Основным направлением совершенствования горелок и оборудо­вания для сварки пластмасс газообразными теплоносителями явля­ется разработка горелок с усовершенствованными и конструктивно более простыми нагревательными элементами, с устройствами, предохраняющими сгорание нихромовой спирали из-за несвое­временной подачи газообразного теплоносителя, а также разра­ботка и внедрение оборудования для полуавтоматической и ав­томатической сварки и приспособлений, способных эффективно работать с высокопроизводительным сварочным оборудованием.

В последнее время разработаны новые оригинальные конструк­ции горелок.

Разработана, например, электрическая горелка для сварки тер­мопластичных материалов в струе сжатого газообразного теплоно­сителя, в которой применено байонетное соединение нагреватель­ного элемента с рукояткой. Соединение состоит из цоколя, смон­тированного на конце изолятора нагревательного элемента посред­ством стяжного болта. Нагревательный элемент выполнен в виде металлической втулки с изоляционным слоем внутри и выступами снаружи. Последние входят в контакт с торцами байонетных пазов патрона, закрепленного в рукоятке горелки[7]. Наличие байонетного соединения в горелке обеспечивает быструю смену нагревательного элемента. В этой конструкции горелки при сгорании нихромовой спирали нагревательный элемент вынимают и устанавливают ис­правный. Снятый нагревательный элемент поступает в ремонт. Конструкция съемного нагревательного элемента показана на рис. 4.

Разработана также оригинальная конструкция горелки с электронагревом газообразного теплоносителя[8]. В этой горелке впер­вые в технике сварки пластмасс применена рукоятка от серийно вы­пускаемых горелок «Москва» для газовой сварки металлов. Конст­рукция горелки показана на рис. 5.

Газообразный теплоноситель от компрессора, баллонов или сети поступает через шланг, надетый на штуцер горелки, в трубку 1, в торцовой части которой впаяна заглушка для изменения направле­ния подачи газа (воздуха, азота, аргона и т. д.). Далее через на­клонное отверстие газ поступает в направлении колпачка 2 и, уда­ряясь о него, проходит через нагревательный элемент (нихромовая спираль) 3. Будучи нагретым до сварочной температуры газ через конус 4 и сменный мундштук 5 поступает к месту сварного соедине­ния. Нагревательный элемент для предохранения от замыкания электрической цепи расположен внутри керамической трубки 6, которая в свою очередь помещена в стальную трубку 7. Благодаря изменению направления пути газа, рукоятка горелки в месте ее соединения с наконечником совершенно не нагревается, так как в процессе работы все время омывается холодной струей подавае­мого воздуха, азота или другого газообразного теплоносителя.

Электрический ток проходит по проводам 8, проложенным во второй трубке корпуса рукоятки горелки «Москва». Конструкция нагревательного элемента в этой горелке предельно проста. Также просто осуществляется и смена нагревательного элемента.

Узел нагревательного элемента состоит из иихромовой спира­ли 9, смонтированной на асбестовой пластинке І0. Нихромовая спираль соединяется с проводами изоляционной лентой. Для за мены узла нагревательного элемента отвертывают колпачок 2 наконечника горелки, вынимают спираль с асбестовой пластинкой и на их место устанавливают новый нагревательный элемент, для свободного входа которого в верхней части керамической трубки 6 снята заходная фаска под углом 603.

По сравнению с известными горелками горелка новой конструк­ции, кроме описанного, имеет следующие особенности.

1. Возможность подачи газообразного теплоносителя с широко регулируемой температурой за счет перестановки нагревательных элементов различного сечения и длины.

2. Применение сменного мундштука различных размеров и форм рабочей части в зависимости от вида и толщины свариваемого ма­териала (винипласт, полиэтилен, полипропилен, полиметилмета­крилат и др.).

