار: محل کار را تمیز و مرتب نگه دارید تا از خطر لغزش و سقوط جلوگیری شود. همچنین مواد قابل اشتعال را از محل کار دور نگه دارید.
مراقبت از خطرات الکتریکی: هنگام کار با تجهیزات الکتریکی مانند تفنگ جوشکاری، نهایت دقت را به خرج دهید و از اتصالات ایمن و سیم کشی استاندارد استفاده کنید. در صورت مشاهده هر گونه مشکل الکتریکی، بلافاصله کار را متوقف کرده و با یک متخصص برق تماس بگیرید.

رعایت این نکات ایمنی به شما کمک می کند تا تجربه ای ایمن و بدون حادثه در هنگام جوشکاری اکستروژن داشته باشید.