جوشکاری پلاستیک چیست و چه کاربردی دارد؟
یکی از انواع روشهای اتصال پلاستیک‌ها به یکدیگر، جوشکاری پلاستیک است که در صنایع مختلف کاربردهای بسیاری دارد. انواع پلاستیک نسبت به فشار مقاومت خوبی دارند و در برابر خوردگی نیز می‌توانند تا حد زیادی مقاومت کنند. همچنین پلاستیک‌ها دارای خاصیت شکل‌پذیری هستند که با استفاده از انواع روشهای جوشکاری می‌توان این تغییر شکل را در آن‌ها ایجاد کرد. در این نوشته از هوم سرویز با جوشکاری پلاستیک و کاربردهای آن آشنا خواهید شد و می توانید با مزایا و کاربردهای جوشکاری پلاستیک آشنا شوید.
انواع پلاستیک را بهتر بشناسید
ترموست‌ها و ترموپلاست‌ها از انواع پلاستیک‌ها محسوب می‌شوند که تنها پلاستیک‌های ترموپلاست قابل جوشکاری هستند و به عبارتی می‌توان گفت ترموست‌هایی که قالب زده می‌شوند، حتی با اعمال گرما نیز قابل تغییر شکل نیستند.
ترموپلاست‌ها که با نام گرمانرم نیز شناخته می‌شوند، پلیمرهایی هستند که با افزایش دما و بدون هیچگونه تغییر شیمیایی قابل ذوب شدن هستند. در واقع، ترموپلاست‌ها را می‌توان تا چندین دفعه ذوب کرده و مجددا آن‌ها را شکل داد. به عبارتی، این پلیمرها هر بار در مقابل حرارت ذوب شده و با دور شدن از حرارت، سرد و منجمد می‌شوند. همین خاصیت ترموپلاست‌ها باعث شده است که بتوان آن‌ها را با جوشکاری نیز به یکدیگر متصل کرد.
اما در مقابل، ترموست‌ها قرار دارند که با نام گرماسخت نیز شناخته می‌شوند. هنگام اعمال حرارت در این پلیمرها، یک سری پیوند های عرضی با واکنش‌های شیمایی ایجاد می‌شود که در نتیجه آن، وزن مولکولی متوسط‌شان بالا رفته و به حالت یکپارچه و صلب در می‌آیند. به عبارتی، پس از پخت و شکل‌پذیری ترموست‌ها حتی با استفاده از گرما نیز نمی‌توان در آن‌ها تغییر شکل ایجاد کرد. به همین دلیل، می‌توان گفت ترموست‌ها در برابر گرما و حلال‌های شیمیایی مقاومت بالایی دارند و همچنین دارای سختی و مقاومت الکتریکی بالایی می‌باشند.
روشهای جوشکاری پلاستیک
همانطور که گفته شد ترموست‌ها قابل تغییر شکل نیستند و تنها می‌توان روی ترموپلاست‌ها عمل جوشکاری و تغییر شکل را انجام داد. در این صورت می‌توان گفت ترموپلاست‌ها به چند روش مختلف جوش داده می‌شوند:
1. روش جوشکاری حرارتی (ترمال)
2. روش جوشکاری مکانیکی یا اصطکاک
3. روش اکترومغناطیس (الکترومگنتیک)
برای جوشکاری خارجی پلاستیک‌های ترموپلاست، از روش فرآیند حرارتی و به‌کارگیری هوای داغ در جوشکاری و برای جوشکاری داخلی پلاستیک‌های ترموپلاست نیز از روشهای جوشکاری مکانیکی و الکترومغناطیسی استفاده می‌شود.
از طرفی در روش جوشکاری حرارتی با استفاده از هوای داغ یا همان روش ترمال، از تکنیک های مختلفی برای جوشکاری پلاستیک‌های ترموپلاست استفاده می‌شود؛ که این تکنیک‌ها نیز عبارتند از:
1. تکنیک هوای داغ
2. تکنیک ابزار داغ
3. تکنیک جوشگاری لیزر
4. تکنیک مادون قرمز
در این مقاله، انواع تکنیک‌های جوشکاری پلاستیک در روش جوشکاری حرارتی، همراه با کاربردشان به طور کامل شرح داده شده‌اند.
جوشکاری پلاستیک در روش حرارتی با تکنیک هوای داغ
برای جوشکاری خارجی پلاستیک‌های ترموپلاست، غالبا از تکنیک هوای داغ استفاده می‌شود که از پرکاربردترین متدهای جوشکاری پلاستیک‌ها است. مهم‌ترین ابزاری که در فرآیند جوشکاری پلاستیک با هوای داغ مورد استفاده قرار می‌گیرد، دمنده‌های هوای گرم یا سشوارهای صنعتی اوارپلاست است که در برخی موارد با نام اتو پرس نیز شناخته شده و در واقع نازل جوشکاری محسوب می‌شوند.
