PVC sandūrinis suvirinimas: siauras temperatūros langas ir kodėl t2 lemia viską

PVC nėra tiesiog dar vienas plastikas

PVC-U yra amorfus. Tai reiškia, kad medžiaga neturi kristalinės lydymosi zonos, kaip PE ir PP, o laipsniškai suminkštėja kylant temperatūrai. Lydalas yra skystas ir šiek tiek lipnus, ir nėra to plataus diapazono, kur medžiaga elgtųsi „maloniai“, kaip PE suvirintojas yra įpratęs.

Kartu PVC yra termiškai jautrus. Paviršiui pakilus virš diapazono, kuriame medžiaga suminkštėja neirstama, polimeras skyla ir išsiskiria vandenilio chloridas (HCl). Tai pasireiškia nuo geltonos iki rudos ir galiausiai juodos spalvos pakitimu siūlėje, aštriu kvapu ir ėsdinančia aplinka aplink įrankį. Irklas negali būti atstatytas, o sujungimas turi būti atiduotas į laužą.

PVC blogai praleidžia šilumą. Todėl paviršius gali būti perkaitęs ir suiręs, kol sienelės šerdis vis dar šalta. Būtent todėl tiek temperatūra, tiek laikas yra kritiniai faktoriai, ir todėl PVC sandūrinis suvirinimas yra užduotis, kurioje mašina turi valdyti procesą, o ne operatoriaus nuojauta.

Siauras temperatūros langas

DVS 2207-12, apimantis PVC-U suvirinimą karštuoju įrankiu, veikia su maždaug 190 laipsnių Celsijaus kaitinimo elemento temperatūra. Palyginimui, PE paprastai būna 200-220 laipsnių pagal DVS 2207-1. Ekrane skirtumas atrodo nedidelis, tačiau jis yra lemiamas: PVC turi tiek žemesnę minkštėjimo temperatūrą, tiek žemesnę irimo temperatūrą, todėl langas tarp „per šalta“ ir „suirę“ yra žymiai siauresnis.

Langas taip pat yra siauras laiko atžvilgiu. Šildymas turi būti pakankamai ilgas, kad suminkštėtų visa sujungimui skirta zona, ir pakankamai trumpas, kad paviršius suirtų. Per ilgai esant tinkamai temperatūrai duoda tokį patį rezultatą kaip ir per aukšta temperatūra: negyvas, pakeitęs spalvą paviršius, kuris nesukimba.

Todėl galioja taisyklė, kad lėtos mašinos ar prasto paruošimo niekada nekompensuosite pakeldami temperatūrą. Dirbant su PE, keliais papildomais laipsniais kartais galima išgelbėti sujungimą. Dirbant su PVC, tai jį sugadina.

Procesas primena PE, tačiau su mažesniu slėgiu ir trumpesniu laiku

Darbo eiga turi tas pačias keturias fazes kaip ir PE: paruošimą, šildymą prieš kaitinimo elementą, perjungimą ir sujungimą su sekančiu aušinimu. Skiriasi lygiai. Slėgis yra mažesnis, šildymas trumpesnis, ir negali susidaryti didelė užvartos briauna, kaip ant PE, nes skystas lydalas lengvai išspaudžiamas iš siūlės.

Paruošimas yra lemiamas. Galai turi būti nupjauti stačiu kampu ir obliuoti mašinoje, kad plokštumos būtų lygiagretios ir be oksido sluoksnio bei purvo. PVC apdirbimo metu dulka, o dulkės suvirinimo plokštumoje sukelia silpnas zonas. Nuvalykite plokštumas ir įrankius bei pasikeiskite pirštines, jei jos tapo riebios.

Aušinimo laiko reikia laikytis, net jei PVC anksti atrodo standus. Medžiaga yra standi ilgai prieš tai, kai siūlė pasiekia savo stiprumą, o per anksti pajudintas sujungimas atsiveria krašte be to paties aiškaus užvartos vaizdo, kuris matomas ant PE.

Perjungimo laikas t2: dažniausiai nesėkmingas parametras

Perjungimo laikas t2 yra laikas nuo kaitinimo elemento patraukimo iš zonos iki tol, kol elementai susitinka veikiami slėgio. PVC atveju tai yra kritiškiausias vienintelis parametras visoje eigoje.

Priežastis ta, kad suminkštėjusi zona yra plona, o šiluma greitai išnyksta į aplinką ir į šaltą sienelės šerdį. t2 tapus per ilgai, paviršius sukietėja prieš pritaikant slėgį, o sujungimas tampa šaltas. t2 tapus per ilgai ir bandant kompensuoti aukštesne temperatūra, paviršius vietoj to suysta, o sujungimas tampa negyvas. Trečios išeities nėra, todėl t2 turi būti trumpas, vienodas ir išmatuojamas.

DVS 2207-12 nurodo t2 maksimumą, priklausomai nuo sienelės storio, o pusfabrikatio lentelė gali būti griežtesnė. Maksimumas yra lubos, o ne tikslas: mašina, galinti užtikrinti trumpesnį t2 nei lubos, suteikia didesnę saugos maržą, nes visa eiga tampa mažiau jautri temperatūrai, skersvėjams ir šaltai aplinkai.

