Как приготовить пластик: ручной сварочный экструдер

В практике производственной деятельности малых предприятий, занимающихся упаковкой различных продуктов, производством различных изделий из пластика, так и в повседневной жизни, необходим инструмент, с помощью которого можно было бы надежно соединять материалы, которые имеют низкую температуру плавления. Класс таких материалов велик – это полиэтилен низкого давления (HDPE), полихлорвинил (ПВХ), полипропилен и т. д. Со всеми этими работами справляется ручной сварочный экструдер.

Устройство и принцип действия ручного сварочного экструдера

Ручной сварочный экструдер термомеханической устройство, последовательно реализующего двух процессов – отопление легкоплавящегося пластика до вязкого состояния, и последующего выдавливания массы на поверхность в зоне стыка. Там, ПНД, ПВХ и другие легкоплавкие, пластичные массы застыли, образуя прочный сварочный шов.

Для компактности и удобства использования, сварочные экструдеры, как правило, выражается в виде пистолета с рукояткой (на которой установлен приводной двигатель) и верхней приставкой для нагрева рабочей смеси. Состоит сварочный экструдер из следующих узлов:

  • Электрического двигателя.
  • Питания.
  • Сжимая камеру.
  • Дробилки шнекового устройства.
  • Камеры для плавления пластика.
  • Термонагревателя.
  • Для сварки сопла.
  • Системы управления.

Для работы, устройство предварительно заправляется присадочным прутком из того материала, который должен быть сварка. Процесс происходит следующим образом. На верхней панели экструдер находится приемная втулка с отверстием, где пропускается присадочный пруток. Заправка должна быть такой, чтобы свободный конец стержня оказался в зоне его захвата шнеком. При включении двигателя возникают два процесса: нагрева дополнительного стержня концентрированной струей горячего воздуха, и через некоторое время, это, который определяет датчик устройства – подача прутка в зону его измельчения.

Там вращающийся шнек выполняет дробление пластмасс стержень, превращая его в гранулированную массу. Последняя при нагревании плавится, и, проходя дальше, попадает в область плавления. В этой зоне гранулы уже механически и равномерно однородной. Под воздействием давления от улитки, переходит в сварочную зону, входит сварки сопла и во время прижима к поверхности свариваемых изделий, вынуждена однородной полосой, ширина которой зависит от конфигурации сопла. Поскольку наружная температура намного меньше, чем тот, который создается термонагревателем, материала дополнительного стержня мгновенно застывает, образуя шов.

В более компактных, но более мощных моделях экструдеров, дополнительного отопителя стержня осуществляется с помощью внешнего термонагревателя, а воздух туда подается от небольшого компрессора. Конструкционные различия могут возникать в образе дополнительного отопителя материала: иногда нагрев производится кольцевыми нагревательными элементами, коаксиально размещенных в корпусе термонагревателя.

  • Система управления ручной сварки экструдером выполняет следующие функции:
  • Предварительные настройки температуры нагрева, которая определяется температура плавления пластика (как известно, HDPE плавится при температуре 120…130ºC, ПВХ – 150…220ºC, а полипропилена – на 170…190ºC).
  • Включение термонагревателя;
  • Включение привода шнека измельчителя;
  • Блокировку «холодного старта», когда улитка может нести еще неравномерное связки;
  • Отключение термонагревателя когда еще моментом подачи, что предотвращает прилипание остатков гранул в камере сварочной.

Правила эксплуатации и выбор модели ручного сварочного экструдера

Перед использованием необходимо выполнить ряд условий, типичных для пластика: очистить поверхность соединяемых изделий от внешних загрязнений и не допускать к работе с влажным материалом.

Успех в работе зависит также от разницы в значениях температур плавления соединяемых материалов, если они обладают различным химическим составом. Например, ПНД-полипропилен можно сваривать, включенных образом, поскольку диапазоны температуры их плавления полностью или частично совпадают. Наоборот, для сварки HDPE из ПВХ, а тем более – из полипропилена, проблематично или вообще невозможно. В таких случаях сварочный экструдер можно использовать только для соединения изделий, изготовленных из одинаковых материалов.

Компактность ручного сварочного экструдера позволяет его эффективно использовать даже без прерывания работы соединяемых устройств. В частности, при сварке полипропиленовых труб при необходимости отключить подачу воды на нем.

Предварительно, выполняется ряд обязательных проверок (особенно, если экструдером ранее не использовали):

  • Проверка прямолинейности подачи присадочного стержня во втулку экструдера: при высокой шероховатости, образуя стержень может двигаться по прямой, а по винтовой линии, что ухудшит условия работы шнекового дробильного устройства и приводит к образованию неоднородного размера гранул.
  • Контрольная проверка эффективности температуры стержня до состояния вязкотекучести: материал от разных производителей может иметь различный диапазон температур плавления.
  • Проверка надежности прижима сварки сопла к соединяемым поверхностям, особенно, если имеют сложные конфигурации. Множество моделей ручных сварочных экструдеров с этой целью поставляются с сменными лезвиями.
  • Проверка возможности плавления соединяемых материалов, теплом от термонагревателя, без представления дополнительного стержня. Проводится в случае отсутствия точной информации об материале соединяемых таким образом продуктов.

Выбор нужной модели ручного экструдера осуществляется по следующим критериям:

  • Производительность в единицу времени;
  • Система управления параметрами процесса;
  • Толщина свариваемых изделий;
  • В комплектацию устройства со сменными устройствами
  • Диапазон диаметров стержня.

Следует отметить, что большинство марок предназначена для работ с присадочным материалом от конкретного производителя (часто того же, который занимается и выпуском экструдеров).

Теоретически возможен вариант изготовления домашних сварочный экструдер своими руками. Для этого к обычному промышленному фену соединяют червячный (например, для измельчения кормов), и составляется оба узла в компактной форме. Вместо улитки иногда более доступным поршень привод, однако такой вариант малонадежен: все зависит от гомогенности исходного материала стержня. Электродвигатель для привода собирается коллекторного типа, который лучше переносит постоянные изменения в значениях крутящего момента.

Производители сварочных экструдеров

Наибольшей популярностью в данном сегменте рынка являются следующие устройства:

  • Munsch (Германия). Преимущества для потребителей – легкость монтажа всех компонентов (что повышает ремонтопригодность), возможность размеров сварочных материалов, варианты отдельного отопления (полезно при использовании экструдера на открытом воздухе в холодное время года), удобный набор сменных сопел, совершенная система управления и контроля. Плюс — традиционно высокое немецкое качество изготовления и монтажа.
  • Leister (Швейцария). Производитель выпускает на рынок широкий спектр размеров сварочных экструдеров: от небольших, с производительностью до 0,8…1,2 кг/ч, до профессиональных, предназначенных для переработки до 6 кг/ч. Устройство оснащено современной системой управления и контроля за ходом сварки, эргономичны в использовании. Качество также находится на высоком уровне.
  • Dohle (Германия). Компания известна как производитель строительных сушилок, тем не менее, в последнее время активно позиционирует себя как производителя ручных сварочных экструдеров. В отличие от упомянутых выше брендов, использует для привода приобретенные электродвигатели. Выпускает самый компактный экструдер производительностью в 0,5 кг/ч, который предлагает своим шлангом и встроенным мини-компрессором.
  • Stargun (Италия). При небольшом диапазоне моделей экструдера этой компании отличаются мощностью привода, и предназначены для использования в основном в профессиональных условиях. Изюминкой устройства является возможность локального освещения зоны сварки.

Конечно, что цены на экструдеры, зависят от их функциональности и производительности.

Строительство и ремонт