Рис..5. Горелки для сварки пласт­масс с электронагрсвом газооб­разного теплоносителя а —общий вид горелки; б— схема кон­струкции горелки; «“-схема нагрева* тельного элемента; / — трубка; 2—за* глушка, 3—нагревательный элемент; 4 — конус; 5 —сменный мундштук; 6 — керамическая трубка; 7 — стальная трубка; — провода; ныхромоняя спираль; 10 — асбестовая пластинка

image159

Подпись: к
image160,image161,image162,image163
image164

Рис. 4. Конструкция съемного на-
гревательного элемента
/ — нпхромоная спираль; 2—цоколь; 5 —
болт; 4—втулка; В—изоляционный слой;
6 — выступ; 7—байонетный паз; S—патрон

Давление газообразного теплоносителя в кГ/см% .. , .0,1—0,25 Температура на выходе на расстоянии 10 мм от на­конечника в »С 150—340

Мощность нагревательного элемента в вт………………………….. 260

Напряжение в в……………………………………………………………….. . 36

Вес горелки в а…………………………………………………………. 300

Время нагрева газообразного теплоносителя до тем­пературы сварки в мин 1,5

Скорость сварки в м/ч

одинарным прутком в один слой……………………………………. 14,5—17

двойными прутками в один проход……………………………. . до 16

Расход газообразного теплоносителя в м3/ч…………………… 1,5—6

Указанная горелка используется при сварке винипластовых и полиэтиленовых труб, пблиметилметакрилата с винипластом, ли­стовых пластмасс (винипласт, полиэтилен, СЭП), пенополистирола и др. С помощью описанной горелки сваривают все швы в любых пространственных положениях.

Как показывает опыт эксплуатации, соединение нихромовой спирали с токоиодврдящими проводами с помощью изоленты вполне надежно и долговечно.

Разработана и применена для изготовления самых разнообраз­ных сварных конструкций и изделий горелка для сварки термо­пластов с устройством для одновременного включения и выключе­ния газообразного теплоносителя и электротока. Горелка, в кото­рой включение и выключение газообразного теплоносителя и элект­ротока производится большим пальцем руки, ведущей сварку, по­казана на рис. 6,а. Алюминиевый флажок настолько удачно рас­положен, что обеспечивает предельно простую эксплуатацию го­релки. Устройство для одновременного включения и выключения газообразного теплоносителя и электротока разработано и примене­но впервые.

Эта конструкция горелки по сравнению с другими применяемы­ми горелками отличается следующим:

в отличие от всех до сих пор известных горелок разработано и смонтировано устройство для одновременного включения и выклю­чения газообразного теплоносителя и электротока;

включением и выключением газообразного теплоносителя и электротока за счет поворота всего лишь одной детали 8 — флажка; простотой обращения;

возможностью поворота флажка в различные рабочие положе­ния и регулирования подачи количества газообразного теплоноси­теля, а отсюда и температуры его нагрева;

применением ряда деталей, уже выпускаемых промышленностью. В горелках, не имеющих устройств для включения и выключе* ния электротока и теплоносителя, часто из-за несвоевременного

image165

 

включения теплоносителя при включенном электронагревателе сго­рает нихромовая спираль. Так как почти во всех горелках электронагревательные элементы сложной конструкции, смена сго­ревших спиралей весьма трудоемка.

Поэтому конструкция горелки имеет ряд особенностей.

1. Полностью исключена возможность сгорания спиралей из-за несвоевременной подачи газообразного теплоносителя.

2. Устранены конструктивные недоработки и найдены ориги­нальные решения конструкции горелки и устройства.

Горелка состоит из пластмассовой или металлической рукоятки 1 (от горелки «Москва»). Внутри рукоятки, состоящей из двух поло­винок, соединяемых между собой винтами с гайками, проходят две трубки: одна для подачи газообразного теплоносителя 6 и вторая 2, по которой проходят два провода 3 для подвода электротока к на­гревательному элементу спирали 4, смонтированной на асбестовой пластинке 5. В трубку 6 вмонтирован краник 7. Открывают и за­крывают краник флажком 8. В трубку 2 вмонтировано устройство для замыкания и размыкания одного из проводов 3. Электри­ческий ток включают и выключают при помощи кнопки 9. Под пле­чиками кнопки установлена резиновая втулка (кольцо) 10. При нажиме на кнопку втулка сжимается, за счет чего контакт 11 сое­диняет провод 3, и наоборот: если отпустить кнопку 9 разъединя­ется провод 3, как показано на чертеже.

В качестве контакта служит деталь 11, в нижней торцовой части которой имеется латунная пластинка, вмонтированная в гетинак­совую оправу. Устройство работает следующим образом. Если фла­жок 8 находится в положении, указанном на рисунке, кран подачи газообразного теплоносителя закрывается и цепь размыкается. Для включення теплоносителя и электротока флажок повертывают вправо па 90° и, нажимая на кнопку 9, замыкают цепь.