در فرآیند جوشکاری حرارتی، از گاز گرم شده یا هوای داغ، برای نرم شدن (ذوب شدن) سیم یا مفتول ذوب و همچنین قطعات جوشکاری استفاده می‌شود. فشاری که در این فرآیند روی مفتول جوش ایجاد می‌شود، غالبا به صورت دستی است و حتی از طریق نازل جوشکاری نیز، این فشار با دست تامین می‌شود. در این صورت، با ترکیب گرما و فشار، مفتول جوش و مواد ترموپلاست به یکدیگر متصل خواهند شد.
در روش جوشکاری حرارتی، می‌توان به استحکام جوش حدود 90 درصد از مقاومت مواد همجنس رسید. همچنین، شما باید سرعت جابجایی ابزار در طی مسیر جوش را به درستی تنظیم کنید؛ زیرا در صورتی که سطح به صورت یکنواخت گرم نشود، استحکام جوش مطمئن نخواهد بود. علاوه بر آن، ترموپلاست باید همجنس با قطعه جوشکاری شده باشد یا از خود قطعه جوشکاری با گرید یکسان ساخته شده باشد تا کیفیت ایده‌آل به دست آید؛ زیرا همسان بودن مفتول جوش و قطعات مورد جوشکاری در جوشکاری حرارتی بسیار اهمیت دارد.
در طی فرآیند جوشکاری حرارتی با استفاده از تکنیک هوای داغ، در ابتدا سطح باید آماده سازی شده و سپس گرما و فشار اعمال شود. در نهایت، محل جوش سرد شده و انجماد می‌یابد.
برای آماده سازی سطح شما باید سطوح پلاستیکی مورد جوشکاری را با آب گرم و صابون تمیز کنید تا عاری از هرگونه آلودگی شود. همچنین در این مرحله می‌توانید از شوینده‌هایی مانند صابون، مایع ظرفشویی یا سایر شوینده‌های قوی‌تر استفاده کنید. پس از آن باید سطح را با یک پارچه تمیز به‌طور کل خشک کنید. در صورتی‌که سطح تمیز نباشد، فرآیند جوشکاری به کندی انجام می‌شود یا در برخی موارد، نتایج حاصل از جوشکاری ضعیف خواهد بود. همچنین ممکن است فرآیند جوش انجام نشود.
در مرحله بعد از جوشکاری حرارتی، توسط سشوارهای صنعتی یا دمنده‌های حرارتی، هوای داغ مورد نیاز جوشکاری فراهم می‌شود. این مرحله به دو روش انجام می‌شود:
1. جوشکاری دستی که با نام‌های جوشکاری آونگ، جوش فن، جوشکاری آهسته یا جوشکاری دست آزاد نیز شناخته می‌شود و در آن فرآیند جوشکاری به‌صورت دستی انجام خواهد شد.
2. جوشکاری سرعتی که با استفاده از نازل‌های سرعتی انجام می‌شود.
موقعیت و گرفتن دست کاربر نسبت به سطح کار در فرآیند جوشکاری اهمیت بالایی دارد و می‌تواند استحکام جوشکاری را افزایش دهد. برای استفاده از جوشکاری سرعتی باید از نازل‌های سرعتی استفاده کرد که در این حالت نازل به گونه‌ای قرار می‌گیرد که مفتول از بالا وارد نازل شده و به سطح کار منتقل می‌شود. در این روش، دست کاربر به سمت عقب حرکت خواهد کرد. این فرآیند باعث می‌شود که کاربر روی موقعیت سشوار جوش نسبت به مسیر آن، کنترل خوبی داشته باشد. در صورتی که می‌خواهید اتصال جوش ضخیم‌تر بوده و استحکام بیشتری داشته باشد، باید صبر کنید تا هرکدام از جوش‌ها خنک شده و مجددا جوشکاری کنید؛ در غیر این صورت پلاستیک در معرض گرمای بیش از حد قرار خواهد گرفت.
