Полипропилен листовой сварка своими руками

Технология сварки листового полипропилена феном

Сварка листов полипропилена феном – это соединение кромок двух полипропиленовых листов при помощи строительного фена (воздушного пистолета). Аппарат нагревает стыкуемые кромки листов и расположенную между ними полипропиленовую проволоку до 270˚С, сплавляя все три элемента друг с другом.

Этапы сварки листов полипропилена феном:

• Выбор материала. Нужен строительный фен достаточной мощности, тонкие полимерные листы и полипропиленовый пруток (проволока). Пруток и листы должны быть изготовлены из материала одного класса, иначе они будут плавиться под воздействием горячего воздуха неравномерно.
• Стыковка. Листы кладутся на любую ровную поверхность, их кромки обрабатываются наждачной бумагой. Сам процесс сплавления похож на сварку с использованием плавкого электрода. То есть сварщик перемещает фен вдоль шва, заполняя стык плавящимся полипропиленом, из которого состоит сварочный пруток. Уже через 5-7 минут сваренные листы можно использовать по назначению.

Важно! Используя для сварки фен, помните, что при медленном сплавлении зоны полимерного листа, непосредственно прилегающие к области шва, могут сильно нагреться. Это приведет к деформации шва. Поэтому при использовании фена сварка должна производиться оперативно.

Достоинства и недостатки сварки феном

Созданный по данной методике шов обладает наименьшей прочностью, чем швы, созданные при использовании других технологий сварки. Максимальный коэффициент прочности при таком сплавлении не достигает значения больше 0,7. Поэтому по данной методике обычно скрепляются детали с не очень толстыми кромками – не более 6 мм. Однако для быстрого сплавления небольших тонких деталей такой метод – наилучшее решение.

В последние годы металлические трубы всё чаще замещаются более удобными в эксплуатации пластиковыми (пропиленовыми) изделиями. Технология сварки полипропиленовых труб позволяет получить качественные соединения и продлить эксплуатационные сроки канализационных сетей до 50 лет.

При этом составляющие их трубы и соединительные элементы практически не разрушаются со временем, мало весят и позволяют собирать трубопроводы самостоятельно (без привлечения специалистов).

Какое оборудование применяют

Для того чтобы сварить полипропиленовые трубы своими руками от исполнителя потребуется умение обращаться со специальным инструментом, а также наличие определённых навыков работы с пластиковыми материалами.

Для состыковки полипропиленовых труб разработан специальный метод, называемый полифузионным термическим свариванием. Суть этого способа сварки заключается в нагреве срезов полипропиленовых труб до фиксированной температуры и последующем быстром их соединении.

Для предварительного нагрева мест сочленения применяется специальное устройство, называемое в просторечье «паяльником». Аппарат для сварки полипропиленовых изделий (паяльник) нередко оснащается двумя нагревательными элементами, позволяющими обустраивать сразу пару стыков.

Для каждого из рабочих мест предусматривается отдельный узел управления с включателем, а их мощности достаточно для расплавления труб и фитингов заданного диаметра.

Не рекомендуется работать на двух нагревательных элементах сразу, поскольку можно перегреть пластик, а также сильно перегрузить сеть. Второй элемент обычно используется в качестве резервного, включаемого в случае неисправности первого.

В тех случаях, когда паяльник имеет два нагревательных контура – их одновременное включение допускается лишь непосредственно перед сваркой полипропиленовой трубы. Такой приём позволяет быстрее разогреть сварочный элемент до требуемой температуры, после чего один из двух контуров просто отключается.

Порядок работ

Оборудование для сварки трубы из полипропилена не требует специальных навыков и позволяет быстро освоить основные приёмы сплавления.

Поскольку расплавленный полипропилен на какое-то время сохраняет свою пластичность – в течение этих секунд удаётся состыковать элементы и зафиксировать образовавшееся соединение посредством внешнего усилия.

Опытные мастера (специалисты по полифузионному свариванию) одновременно с этим успевают устранить едва наметившиеся перекосы.

По мере застывания материала он утрачивает свою пластичность, после чего с сочленяемых заготовок снимается фиксирующее их положение усилие.

Оптимальная температура сварки полипропиленовых труб – 260 градусов, превышение которой может привести к потере формы самих изделий. Помимо этого, излишний их нагрев нередко является причиной образования оплывов и сужений внутри трубы.

