(табл. 2). После того как темп-ра поверхности термопласта достигнет Тх, инструмент удаляют и соединяемые поверхности приводят в контакт. Сварной шов охлаждают под давлением. По непрерывной схеме соединяют встык или внахлестку мягкие материалы типа эластичного пенополиуретана, а также различные пленки (рис. 9).

В нек-рых случаях нагревательные элементы помещают между соединяемыми поверхностями, нагревают их и оставляют в сварном шве. Если нагрев ведут электрич. током, то в качестве нагревателя применяют спираль из металла с высоким электрич. сопротивлением.

Наиболее детально этот способ разработан для соединения труб с фитингами. При нагреве электромагнитным высокочастотным полем используют, кроме металлич. вкладышей, тонкоизмельченную окись железа, к-рую наносят на соединяемые поверхности или вводят в поверхностные слои детали.

Сварка нагретым присадочным материалом. Присадочный материал поступает из нагревательного устройства в зону соединения, где сплавляется с контактирующими с ним поверхностями, отдавая им часть тепла. Процесс осуществляется по непрерывной или периодич. схеме. В первом случае присадочный материал поступает из нагревательного устройства непрерывно. Для получения нахлесточного или прямолинейного стыкового шва на изделиях большой протяженности (пленках, листах, трубах и др.) обычно используют экструдируе-мый присадочный материал. При получении коротких стыковых швов с V-образной разделкой кромок, напр. при футеровке резервуаров, применяют портативное переносное оборудование типа экструзионного пистолета. Предварительный подогрев соединяемых поверхностей способствует ускорению С. и повышению качества швов.

По второй схеме нагретый присадочный материал периодически поступает в зазор между деталями, установленными в форме. Для подачи присадочного материала используют устройства типа литьевых машин. Такой способ, наз. сваркой литьем под давлением, применяют при сборке замкнутых емкостей с труднодоступным швом. Для стыковки концов кабелей м. б. использовано свободное литье.

Высокочастотная сварка. Способ основан на диэлектрич. нагреве приведенных в контакт свариваемых материалов. С. возможна с применением присадочного материала и без него. Достоинства способа связаны с особенностями диэлектрич. нагрева — высокой скоростью, равномерностью, возможностью избирательного подвода тепла. С. осуществляется между металлич. электродами — обкладками конденсатора, включенного в колебательный контур высокочастотного лампового генератора. Электроды не только подводят энергию к зоне шва, но и выполняют роль элементов, передающих давление на материал и охлаждающих его поверхности. Электродами, повторяющими конфигурацию шва, можно сварить его целиком за одну операцию (т. наз. прессовая схема). Последовательным соединением при помощи прямоугольного электрода получают протяженные швы.

Высокочастотной С. подвергают полимерные материалы, коэфф. диэлектрич. потерь к-рых e"^s0,01,— по-ливинилхлорид, поливинилиденхлорид, полиамиды, эфиры целлюлозы, сополимеры фторолефинов, полиак-рилаты, полиуретаны. При С. материалов с е" <0,01, например полиолефинов, электроды покрывают одним из перечисленных выше полимеров; такой метод называется контактно-диэлектрической сваркой. Иногда прокладку материала, нагревающегося в поле ТВЧ, вводят между соединяемыми поверхностями.

С. полиэтилентерефталатных пленок, полиолефинов и фторопласта-4 возможна без применения таких вспомогательных средств при частотах 80—150 Мгц или при сверхвысоких частотах (>300 Мгц) в поле объемного резонатора с использованием энергии магнетронов.

По прессовой схеме получают нахлесточные или Т-образные швы. При С. встык применяют схемы с одно-или двухсторонним расположением электродов. Примеры использования электродов сложной конфигурации показаны на рис. 10. Выпускаемые пром-стью высокочастотные сварочные установки не дают возможности регулировать частоту электрич. поля (во время С. она остается практически постоянной — 27,12 Мгц±\,0% или 40,68 Мгц± 1,0%). Напряженность поля должна

обеспечивать темп-ру, при к-рой свариваемый материал находится в вязкотекучем состоянии.

Давление сварки р [в н/м2 (кгс/см2)] определяется из ур-ния:

'-[(?)?

где d0 — толщина детали до С, м(см); dx — толщина шва, м(см); х\ — коэфф. динамич. вязкости материала, н • сек/м2 (кгс • сек/см2); t — продолжительность С, сек; b— ширина электрода, м(см).

Продолжительность высокочастотной С. пленок поливинилхлорида — доли сек, пленок сополимеров фтор-олефинов и полиамидов — несколько сек. С. осуществляется на ручных или стационарных установках прессового или роликового типа, включающих генератор ТВЧ, электрододержатели, механизм привода электродов и устройство для их экранирования.

Ультразвуковая сварка. Способ основан на нагреве соединяемых поверхностей в результате превращения энергии механич. ультразвуковых колебаний с частотой 15—50 кгц в тепловую. Соединяемые детали зажимают между концом инструмента и опорой. С. происходит в момент подачи ТВЧ от ультразвукового генератора на обмотку вибратора, выполненного из магнитострик-ционного или пьезокерамич. материала. Продольные высокочастотные механич. колебания, возникающие в этом материале вследствие магнитострикционного или пьезоэлектрич. эффекта, передаются через стержневые волновод и инструмент в зону шва.

