О технологии высокочастотной сварки полимерных материалов

Главной задачей установки ТВЧ для сварки является разогрев ПВХ-состава до заданной температуры вдоль линии сварного соединения и прижим свариваемых материалов в разогретой зоне друг с другом с заданной силой.

Высокочастотная энергия приводит молекулы в ПВХ плёнке к колебаниям. В зависимости от их геометрии и дипольного момента, эти молекулы могут переводить часть этого колебательного движения в тепловую энергию, вызывая нагрев материала в месте сварки. Это означает, что только определенные материалы можно сваривать с помощью этой техники, например: ПВХ, PETG, PU, EVA и некоторые ABS смолы.

Слои свариваемых тканей помещаются между двумя электродами, верхним и нижним. Высокая частота, разогревая ткань в месте соединения размягчает ткань, молекулы ПВХ состава в ткани перемешиваются между собой, в результате получается сварной шов по своим техническим параметрам такой же, как и структура самой ткани.

В станках ТВЧ друг над другом установлены две плиты, одна из которых (нижняя) неподвижна, а другая (верхняя) выполняется подвижной (вверх, вниз) и снабжается силовым приводом заданной мощности. На верхней плите крепится сварной электрод, имеющий длину 67 см, который опускаясь по направлению к нижней плите, прижимает разложенную на плите плёнку. Далее происходит сварка и обрезка лишней плёнки. Роль нижнего электрода может выполнять стол (нижняя плита), на котором помещается свариваемый материал. Таким образом, электрод при сварке служит для подвода энергии, передачи давления на материал, сваривания плёнок и охлаждения поверхности. После завершения сваривания и отключения тока еще несколько секунд продолжается охлаждение под давлением для фиксации формы шва.

Сварка с вырубанием деталей производится способом сквозного продавливания (проваривания) расплавленного материала кромкой электрода. Для этого на установке ТВЧ применяется пресс. На прессе можно сваривать и вырубать детали с одновременным тиснением и имитацией швов. Основным режимом работы пресса, который может выполнять операции в полуавтоматическом цикле, является сваривание с последующим вырубанием. Однако возможны и другие режимы: только сваривание или только вырубание. При сварке с вырубанием деталей применяют специальные резаки-электроды, имеющие режущую и сварочные кромки. При нажиме на пусковые кнопки вначале опускается верхняя плита с электродной полосой. При определенном давлении пресса на электродную полосу включается генератор ТВЧ. Под воздействием поля ВЧ, плёнка ПВХ почти мгновенно разогревается и размягчается. Под давлением электродная полоса погружается в ставшее пластичным покрытие, обрезая лишний материал и одновременно сваривая плёнки и отпечатывая на нем рисунок поверхности, который может иметь электродная полоса. По окончании сварки реле времени отключает генератор, изделие, находящееся под давлением, мгновенно охлаждается. После охлаждения верхняя плита с электродной полосой поднимается в исходное положение.

Скорость сварки и время. Весь процесс продолжается несколько секунд. ТВЧ сварка является самой эффективной по скорости и времени сварки в пределах одного сварочного цикла. ТВЧ прогревает все свариваемые слои до высокой температуры независимо от того насколько они толстые. Охлаждающееся время сварного шва происходит так же быстро.

Качество сварки. Качество сварного шва равняется качеству самой ткани. Сварные швы однородны, крепки и гибки. Во время сварки нет никакого дыма и запаха.

Важнейшие преимущества ТВЧ-сварки заключаются в быстром нагреве свариваемых материалов по всей толщине, а также в высокой производительности. В результате такого нагрева, соединение частей изделий из ПВХ или полиуретана, таких, как куртка штормовая влагозащитная, получается прочным и герметичным, а шов на них – практически невидимым.