Praktikoje t2 turi būti matuojamas, o ne vertinamas. Naudokite mašinos žurnalą arba bandymų sujungimuose matuokite chronometru, ir patikrinkite, ar veidrodis tikrai išvažiuoja iš zonos, kad elementai į jį neatsitrenktų judėdami į vidų. t2 turi būti toks pat visą darbo dieną, nepriklausomai nuo to, ar tai pirmasis, ar keturiasdešimtasis sujungimas.

Kodėl servo ir CNC idealiai tinka PVC

Servovariklis kaitinimo elementą perkelia greitai, tolygiai ir žinomu greičiu. Tai užtikrina trumpą ir atkuriamą t2, nes judėjimas nepriklauso nuo to, kaip greitai operatorius reaguoja arba kaip šalta rankena. Tuo pačiu metu slėgis gali būti sukurtas tuo pačiu tempu kiekvieną kartą, o tai yra būtent tai, ko reikalauja PVC.

CNC valdymas prideda dokumentaciją: temperatūra, laikas, slėgis ir t2 išsaugomi kiekvienam sujungimui ir gali būti eksportuojami kaip PDF statytojui, techninei priežiūrai arba savo žurnalui. Medžiagai, kurioje sujungimas negali būti išgelbėtas vėliau, vertinga galėti parodyti, kad eiga buvo standarto ribose.

Palyginti su mechanine arba rankine hidrauline mašina, skirtumas yra ne komfortas, o klaidų dažnis. Valdant rankiniu būdu, operatorius privalo patraukti veidrodį, apsisukti ir suvesti elementus per kelias sekundes, dažnai šaltyje, lietuje ar siauroje tranšėjoje. Tai kartais pavyksta. Su PVC tai turi pavykti kiekvieną kartą, nes klaida pasireiškia tik kaip šalta siūlė arba spalvą pakeitęs kraštas.

Jei renkatės mašiną PVC, paklauskite trijų dalykų: kaip greitai išvažiuoja veidrodis, ar t2 galima nustatyti ir registruoti, ir ar slėgis gali būti išlaikytas pastovus per visą sujungimą. Taip pat žiūrėkite mašinų tipai ir valdymo lygiai ir sandūrinio suvirinimo aparato pasirinkimas.

Gairės pagal DVS 2207-12 ir Hürner praktiką

Pasirinkite mašiną su dokumentuotu t2 ir slėgio valdymu, o prieš pirmąjį dienos sujungimą patikrinkite kaitinimo elemento temperatūrą išoriniu matuokliu. Ekranas yra nustatymas, o ne matavimas.

Nustatykite temperatūrą pagal DVS 2207-12 ir pusfabrikatio lentelę, paprastai apie 190 laipsnių PVC-U. Naudokite laikus ir slėgį, kurie priklauso konkrečiam sienelės storiui, ir išlaikykite juos per visą užduotį.

Obliuokite ir nuvalykite plokštumas mašinoje, o ne šalia jos. Nupjaukite stačiu kampu, pašalinkite užvartas ir įsitikinkite, kad elementai yra tvirti ir sucentruoti, kad nepasislinktų perjungimo metu.

Išmatuokite t2 paleidimo metu ir keičiant medžiagą bei užrašykite vertę. Aplinkai smarkiai pasikeitus, pvz., dirbant per šaltorį ar skersvėjyje, paimamas naujas bandomasis sujungimas prieš tęsiant gamybą.

Sutraukite garus tolyn prie siūlės ir įrankio. HCl yra korozinis ir dirginantis kvėpavimo takus bei akis, ir jis ėda metalines mašinos dalis, jei jam leidžiama stovėti. Po naudojimo nuvalykite įrankį ir kaitinimo elementą, kai medžiagaatvėso.

Kontrolė ir dokumentacija

Kontrolė atliekama tokiais pačiais metodais kaip ir PE: vizualinė siūlės ir užvartos kontrolė, lankstymo bandymas arba tempimo bandymas pagal DVS 2203 ir eigos dokumentavimas kiekvienam sujungimui. PVC atveju spalvos pakitimas siūlėje yra savarankišks pavojaus signalas, net ir tada, kai bandymas atrodo priimtinas.

Skaitykite daugiau apie bandymus DVS 2203: suvirinimo siūlių bandymai, apie žurnalą suvirinimo žurnalas ir dokumentacija ir apie medžiagos savybes termoplastikų tipai.

Griežtesni parametrai ir atsargumo priemonės

PVC-U nereikalauja kito aparato, tačiau reikalauja griežtesnės tų pačių parametrų kontrolės. Žemiau pateikta lentelė yra atmintinė darbui. Tikslios vertės visada imamos iš DVS 2207-12 ir pusgaminio lentelės atitinkamam matmeniui bei sienelės storiui.

Prieš darbą kaitinimo elemento temperatūra turi būti patikrinta išoriniu matuokliu, paviršiai ir įrankiai turi būti švarūs, o ties siūle turi būti prijungta ištraukiamoji ventiliacija. Darbo metu nekompensuokite šalto oro, skersvėjo ar lėto aparato didesne temperatūra. Po darbo siūlė turi būti patikrinta, procesas dokumentuotas, o įrankis išvalytas, kai medžiaga atvėsta.