Горелка работает в следующем порядке. Газообразный теплоно­ситель (воздух, азот, аргон и др.) по шлангу 12 поступает в трубку 6, затем через краник 7 и наклонное отверстие, ударяясь о колпачок 13, навинченный на трубку 14, омывает нагревательный элемент. Пройдя конусный штуцер 15 и мундштук 16, теплоноситель посту­пает к месту соединения свариваемых деталей (в зону сварки) по­догретым до 320° С. В металлическую трубку 14 вставлена кера­мическая трубка 17. Гайки 20 и 21 и закрывают выход газообраз­ного теплоносителя в атмосферу. Розетка 18 и вилка 19 слу­жат для соединения спирали нагревательного элемента с то­коподводящими проводами.

Как показывает опыт эксплуатации, области применения горелок весьма широкие: в заводских, построечных, полевых и монтажных условиях для сварки самых различных изделий и конструкций. Успешно свариваются непористые пластмассы, а также пластмассы с открыто-пористой структурой — пенополиуретан (поролон) и др.

Крупным преимуществом горелки является возможность ком­плектования сменными мундштуками различной формы.

ными теплоносителями…………………………. воздухопроводы, газо­

проводы, баллоны, компрессоры и др,

Очистка теплоносителя от влаги. . .во влагоотделителях

Свариваемые пластмассы………………………….. винипласт, полиэтилен,

СЭП, нолпметилмета* крилат, поролон, пено­полистирол, линолеум, винипласт с полиме­тилметакрилатом и др,

Сортамент свариваемых деталей. . . .трубы, прутки, стержни,

пленки, профили, ли­сты, литые и прессо­ванные детали, поли­мерные погонажные изделия для строи­тельства и др.

Комплектация горелки…………………… . .сменные мундштуки (пря­

мые, изогнутые II др.)

Требуемое напряжение не………………………… 36

Газообразный теплоноситель……………………. воздух, азот, аргон и

другие газы

Источники питания горелки газообраз­

 

ГОРЕЛКИ И ОБОРУДОВАНИЕ

Скорость сварки одинарными и двой­ными прутками в пог. м/ч………………………………………………………….. 14—17

Время на "смену нагревательного эле­мента в мин 0,5—1

Вес горелки в г………………………………… 270—320

 

Горелка разработана Опытным заводом ВНИИГаз для сварки пластмассовых труб и листовых материалов.

Мастерские треста Монтаж. химзащйта разработали и внедрили несколько иную конструкцию горелки (рис. 7), в которой корпус и наконечник горелки расположены на одной прямой. Электропровода расположены в резиновом шланге, по которому подается газообраз­ный теплоноситель. Массивная точеная пластмассовая рукоятка имеет сквозное прямое отверстие для прохода резинового шланга, и со стороны наконечника — гетинаксовое кольцо с резьбой. При по­мощи этого кольца рукоятка соединяется с наконечником горелки. В гетинаксовом кольце имеется в центре отверстие, через которое

 

 

Подпись: Рис. 7. Горелка С-694 для сварки термопластов с краником для регулирования количества газообразного теплоносителя 1 — краник; 2 — штуцер подачи воздуха, азота; 3—токоподволящий провод; 4 — рукоятка; 5 — наконечник; 6 — сменный мундштук

подается газообразный теплоноситель. Также через отверстия в коль­це проходят электропровода, выводы которых одновременно с кон­цами спирали нагревательного элемента монтируются на гетинаксо — вом кольце при помощи контактных винтов и шайб. Нихромовая спираль смонтирована на асбестовой пластинке.

Подпись: А-АПодпись: Рис. 8. Электрическая горелка без жароупорной керамикиimage167В этой горелке не применяется керамическая трубка для изоля­ции нагревательного элемента. Для того чтобы не произошло замыкания электроспирали с металлической трубкой наконечника, внутренняя поверхность трубки обкладывается листовым асбестом, с образованием внутренней трубки. Нагревательный элемент го­релки рассчитан на ра — „ боту при напряжении

от 12 до 36 в. Горелка удобна при выполне­нии сварочных работ в монтажных условиях.

