Способ сварки термопластичных полимерных материалов и устройство для его осуществления - SU1752570A1

Чертежи

Описание

- Изобретение относится к области сварки пластмасс и может найти применение при сварке термопластичных полимерных материалов, в частности для оценки их сва- риваемости.

Известен способ оценки свариваемости .термопластичных полимерных материалов, включающий операции изготовления опытных сварных швов из исследуемых полимеров , их препарирование и последующее изучение морфологии сварных соединений, по результатам которого судят о свариваемости исходных материалов 1.

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет приводить изучение морфологии сварных соединений в динамике, т.е. в ходе образования сварного соединения, поскольку исследованиям подвергаются уже готовые сварные швы; требуются большие затраты времени и специальное оборудование для изготовления пригодных к исследованиям препаратов,

например тонких и ультратонких срезов, шлифов, реплик. Кроме того, реализация данных методов исследования предполагает наличие высо котачнШГ прецизионного оборудования, они сложны в реализации, особенно для условий, приближенных к производству .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ сварки термопластичньГх поТГимерных материалов , включающий размещение соединяемых материалов встык, фиксациию их относительно друг друга, нагрев соединяемых торцов и охлаждение сварного шва 2.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сварки термопластичных полимерных -материалов, содержащее разъемный корпус , в котором установлены плоские нагревательные элементы и плоские зажимные элементы 2.

XI сл ю сл

3

Недостаток известных способа и устройства заключается в том, что они не по- зволяют наблюдать за динамикой морфологических изменений в сварном соединении на различных стадиях его образования , т.е непосредственно в процессе сварки, не позволяют обнаружить дефектные участки и зоны, определить, на каких стадиях сварочного процесса они возникли, и устранить их, Цель изобретения - расширение технологических возможностей процесса.

В предлагаемом способе сварки термопластичных полимерных материалов одновременно с нагревом соединяемых торцов осуществляют наблюдение за зоной сварки, размещая соединяемые материалы в фокальной плоскости микроскопа. В предлагаемом устройстве для св аркй термопластичных полимерных материалов в разъемном корпусе и нагревательных элементах выполнены соосные отверстия для наблюдения за зоной сварки, а зажимные элементы выполнены из прозрачного материала , при этом устройство снабжено микроскопом , установленным над отверстиями корпуса.

Сущность изобретения поясняется чертежом , на котором показано устройство.

Устройство для сварки термопластичных полимерных материалов содержит разъемный корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей, скрепленных винтами 3.

8частях корпуса установлены плоские нагревательные элементы 4, изолированные от корпуса термостойкими прокладками 5, и плоские зажимные элементы б, 7, выполненные из прозрачного термостойкого материала . В частях 1 и 2 разъемного корпуса и нагревательных элементах 4 выполнены соосные отверстия 8, 9 для наблюдения за зоной сварки. Над отверстиями 8 корпуса установлен микроскоп 10.

Способ сварки термопластичных полимерных материалов реализуется при работе устройства.

Соединяемые пленки 11, 12 из термопластичного полимерного материала устанавливают встык и фиксируют относительно друг друга, с помощью прозрачных зажимных элементов 6, 7. Сжатие и фиксацию пленок в устройстве осуществляют винтами 3, скрепляющими между собой части 1, 2 разъемного корпуса. При этом отверстия 8,

9в частях корпуса и в нагревательных элементах располагаются соосно центру шва. Подготовленное таким образом устройство устанавливают на предметный столик микроскопа 10 таким образом, чтобы свариваемые пленочные образцы | располагались в

передней фокальной плоскости (т.е. производят фокусировку изображения в окуляре). После включения плоского нагревательного элемента 4 осуществляют нагрев торцов

свариваемых пленок до температуры сварки . Давление, необходимое для образования сварного соединения, создается за счет термического расширения полимера. При этом обеспечивается хороший межмолекулярный контакт материалов соединяемых поверхностей. После образования сварного шва нагревателя отключают, и происходит его охлаждение.

Одновременно на всех стадиях сварочного процесса наблюдают и фиксируют , например, с помощью видеозаписи, фоторегистрации или визуально морфологические изменения, происходящие в сварном шве на различных стадиях его образования.

Полученное сварное соединение сразу без какой-либо предварительной подготовки, даже без удаления из устройства, может быть ИГПОЛЬЗОЁЭНО для изучения морфологии шва, обнаружения в нем ряда дефектных участков я зон, пор, включений. Анализ полученной видеозаписи или простого наблюдения позволяет получить данные отом, на каких стадиях сварочного процесса эти дефекты возникли, и попытаться их устранить .

Таким образом, достаточно легко и просто , без каких-либо трудоемких операций вырезки и подготовки образцов можно оценить возможность образования качественного сварного соединения различных полимерных материалов, их свариваемость.

Формула изобретения

1.Способ сварки термопластичных пол- имерных материалов, включающий размещение соединяемых материалов встык, фиксацию их относительно друг друга, нагрев соединяемых торцов и охлаждение сварного шва, отличающийся тем, что,

с целью расширения технологических возможностей процесса, одновременно с нагревом соединяемых торцов осуществляют наблюдение за зоной сварки, размещая соединяемые материалы в фокальной плоскости микроскопа.

2.Устройство для сварки термопластичных полимерных материалов, содержащее разъемный корпус, в котором установлены плоские нагревательные элементы и плоские зажимные элементы, отличающее- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей процесса, в разъемном корпусе и нагревательных элементах выполнены соосные отверстия для наблю- Дения за зоной сварки, а зажимные элемен517525706

t

ты выполнены из прозрачного материала, пом, установленным над отверстиями кор- при этом устройство снабжено микроско- пуса.

Реферат

Изобретение относится к области сварки пластмасс и может найти применение при сварке термопластичных полимерных материалов, в частности для оценки их свариваемости Сущность изобретения1 в способе сварки термопластичных полимерных материалов одновременно с нагревом соединяемых торцов бёуще ствлягют на- блюдение за зоной сварки, размещая соединяемые материалы в фокальной плоскости микроскопа. В устройстве для сварки термопластичных полимерных материалов в разъемном корпусе и нагревательных элементах выполнены соосные отверстия для наблюдения за зоной сварки Зажимные элементы выполнены из прозрачного материала. При этом устройство снабжено микроскопом, установленным над отверстиями корпуса. 2 с ф. ф-лы, 1 ил, сл с

Формула