Для исключения этого нежелательного явления необходим постоянный контроль времени нагрева, которое регламентируется специальной инструкцией и выбирается согласно сводной таблице.

Диаметр полипропиленовой трубы	Глубина сварки	Время нагрева	Время сварки	Время охлаждения
16	12-14 мм	5 с	6 с	2 мин
20	14-17 мм	6 с	6 с	2 мин
25	15-19 мм	7 с	10 с	2 мин
32	16-22 мм	8 с	10 с	4 мин
40	18-24 мм	12 с	20 с	4 мин
50	20-27 мм	18 с	20 с	4 мин
63	24-30 мм	24 с	30 с	6 мин
75	26-32 мм	30 с	30 с	6 мин

Обратный эффект, связанный с недостаточным разогревом места сварки полипропиленовых труб, приводит к получению некачественного соединения, в зоне которого со временем может образоваться протечка.

Для большей уверенности в хорошем результате перед началом сварки полипропиленовых труб следует попрактиковаться, используя для этого обрезки и отработавшие свои сроки соединители (фитинги).

В инструкции и таблицах по сварке труб из полипропилена также указываются точные значения времени остывания их после стыковки. Согласно указанным документам на это должно отводиться столько же времени, сколько затрачивается на нагрев места соединения.

Начинающие пользователи обычно торопятся и снимают удерживающую нагрузку раньше положенного срока, в результате чего трубопроводы в месте соединения подвергаются нежелательной деформации.

Аппараты для листового полипропилена

Технология сварки листовых полипропиленовых заготовок заключается в сплавлении их по тщательно подготовленной линии среза. Для образования качественного соединения могут применяться следующие методы:

• автоматическая сварка;
• ручное сваривание с помощью паяльного приспособления;
• подобный же метод, но с применением специального технического фена.

Автоматическое соединение полипропиленовых листов относится к наиболее эффективным и качественным приёмам, при реализации которых применяется полифузионная сварка.

Для этого используется особый тип оборудования, в виде рабочих станков или раздвижных столов, на которые в процессе сварки укладываются заготовки и фиксируются посредством прижимного механизма.

Перед началом сварочных процедур оператор устанавливает параметры будущего шва (их толщину и длину), а затем нажимает кнопку «Пуск».

Тем же фиксирующим механизмом края полипропиленовых листов прижимают к нагревательному элементу и после этого прогревают в течение определённого промежутка времени.

При нагреве до заданной температуры нагревательный элемент отводится из рабочей зоны, а раздвижные элементы продолжают сжимать детали точно по линии среза. Длительность сжатия и развиваемое при этом усилие строго нормируются и задаются оператором перед началом процедуры сплавления.

Этим методом заготовки листового полипропилена могут соединяться независимо от их формы, длины и толщины. Ширина рабочей части раздвижного стола для некоторых моделей станков может достигать 3-4-х метров.

Приведённые выше параметры удовлетворяют показателям различных материалов из пропилена, что представляется очень выгодным для обработки больших партий этих изделий.

Ручные паяльники и фены

Ручная сварка полипропиленового листа, трубы или другой детали может быть реализована методом сплавления посредством паяльника, либо с помощью технического фена (экструдера).

Для облегчения процесса сплавления применяется специальный присадочный пруток, изготавливаемый из того же полипропилена.

Перед тем, как сваривать заготовки этим методом стыкуемые поверхности зачищаются мелкой шкуркой, устраняющей все имеющиеся неровности и обеспечивающей идеальное сопряжение.

Пруток для сварки полипропиленовых деталей сначала поступает в экструдер, где осуществляется его разогрев до требуемой температуры. И лишь после этого переходят непосредственно к сварке самих листовых заготовок методом их сжатия.

По завершении этой процедуры место соединения оставляют примерно на пять минут для того, чтобы оно смогло полностью остыть.

Поскольку работа с экструдером предполагает ручное управление – при его применении не всегда удаётся обеспечивать равномерность сжимающих усилий, что отражается на качестве шва.

Заметим, что получаемый при ручном сплавлении шов уступает по качеству соединению, образуемому при автоматической сварке. Его показатель прочности (в сравнении с монолитным полипропиленовым изделием) не превышает значения 0,8.

Холодное сваривание

Технология под названием «холодная сварка» предполагает использование специального пластичного состава, время готовности которого к применению (при комнатной температуре) не превышает пяти минут.