Конструкция горелки довольно удачна. В этой конструкции горелки имеется устройство для включения и выключе­ния газообразного теп­лоносителя. Электроток и воздух подводят раздельно. Горелка успешно используется при сварке пластмассовых труб в монтажных условиях. Она с ус­пехом может применяться для сварки в тесных и неудобных местах, В’ тресте Промвентиляция разработана и внедрена электри­ческая горелка для сварки пластмасс газообразными теплоносите­лями, в которой керамические детали заменены листовым асбестом. Конструкция такой горелки показана на рис. 8.

Горелка имеет сменный мундштук 1, который изготовляется лю­бой требуемой формы в зависимости от характера выполняемых сва­рочных работ и конструктивных особенностей изделий. При не­обходимости горелка может быть обеспечена набором сменных мунд — 44

штуков. Мундштук при помощи гайки 2 соединяется с конусным переходом 3, который монтируется на корпусе наконечника горел­ки 4. В корпусе наконечника устанавливается трубка 5, изго­товляемая из листового асбеста толщиной 2 мм. Трубка имеет сты­ковой продольный шов. Сердечник б нихромовой спирали 7 изго­товляется также из листового асбеста толщиной 4 мм или из двух пластинок толщиной 2 мм каждая. Спираль при мощности горелки 400 вт н напряжении 36 в изготовляют из проволоки диаметром 0,6 мм (длиной 800 мм),

0, Подпись: Рис. 9. Электрическая горелка с эжектором для регулирования температуры газообразного теплоносителяimage168"8 мм (длиной 1500 мм),

1 мм (длиной 1850 — мм), и ручку горелки 8— из винипласта. Газообраз­ный теплоноситель под­водят при помощи труб­ки 9, на которую на­девается резиновый шланг.

На Пермском маши­ностроительном заводе горношахтного оборудо­вания внедрена элект­рическая горелка для сварки пластмасс газо — ‘ ‘

образными теплоносителями, конструкция которой позволяет регулировать температуру подаваемого в зону сварки нагретого воздуха или газа. Конструктивно горелка выполнена в виде писто­лета (рис. 9). В корпусе 1 находится полая цилиндрическая трубка 2 с отверстиями 3 для прохода газа. Соосно с ней расположен нагре­вательный элемент, выполненный в виде асбестоцементного сердеч­ника 4 (с винтовыми канавками 5 для спирали б) и плотно соединен­ный с керамической трубкой 7.

К передней части корпуса при помощи конической насадки 8 присоединен наконечиик-эжектор 9 с отверстиями 10.

Рукоятка 11 корпуса имеет воздушный шланг 12 и электро­кабель 13. По шлангу газ или воздух поступает в полость 14, оттуда через отверстия 3 — в полость 15, далее через прорези 16 — в вин­товую канавку 5, где нагревается от спирали 6, а затем направляет­ся в камеру 17 и на сварку. Температуру выходящего газа или воз­духа регулируют вращением наконечника-эжектора 9. Во время вращения эжектора отверстия 10 открываются или закрываются конической насадкой 8. При этом холодный воздух через отверстия 10 направляется в камеру 17 и смешивается с горячим газом (воз­духом), поступающим из винтовой канавки 5, понижая его темпе­ратуру до требуемой. Температуру сварки можно регулировать.

В тресте Запорожеантехмонтаж внедрена электрическая го­релка для сварки пластмасс, конструкция которой несколько от­лична от описанных.

Конструкция горелки (рис. 10) состоит из термоэлемента 1, цилиндров 2 и 3, газораспределительного устройства 4, токопро — вода 5, наконечника 6, термоизоляторов 7, накидных гаек 8, рукоят­ки 9 и трубки 10.

В конструкции этой горелки используется ие ни хромовая спи­раль, а нихромовая проволока, продольно намотанная на фарфоро­вую трубку. В этом случае воздушная струя скользит вдоль витков — нихромовой проволоки, и никаких добавочных переходных сопро­тивлений из-за действия струи воздуха на витки спирали не возни­кает. Долговечность горелки при этом возрастает.

image169

Рис. 10. Электрическая горелка с продольно намотанной нихромо­вой проволокой на фарфоровую трубку

Принцип работы горелки следующий: воздух или другой инерт­ный газ подается через трубку 10 к газораспределительному устрой­ству. Затем воздух проходит в продольном кольцевом зазоре между первым и вторым цилиндром. Далее через четыре отверстия в пер­вом цилиндре воздух движется в противоположном направлении. Через естественные зазоры между нихромовой проволокой, фар­форовой втулкой и термоизолятором воздух снова изменяет направ­ление и движется к наконечнику. Такое трехкратное изменение по­тока воздуха является причиной высокого к. п. д. горелки, что, естественно, приводит к увеличению производительности сварки в 1,5—2 раза.

