Поиск по сайту

Ударим сваркой по полипропилену

Сварка многослойных материалов очень хорошо подходит под известное определение: «сварка - неразъемное соединение материалов посредствам межатомной связи путем нагрева, сжатия или того и другого одновременно».

Последнее наглядно иллюстрирует выполняемые нами задачи, поскольку при сварке многослойных материалов используется температура нагревателя(t), давление в зоне сварки (Н) и еще один немаловажный инструмент – время сварки (V). Время - это та величина, которую материал при сваривании проходит в зоне сварки между колесами запайки с брусками, а в некоторых случаях – также и между колесами предварительного подогрева. То есть значение времени сварки обратно пропорционально скорости упаковочной машины.
 
Существует простая принципиальная схема процесса сварки многослойных полимерных материалов. Если ее уяснить, то можно справиться с любым материалом.
(Рис. 1) - схема идеального расположения всех влияющих на сварку сил. Как мы видим, здесь все они находятся в равновесии.
 
 

Разберем пример, когда у вас при сварке начинает подгорать шов, что является весьма распространенным браком.

Первое инстинктивное действие оператора при подгорании шва - снизить температуру. Лучше всего, если это пройдет незаметно и шов не начнет расходиться из-за непровара. Но если вследствие понижения температуры шов разойдется, тогда потерю температуры надо компенсировать одной из двух оставшихся сил. В первую очередь можно использовать давление, поскольку данный параметр не влияет на производительность машины и экономическую выгоду. В этом случае наша схема будет выглядеть так (рис. 2).

 

 

В том случае, когда этими действиями нельзя решить вопрос с запайкой материала, прибегают к снижению скорости и тем самым добиваются нужного результата.

Такая тактика чаще всего используется при работе с пленками, содержащими фольгу или много слоев верхним (контактирующим с нагревательными элементами) ПП, ОПП или БОПП поскольку у них достаточно низкая температура плавления. Схема расстановки сил выглядит так (рис. 3)

 

 
  
Чтобы понять, как прогревается пленка, рассмотрим схемы трехслойного материала и пятислойного материала (рис. 4 и 5)
 
 
 
Как мы видим, каждый слой прогревается относительно равномерно и основные потери происходят именно на границах слоев. При низких скоростях прогрев более равномерный и перепад температур между слоями меньше.
 
Пять основных причин, которые мешают жить операторам при настройки сварки швов многослойных материалов.
1. Разнотолщинность материала. Весьма распространенная беда большинства отечественных пленок – большой разброс толщины даже внутри одной партии.
2. Лишние слои. Изначально пленка выпущена для одного вида упаковки, а применяется для другого. Как говорится, «за неимением гербовой пишем на простой».
3. Использование материалов с низкой термостойкостью на поверхностных слоях, что приводит к повреждению упаковки при сварке.
4. Использование термосвариваемого слоя (полиэтилена) недостаточной толщины, что снижает прочность шва.
5. Использование в качестве термосвариваемого слоя полиэтилена с высокой точкой плавления (термостойкого), что требует использования при сварке более высоких температур, негативно влияющих на прочность упаковки.

 

Владимир ФЕДЯНИН