Materjalid ja ettevalmistus
Keevitustraat ja materjalid ekstrusioonkeevituseks: PE, PP, PVC-U, PVDF ja ECTFE
Traat peab sobima detailiga ja temperatuur peab vastama materjalile. Nii väldid vigu, mis ilmnevad alles lahtituleva keevisõmblusena.
Traat peab olema detailiga samast materjalist
Ekstrusioonkeevitusel sulatatakse detaili sisse samast materjalitüübist traat. PP-traat PP-sse, PE-traat PE-sse, PVDF-traat PVDF-i – ja mitte "midagi sarnast". Teine polümeer annab keevisõmbluse, mis võib näida hea, kuid ei liitu molekulaarsel tasemel ning comes lahti koormuse või temperatuurikõikumiste korral.
Samuti võib esineda erinevusi sama materjalitüübi sees: survetorude PE ja muul otstarbel kasutatav PE võivad sisaldada erinevaid lisaaineid ning omada erinevaid sulamisomadusi. Kahtluse korral kasuta traati, mille sobivus just keevitatava detailiga on dokumenteeritud.
Materjalide praktilised erinevused
PP on jäik ja kemikaalikindel ning seda kasutatakse mahutites, nõudes ja väljatõmbetorudes. PE on sitke ja löögikindel ning seda kasutatakse torude, kiled ja vooderdiste puhul. PVDF talub kõrgemaid temperatuure ja agressiivseid keskkondi, kuid nõuab kõrgemat eelsoojendust ja täpsemat temperatuuri reguleerimist.
Erinevus on eriti tunda eelsoojendusel: PVDF vajab liitumiseks rohkem soojust, samas kui PP ja PE on andestavamad, kuid see-eest tundlikud ülekuumenemise suhtes, mille korral materjal laguneb ja kaotab tugevuse.
Täpsed temperatuurid on toodud tootja tabelis konkreetse traadi ja detaili kohta. Kasuta seda – mitte üldist rusikareeglit –, kui ühendus tuleb dokumenteerida.
| Materjal | Tihedus (g/cm³) | Tüüpiline kasutusala | Eelsoojendus | Tundlikkus |
|---|---|---|---|---|
| PE-HD | 0,95 | Torud, kiled, vooderdised, löögikindlad detailid | Mõõdukas, ühtlane | Niiskus detailis põhjustab poore |
| PP | 0,91 | Mahutid, nõud, väljatõmbed, kemikaalikindlad detailid | Mõõdukas, ühtlane | Ülekuumenemine põhjustab lagunemist ja lõhna |
| PVC-U | 1,40 | Kanalisatsioon, kemikaaliseadmed, kanalid | Madal ja väga täpne | Soolhape (HCl) keevitustemperatuuril – vajab äratõmmet |
| PVDF | 1,78 | Agressiivsed keskkonnad ja kõrgemad temperatuurid | Kõrgem ja väga ühtlane | Nõuab täpset temperatuuri reguleerimist |
| ECTFE | 1,68 | Agressiivsed keskkonnad, kõrge temperatuur | Kõrge ja ühtlane | Väiksem traadi ja düüside valik |
| ABS | 1,05 | Mahutid, kanalid, töödeldavad detailid | Madal kuni mõõdukas | Niiskus põhjustab poore; kerge lagunemine liiga kõrgel temperatuuril |
| PTFE | 2,20 | Ei saa sulakeevitada | Ei ole kohaldatav | Laguneb enne sulamist ja eraldab mürgiseid gaase |
Tihedused on tüüpilised andmelehe väärtused. Temperatuurid ja keevituskiirused tuleb alati võtta tootja tabelist traadi ja detaili kohta.
Materjalid, mis nõuavad eritingimusi – või mida ei saa keevitada
PE-HD ja PP on kaks materjali, mille puhul ekstrusioonkeevitus on tavapärane meetod. Ka teisi termoplasti tüüpe saab keevitada, kuid igaühe puhul kehtivad tingimused, mis tuleb enne töö alustamist selgeks teha.
PVC-U-d saab ekstrusioonkeevitada, kuid see nõuab PVC jaoks ette nähtud seadmeid ja temperatuuri reguleerimist ning tõhusat äratõmmet töökohal, kuna keevitustemperatuuril eraldub soolhapet (HCl). PVC-U kuumutuselemendiga keevitamist on kirjeldatud standardis DVS 2207-12.
PVDF ja ECTFE nõuavad kõrgemat sulamis- ja eelsoojendustemperatuuri ning traadi ja düüside valik on väiksem kui PE ja PP puhul. ABS on niiskustundlik ja seda tuleb keevitada temperatuurivahemiku madalamas osas, et vältida lagunemist.
PTFE-d ei saa sulakeevitada ja seega ka mitte ekstrusioonkeevitada: materjal laguneb enne sulamist ja eraldab mürgiseid gaase. Kui detail peab taluma kemikaale kõrgel temperatuuril, on keevitatavateks alternatiivideks PFA või ECTFE – PFA nõuab siiski seadmeid, mis suudavad saavutada kõrgeid temperatuure.
Viited standarditele: PE ja PP kuumutuselemendiga keevitamist on kirjeldatud standardites DVS 2207-1 ja DVS 2207-11, kuumgaaskeevitust standardis DVS 2207-3 ning ekstrusioonkeevitust standardis DVS 2207-4. Traadikulu saab arvutada keevitustraadi kalkulaatoriga.
Traadi läbimõõt ja düüs
Väikesed ekstrüüderid töötavad tavaliselt 3 ja 4 mm traadiga, suuremad 4 ja 5 mm traadiga. Jämedam traat annab suurema keevitusjõudluse, kuid nõuab rohkem soojust ja düüsi, mis suudab seda ette anda. Kui vahetad läbimõõtu, peavad ka ettenihterullikud ja düüs sellega sobima.
Traati tuleb hoida puhtalt ja kuivalt. Tolm ja niiskus traadil satuvad sulamassi ning tekitavad poore – see on sage põhjus, miks keevisõmblused näevad head välja, kuid ei kesta.
Tüüpilised vead ja kuidas neid vältida
Lahtitulev keevisõmblus: vale materjal, niiskus või oksiidikiht. Poorid: niiskus, liiga kõrge temperatuur või saasteosakesed. Rabe murd: ülekuumenemine või vale traat. Külmad servad: liiga kitsas eelsoojendusdüüs või liiga kiire ettenihe.
Puhasta detail, pūhi see kuivaks, kasuta värsket ja kuiva traati ning tee samast materjalist tükil katseõmblus enne tegeliku ühenduse keevitamist. Vaata ka ekstrusioonkeevitus praktikas.