برای جوشکاری دست آزاد نیز، سیم جوش به داخل محل جوش تغذیه می‌شود، بدون اینکه از نازل جوش استفاده شود. در این صورت، فشاری که روی مفتول جوشکاری اعمال می‌شود، به طور مستقیم توسط کاربر اعمال خواهد شد. برای جوشکاری‌های کوچک و پیجیده این روش مناسب‌تر عمل می‌کند؛ زیرا در اطراف محل جوش امکان حرکت به سادگی، توسط کاربر فراهم می‌شود؛ در صورتی که در روش جوشکاری سرعتی، کاربر به سادگی نمی‌تواند با استفاده از نازل سرعتی، سشوار و سیم جوش را به سرعت در اطراف محل جوش جابجا کند. همچنین، در طی این روش حفظ فشار مداوم روی مفتول جوش و سرعت حرکت مداوم در طول مسیر آن بسیار اهمیت دارد.
در این میان توجه داشته باشید که اعمال گرمای بیش از اندازه در فرآیند جوشکاری می‌تواند روی ساختار پلاستیک تاثیر منفی داشته باشد و در این صورت غالبا باعث تولید گازهای سمی، تغییر رنگ پلاستیک، از شکل افتادگی، سوختگی یا از هم پاشیدگی می‌شود.
در مرحله آخر نیز پس از پایان فرآیند جوشکاری، باید سطح آن کاملا خنک شود که برای این منظور نیز می‌توانید از آب استفاده کنید. همچنین می‌توانید حدود 5 دقیقه صبر کنید تا ناحیه جوش به دمای محیط رسیده و خنک شود. پس از خنک شدن کامل قطعه نیز می‌توانید، قسمت‌های اضافه سیم جوش را با استفاده از ابزار مخصوص برش از سطح کار برداشته و آن را ترمیم کنید. نکات مهم درباره ترمیم شیشه اتومبیل را نیز ملاحظه کنید.
همانطور که گفته شد، این تکنیک از جوشکاری پلاستیک، پرکاربردترین و رایج‌ترین تکنیکی است که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان از این روش در جوشکاری قطعات پلاستیکی در اشکال و اندازه‌های مختلف استفاده کرد.
جوشکاری پلاستیک در روش حرارتی با تکنیک لیزر
در این تکنیک، سطح قطعات تحت فشار در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و پس از آن، یک پرتو لیزر با قدرت کنترل شده در امتداد خط اتصال تابیده خواهد شد. همچنین در این تکنیک باید، پرتو لیزر از یک قطعه عبور کرده و توسط قطعه دیگر جذب شود. در این صورت، پرتو لیزر در قطعه جاذب گرمای لازم برای جوش پلاستیک را فراهم می‌کند و از این طریق، فرآیند جوشکاری پیش می‌رود.
جوشکاری پلاستیک در روش حرارتی با تکنیک ابزار داغ
در این تکنیک، دو صفحه داغ دقیقا همانند دو سطحی که قرار است به یکدیگر جوش داده شوند، برای چند لحظه روی هر قطعه قرار می‌گیرند. در این‌صورت، دمای قطعات بالا رفته و زمانی‌که به نقطه ذوب برسند، صفحات داغ جدا می‌شود. در نهایت، قطعات پلاستیک به‌یکدیگر فشار داده می‌شوند تا زمانی که کاملا خنک شوند. این روش برای قطعات پلیمری بزرگ و قطعاتی که دارای ساختار پیچیده هستند، بسیار مناسب است و غالبا به‌صورت هیدرولیکی یا الکتریکی کنترل می‌شود.
جهت آشنایی با انواع الکترود جوشکاری کلیک کنید.
جوشکاری پلاستیک در روش حرارتی با تکنیک مادون قرمز
در این تکنیک، سطوح مورد جوشکاری با چیزی تماس ندارند و تنها با استفاده از یک منبع تابشی، پرتوی مادون قرمز به سطح اتصال قطعات پلاستیکی تابانده می‌شود. اشعه مادون قرمز نیز در این روش، یا از طریق گرم کردن یک صفحه فلزی یا سرامیکی با جریان الکتریکی یا از طریق منابع گازی ساطع کننده پرتوی مادون قرمز که در واقع لیزرهای مادون قرمز هستند، تامین می‌شود. با استفاده از این روش نیز می‌توان پلیمرهایی با جنس پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن، ABS و پلی‌اتیلن را جوش داد.
جوشکاری پلاستیک
با هوم سرویز، شما می توانید انواع قطعات پلاستیکی را به هم جوش بدهید و قطعات زیبای پلاستیکی داشته باشید. شما می توانید از جوشکاری پلاستیک تهران، جوش پلاستیک کرج، جوشکاری پلاستیک شیراز، جوشکاری پلیمر مشهد، قیمت جوشکاری پلاستیک رشت و جوش قطعات پلاستیکی تبریز هوم سرویز استفاده کنید و کار را به متخصصان و افراد باتجربه بسپارید.