Этот состав обладает характеристиками, приближающимися к показателям металлических материалов, и предназначен для оперативного восстановления мест разгерметизации труб.

Для полипропиленовых труб холодная сварка подходит как нельзя лучше, поскольку имеет хорошую адгезию даже к сильно загрязнённым пластиковым поверхностям.

По этой же причине она часто используется при ремонте радиаторных систем отопления с полиэтиленовыми подводящими каналами.

Порядок подготовки к холодной сварке полипропиленовых труб совсем не сложен. Он предполагает изготовление специального состава, который замешивают в заранее просчитанной пропорции и сразу же распределяют по стыку.

После нанесения ремонтный состав «застывает» в течение примерно 20-ти минут; при этом к эксплуатации восстанавливаемой трубы разрешается приступать не ранее чем через 2 часа.

Ни при каких условиях не допускается попадание этого химически активного состава на лицо и в глаза, а при работе с ним обязательно применение резиновых перчаток.

Для сваривания полипропиленовых листовых изделий допускается применять любой из описанных ранее методов. Их выбор определяется предпочтениями и возможностями исполнителя.

Сварка полипропилена — это один из наиболее популярных методов обработки данного материала. С помощью сварки можно соединять практически любые полипропиленовые элементы: от листового материала до труб различного диаметра.

Таблица сварки полипропиленовых трубопроводов.

Технология такой сварки заключается в скреплении конструктивных элементов термическим способом без изменения химического состава материала. Этот процесс осуществляется как с использованием присадочного материала, так и без него. Качественного соединения можно добиться в том случае, когда обрабатываемые поверхности будут доведены до вязкого состояния с помощью местного нагрева с последующим их прижиманием друг к другу. После остывания сварной зоны отдельные элементы образуют цельную деталь.

Способы сваривания листового полипропилена

В зависимости от применяемого сварочного оборудования соединение полипропилена может осуществляться несколькими способами:

• экструзионным;
• с помощью строительного фена;
• полифузным (стыковым).

Рисунок 1. Ручной экструдер — инструмент, предназначенный для экструзионной сварки полипропилена.

Первый вид сварки осуществляется с помощью специального аппарата — ручного экструдера (рис. 1). Данное устройство невелико в размере и комплектуется различными насадками. Его удобно использовать для осуществления сварки больших изделий, имеющих сложную конструкцию. Обычно экструдер для полипропилена оснащен интегрированным или встраиваемым механизмом подачи воздуха, с помощью которого пластмасса в сварочной зоне нагревается и размягчается.

Технология сварки экструзионным инструментом предполагает использование добавочного вещества в зону шва, которым в большинстве случаев является полипропиленовая проволока. Горячий воздух производит нагрев свариваемых поверхностей до вязкого состояния, а проходящая через экструдер присадка также нагревается и перемешивается с основой до образования однородной массы. С помощью такого метода сварки можно соединять даже толстостенные элементы, получая при этом шов высокого качества.

Рисунок 2. Сварка при помощи строительного фена осуществляется с целью соединения листового материала толщиной не более 20 мм.

Сварка с помощью строительного фена осуществляется под воздействием струи горячего воздуха, нагретого до температуры 170-180 °C (рис. 2). Такой способ применяется для соединения листового материала толщиной не более 20 мм. При этом сварной шов обладает сравнительно небольшой механической прочностью. Поэтому строительный фен рекомендуется использовать для соединения небольших по размеру элементов, которые при эксплуатации не будут поддаваться большим нагрузкам.

Полифузная сварка производится с помощью подвижных столов. Полученный таким способом сварной шов будет иметь достаточно большую прочность и надежность. Стыковой способ можно применять для соединения отдельных элементов практически любой толщины.

Инструкция по сварке листового полипропилена

Перед началом работ необходимо подготовить оборудование, рабочее место и присадочный материал. Инструмент подсоединяется к источнику питания, присадка вставляется в держатель экструдера, а рабочее место очищается от грязи и пыли.

Схема сварки труб из полипропилена.

После этого можно переходить к подготовке свариваемых поверхностей. Для этого материал ложится на стол, а его кромки обрабатываются мелкозернистой наждачной бумагой, так как шершавая поверхность будет иметь лучшие адгезионные свойства, чем гладкое основание.

