Технологический процесс
изготовления даже самых простых изделий из пластмасс, как правило,
включает в себя операции соединения отдельных деталей или узлов
изделий между собой. Для этого применяются сварные, резьбовые,
заклепочные, клесгые и другие виды соединений. Наиболее перспективной из
названных способов является сварка, так как при ее использовании можно
механизировать и автоматизировать процессы соединения деталей, повысить
качество соединения и культуру производства, снизить трудоемкость
операций.
При сварке
пластмасс передача энергии происходит по следующим основным ступеням
[I]: сеть питания, источник энергии для сварки, носитель энергии —
инструмент, передающий энергию от источника к зоне сварки, и изделие (зона
сварки).
Энергия,
получаемая сварочной установкой от сети £уст, может
использоваться непосредственно на сварку еСц, а также па осуществление
вспомогательных операций еВс„-
Энергия, аккумулированная в зоне сварки, определяется
как
где евх — энергия
на входе в источник питании; \\г — потерн энергии в
источнике питания; П2 — потери при передаче энергии к
изделию; Пя — потери на теплопроводность в изделие и
теплоотдачу от пего в окружающую среду; П4 — потери уноса
(например, потери при выдавливании пластицированного материала из
сварочной зоны).
Обычно при расчетах
используют удельную энергию, т. е. энергию, отнесенную к единице площади
сварного соединении (в Дж/м2).
Отдельные
элементы в схеме передачи энергии в зависимости от вида процесса могут
существенно изменяться или даже совсем отсутствовать. Например, под
обобщенным понятием «носитель энергии — инструмент» при сварке нагретым
газом подразумевается газовая струя и присадочный пруток, а при
ультразвуковом сварке — вся акустическая система, которая преобразует
электрические колебания генератора в механические колебания
преобразователя, усиливает эти колебания и вводит их через волновод в
изделие.
Для анализа
процессов сварки пластмасс следует привлечь хорошо разработанные
термодинамические представления о сварке металлов. Согласно этим
представлениям [1], в. сварочной зоне протекают два основных процесса: 1)
подвод и преобразование энергии и 2) движение (или превращение) вещества.
Интенсивность процесса преобразования энергии и его характер
определяют вид сварки.