Для ультразвуковой С. характерны след. основные особенности: 1) концентрация тепловыделения в зоне шва и связанные с этим высокая скорость образования шва и минимальное изменение свойств материала; 2) возможность С. загрязненных поверхностей, т. к. все инородные частицы удаляются из зоны шва в результате сдвиговых колебаний; 3) возможность подвода механич. энергии на значительном расстоянии от места С, что позволяет сваривать детали больших толщин и в труднодоступных местах (при этом второй электрод не требуется). Благодаря перечисленным достоинствам ультразвуковая С. развивается более интенсивно, чем др. методы С.

При С. ряда термопластичных материалов, напр. по-лиэтилентерефталатных или полиамидных пленок, соединение образуется при более низких темп-рах, чем Гт. Предполагают, что под воздействием ультразвука в микрообъемах происходит механич. деструкция полимера, способствующая снижению Тт. При этом не исключен также мгновенный и локальный нагрев до Тт, не фиксируемый термопарами. При ультразвуковой С. возможно образование химических связей в переходном слое.

В зависимости от способа подвода энергии к зоне шва ультразвуковая С. разделяется на контактную, при к-рой место ввода ультразвука удалено от соединяемых поверхностей не более чем на 5 мм, и дистанционную, при которой оно удалено от зоны шва на большее расстояние. Последний способ применим для жестких термопластов с модулем упругости > 2-103 Мн/м2 (> 2 -10* кгс/см2).

При ультразвуковой С. детали можно сваривать в отдельных точках (точечная С), одновременно по всему контуру шва (контурная С), а также при шаговом или непрерывном перемещении материала или инструмента. При контурной С. с помощью одного инструмента м. б. получен шов в виде прямоугольника с периметром 200—240 мм или круглый шов диаметром до 120 мм. При толщине детали более 2 мм и габаритах, превышающих 12 X 12 см, применяют одновременно несколько инструментов или ведут процесс шаговым методом. При непрерывной С. нижнюю опору (напр., в виде стакана) заменяют роликом или применяют скользящий инструмент. Тонкие пленки сваривают между прокладками из неразмягчающегося материала, напр. из бумаги или целлофана толщиной 40—60 мкм. Ультразвуковым методом чаще всего сваривают полиэтилентерефталатные пленки, в том числе металлизированные. Сваркой пленок толщиной 20—40 мкм при оптимальном режиме [амплитуда смещения рабочего конца инструмента 25—30 мкм, усилие прижима 12 н (1,2 кгс), частота 50 кгц] получают швы, прочность к-рых при сдвиге составляет 60—Т0% от прочности материала при растяжении.

Герметичное соединение по всему контуру шва при

С. толстостенных изделий обеспечивается созданием на

контактирующих участках выступов (концентраторов

напряжений) различной формы, а иногда и углублений.

Для большинства пластмасс оптимальная амплитуда составляет 20—40 мкм, продолжительность точечной С.

1—9 сек, давление 1—4 Мн/м2 (10—40 кгс/см2) для жестких и 0,5—2,0 Мн/м2 (5—20 кгс/см2) для мягких пластмасс; толщина последних должна быть 0,2—1,0 мм.

С. ведут на резонансной частоте акустич. системы. Стабильная и надежная С. обеспечивается при контроле

продолжительности ультразвукового импульса по изменению амплитуды опоры, в к-рую встроен магнитоупругий датчик. '

Сварка трением. При использовании этого способа детали нагреваются в результате выделения теплоты трения. В зависимости от способа создания трения различают С. вращением, инерционную С. и С. вибротрением.

При сварке вращением в контакт приводят соосно закрепленные детали, одна из к-рых неподвижна, а другая вращается. После достижения необходимой темп-ры (обычно через 3—25 сек после начала вращения) деталь останавливают и охлаждают сварной шов под давлением. Иногда, в частности при С. длинных деталей, используют вращающийся промежуточный элемент (в этом случае обе соединяемые детали закрепляют неподвижно), к-рый м. б. изготовлен из металла, напр. алюминия, или из пластмассы. Элемент из пластмассы оставляют в сварном шве, а металлич. удаляют, после чего соединяемые детали приводят в контакт и охлаждают. Сваркой вращением соединяют стержни и трубы, а также присоединяют цилиндрич. детали к плоским и фасонным. Высокая скорость образования шва — основное достоинство этого метода. Прочность соединений, полученных при оптимальных режимах С. (табл. 3), близка к прочности свариваемого материала. Установки для

С. вращением изготовляют на базе токарных или сверлильных станков.

Инерционная сварка происходит при вращении деталей за счет энергии, запасаемой вращающимся маховиком (его масса составляет 1—2 кг на 1 см2 свариваемой поверхности). Длительность нагрева (время торможения) обычно менее 2 сек; суммарное уменьшение размеров соединяемых д