После окончания подготовительного процесса, нагрев наконечник экструдера до нужной температуры, сварщик перемещает его вдоль шва, как при сварке электродами, заполняя стык расплавленной присадкой. При этом скорость подачи проволоки в сварочную ванну регулируется вручную или автоматически. Через 5-10 мин после окончания работ сваренные листы можно использовать по назначению.

Сварка полипропиленовых труб

При монтаже современных систем водоснабжения и отопления повсеместно применяются полипропиленовые трубы. На сегодняшний день разработана технология их монтажа, с помощью которой можно производить сборку элементов различных диаметров.

Аппарат для сварки труб из полипропилена

Рисунок 3. Аппарат для сварки труб из полипропилена включает в себя терморегулятор, ручку и нагревательную плиту.

Сварка таких изделий осуществляется с помощью специального сварочного аппарата, который имеет достаточно простую конструкцию, а принцип работы напоминает обычный утюг (рис. 3). Данное устройство состоит из терморегулятора, нагревательной плиты и ручки. Нагревательный элемент имеет два отверстия, в которые в процессе работ устанавливаются свариваемые элементы.

Используя различные по диаметру насадки, можно сваривать трубы разных размеров. В стандартном наборе имеется 4 комплекта таких насадок: 20, 25, 32 и 40 мм. Их рабочие поверхности имеют тефлоновое покрытие, поэтому изготовление такого прибора своими руками невозможно. Сварочные насадки можно выточить в домашних условиях на токарном станке, однако без наличия тефлонового покрытия к ним постоянно будет прилипать пластик.

Подготовка к сварке полипропиленовых труб

Кроме сварочного аппарата для сварки пластиковых труб необходимо также подготовить:

• острый нож или торцеватель для обрезания кромки трубы под углом;
• линейку;
• маркер;
• ветошь;
• спирт для обезжиривания.

Технология монтажа полипропиленовых труб.

К сварочному оборудованию присоединяют нагревающие насадки. После этого, подключив аппарат к электрическому питанию, с помощью терморегулятора устанавливают на нем рабочую температуру около 260 °C. Время нагрева насадок до требуемой температуры зависит от температуры внешней среды. Чтобы избежать повреждения нагретых насадок во время работ, их предварительно нужно очистить тряпкой из несинтетического материала.

После этого проверяется исправность режущего элемента, сделав им несколько срезов на опытном куске пластике. При этом должен получиться ровный срез без заусенцев. В противном случае инструмент нужно заострить на точильном станке. Перед началом сварки все элементы тщательно осматриваются на наличие каких-либо дефектов. Свариваемые концы труб и штуцеры, в которые они вводятся, тщательно очищаются и обезжириваются.

Далее с помощью специального инструмента стенки трубы на подготавливаемом конце скашиваются под углом в 45°. Это позволит избежать задира пластика при вводе в фитинг конца трубы. Предварительно вставив в фитинг трубу, маркером отмечается глубина ее входа. При этом следует учитывать, что труба вставляется в муфту не до упора. Во избежание расширения трубы в сварочной зоне, оставляется щель не менее 1 мм.

Процесс сварки полипропиленовых труб

Перед самим началом сварочного процесса следует еще раз обезжирить торцы труб и фитингов. На нагретые насадки сначала надевают фитинги, а затем и саму трубу. После этого необходимо выждать некоторое время, чтобы соединяющие элементы хорошо прогрелись.

Во время нагрева категорически запрещается поворачивать детали, так как это приведет к их деформации и выходу из строя.

Время нагрева полипропиленовых труб можно рассчитать по таблице, представленной ниже.

Наружный диаметр трубы, мм	Время нагрева, сек.	Время соединения, сек.	Время охлаждения, мин.
16	5	4	2
20	7	4	2
25	7	4	2
32	8	6	4
40	12	6	4
50	18	6	4
63	24	8	6
75	30	10	8

Нагретые детали снимаются с насадок и соединяют между собой точным и быстрым движением, не поворачивая их вокруг своей оси. Труба вставляется в фитинг до отметки, которая была нанесена ранее. Детали удерживают в правильном положении на протяжении 20-40 сек. В большинстве случаев этого достаточно для остывания пластика.

При сваривании полипропиленовых изделий исполнитель должен обладать некоторыми навыками в проведении сварочных работ. Поэтому если вы не уверены в своих силах, лучше обратиться за помощью к специалисту, так как наличие каких-либо ошибок в сварочном процессе может привести к тяжелым последствиям.