Сегодня практически невозможно представить себе полимерную промышленность без процесса экструзии. Этот технический процесс осуществляется на специальном
Ручной экструдер для сварки пластмасс
Ручной сварочный инструмент — экструдер — сегодня уже не является чем-то необычным или сверхъестественным. Благодаря современным технологиям его можно сделать вручную.
Экструдеры предназначены для выполнения неразъемных соединений различных изделий из пластмасс, которые производятся путем подачи расплавленной массы материала в нагретую ванну, образуемую кромками свариваемых образцов.
Этот инструмент используется при производстве контейнеров, изделий из листового металла и при ремонте повреждений пластиковых конструкций, например, при пайке пластиковых бамперов автомобилей.
Экструдер не имеет слабых мест, имеет длительный срок службы и прост в эксплуатации. Предприимчивые люди покупают полуфабрикаты из пластика и используют инструмент для создания уникальных конструкций. Один из таких проектов — "Сауна на воде". В качестве основы был использован понтон.
Технические характеристики экструдеров PCE-1 и PCE-3
| ПКЭ-1 | 580\300\200 | 6 | ПЭ, ПП |
Эта идея родилась более 60 лет назад, поэтому к настоящему времени она претерпела множество различных изменений и стала практически совершенной. Разработано огромное количество механизмов, которые отличаются по технике исполнения, но практически идентичны по создаваемой конструкции.
Как происходит нагрев основания предполагаемой детали? Все довольно просто: при механических процедурах выделяется тепловая энергия, которая способствует дальнейшему нагреву пластика. Не исключено тепловое воздействие извне. В этом случае процесс в большей степени зависит от оригинальной конструкции экструдера.
Сварочный экструдер ручной работы: как он работает?
Экструдер не является сложным в использовании инструментом; существует три различных варианта:
- холодное формование;
- горячая экструзия;
- термическая обработка.
Горячая формовка в настоящее время является наиболее популярной технологией. Процедура осуществляется на высокой скорости и под максимальным давлением. Для этого процесса используется шнековый экструдер, основным компонентом которого является шнек специальной формы. Процесс формовки в данном случае происходит на выходе. Сырье вместе с используемыми добавками помещается в специальную камеру.
Машины заводской сборки могут быть оснащены специальным оборудованием для смешивания и перемещения сырья.
Принцип работы экструзионной машины
Экструзионная сварка используется для надежного соединения полимерных изделий. В данной технологии сварки используется расплавленная полимерная масса, имеющая консистенцию густой сметаны, изготовленная из материала, имеющего схожую структуру со свариваемыми компонентами или из материала с похожими физико-химическими свойствами.
Сварка пластмассовых компонентов с помощью экструдера довольно распространена в строительном секторе, сантехнике, монтаже систем полипропиленовых труб и других конструкций с пластмассовыми компонентами (теплицы, понтоны, резервуары и т.д.).
Пластмассы бывают разных типов. Они различаются по структуре и температуре плавления. ПЭНД имеет самую низкую температуру плавления — от 120 до 130ºC для разных марок. Поливинилхлорид имеет самую высокую температуру плавления — до 220ºC. Другие виды полимеров имеют температуру плавления от 170 до 200ºC.
Особенности технологии
Технология контактной сварки считается наиболее экономичным и эффективным методом соединения пластмассовых деталей. В этом случае расплавленная масса подается в линию соединения пластмассовых деталей и продавливается через направляющее сопло. Он используется для соединения толстостенных пластмассовых деталей.
Принцип работы сварочного экструдера:
- нагрев кромок соединяемых пластмассовых деталей до вязкости расплавленной массы;
- соединение деталей с помощью специального оборудования или ручного физического воздействия;
- Охлаждение соединенных деталей естественным путем (не перемещать пластик до полного затвердевания).
Конструкция экструдера
Экструдер состоит из двух основных компонентов. Первый — это мощный нагреватель с регулятором температуры, цель которого — расплавить пластик. Второй — шнековое устройство, которое подает расплавленную массу через сопло.
Экструдер состоит из следующих компонентов:
- Электродвигатель асинхронного типа;
- Экструзионная камера;
- электрический нагреватель;
- блок управления;
- термостат;
- "Корпус" для присадочного материала;
- плавильная камера для присадочного материала;
- боковая прямая рукоятка;
- форсуночная головка.
Стержень наполнителя сначала подается в экструзионную камеру, где он нагревается и измельчается. Затем стержень наполнителя направляется в плавильную камеру. Если используются гранулы, они подаются непосредственно в плавильную камеру. Расплавленная добавка подается через сопло в зону соединения пластмассовой детали, застывает и образует соединительный шов.
Конструкция и эксплуатация
Самой идее более шестидесяти лет, и неудивительно, что со временем она эволюционировала и стала практически совершенной. Со временем появилось множество машин, которые имеют различные режимы работы и практически идентичны по производимой продукции.
Что нагревает основу будущего изделия? Просто энергия механических процессов превращается в тепло, которое также способствует нагреванию пластика. Возможно также внешнее тепловое воздействие. В большинстве случаев это зависит от первоначальной конструкции экструдера.
Переменные элементы переработки пластмассы методом экструзии:
- состав;
- природа;
- содержание влаги;
- интенсивность;
- продолжительность;
- давление и температура.
Работа экструдера
Экструдер является достаточно простой машиной, и все его технические вариации можно разделить на три группы. Группы делятся в соответствии с рабочими моментами:
- холодное формование;
- горячая экструзия;
- термическая обработка.
Наиболее популярной в настоящее время является горячая формовка. Этот процесс сопровождается высоким давлением и скоростью. Для его осуществления требуется экструдер, называемый шнековым экструдером. Специальный шнек является основным компонентом этой машины. Здесь процесс формовки происходит на выходе. Сырье загружается в специальную камеру, как и выбранные добавки. Эти установки имеют заводскую опцию оснащения шнеков специальными компонентами. Это влияет на перемешивание состава и его обработку.
Материалы:
- 36 мм спиральный деревянный бур;
- стальная труба с внутренним диаметром 37 мм;
- переходник для трубы 1/2";
- 1/2" труба;
- сантехническая заглушка 1/2";
- стальной лист;
- велосипедная тележка в кузове;
- велосипедная ведущая звездочка;
- задняя велосипедная втулка с кассетой;
- роликовая цепь;
- электродвигатель;
- профильные трубы;
- Кольцевые нагреватели 320 Вт — 2-3 шт;
- кольцевой нагреватель 70 Вт;
- ПИД-регуляторы для каждого нагревателя;
- ШИМ-контроллер.
Процесс изготовления экструдера
В качестве шнека экструдера будет использоваться спиральное сверло по дереву. На него будет установлена трубка для воды. Внутренний сварной шов необходимо будет обработать напильником. Вдоль края трубки делается прорезь глубиной 60-80 мм. С левой и правой стороны выреза приварены фланцы из стальной пластины. Они будут использоваться для установки бункера для измельченного пластика. Его можно напечатать на 3D-принтере.
В качестве основания экструдера можно использовать стальную пластину или цельную профильную трубу.
К основанию прикручивается подставка для удержания самого экструдера. Подставка изготавливается из профильной трубы с проушинами. Сам корпус экструдера приваривается к подставке, а затем в него вставляется шнек.
Затем шнек необходимо соединить с двигателем с помощью редуктора.