Для создания уплотнения в левой части горелки в торце термо­элемента намотан шнуровой асбест, смоченный жидким стеклом.

Температуру воздуха регулируют изменением количества тепло­носителя (скорость подачи теплоносителя 25—30 м/сек, напряжение питающей сети 36 в, потребляемая мощность 500 вт, вес горелки 300 г).

Горелка прошла производственные испытания при сварке ви­нипласта и полиэтилена и показала высокие эксплуатационные ка­чества.

При монтаже кабелей связи в пластмассе в последнее время при­меняют электрические горелки пистолетного типа (рис. 11). Эти горелки удобны и для выполнения других работ в производствен­ных и полевых условиях. В зависимости от толщины свариваемого материала и диаметра сварочного прутка в этой горелке применяют­ся мундштуки с внутренним отверстием 3,6; 3,8 и 4,2 мм. Горелка работает от источника переменного тока напряжением 36 в, мощ­ность нагревательного элемента 300—400 вт, срок его службы — 1200—1500 ч. Избыточное давление газообразного теплоносителя регулируют при помощи крана, установленного на воздухосборни­ке компрессора или воздушной магистрали. Вес горелки 1200 г.

image170

На рис. 12 показана конструкция электрической горелки с кра­ником для регулирования подачи газообразного теплоносителя в зону сварки[9]. Расположение регулировочного краника непосред­ственно на рукоятке горелки обеспечивает удобную работу операто-

image171

Рис. 12. Горелка’с краником дли регулирования по­дачи газообразного теплоносители и зону сварки

ра-сварщика. Исключаются потери времени на регулирование по­дачи газообразного теплоносителя. Этот же краник служит и для подачи, и отключения газообразного теплоносителя. Вес горелки 300 г. Горелка успешно применяется в заводских и монтажных

условиях на сварке линолеума, винипласта, полиэтилена, вини­пласта с полиметилметакрилатом, поролона и других пластмасс.

Из зарубежных образцов определенный интерес представляет горелка с вмонтированным в нее дутьевым вентилятором для подачи газообразного теплоносителя в зону сварки.

Конструкция одной из. таких горелок, выпускаемых фирмой «Цинзер», приведена на рис. 13. Эта горелка применяется для свар­ки твердого и мягкого поливинилхлоридов, полиэтилена, поли­пропилена, полиметилметакрилата, полиизобутилена, полистиро­ла, поликарбоната, астралона и других пластмасс.

Горелка имеет трехступенчатый электронагревательный эле­мент и три сменных наконечника. Температура газообразного тепло­носителя — от 200 до 500° С, внутренние диаметры сопл мундшту­ков 3,4 и 5 мм. Вес горелки 900 г, Преимуществом такой конструкции горелки является то, что при ее работе не требуется источника пи­тания газообразным теплоносителем. Это обстоятельство имеет некоторое значение при выполнении сварочных работ в полевых условиях (прокладка водонапорных трубопроводов, обкладка водо­емов и др.).

Эта же фирма выпускает горелку, общий вид которой показан на рис. 14. Горелка предназначена для сварки тех же пластмасс, что и со встроенной воздуходувкой.

Газообразный теплоноситель нагревают посредством двухсту­пенчатого электронагревательного элемента мощностью от 250 до 400 вт. Температура нагрева газообразного теплоносителя регули­руется от 200 до 500° С. Необходимый газообразный теплоноситель, не содержащий масла, потребляют из баллонов, воздухопроводов и компрессоров. Его поступление регулируют краником, вмонти­рованным в трубку за пределами рукоятки. Токоподводящий про­вод и газообразный теплоноситель в корпусе горелки проходят по одной трубке. Горелка снабжена набором сменных мундштуков. Вес горелки 700 г. Кнопка включения электронагревательного эле­мента расположена на рукоятке горелки.

На рис. 15 показана конструкция горелки также фирмы «Цин — зер», которая применяется для нагревания пластмассовых деталей перед гибкой при изготовлении корпусов прямоугольных баков, вентиляционных систем, фасонных деталей и т. д. Мощность нагре­вательного элемента такой горелки составляет 1000 вт, вес ее 950 г.

Горелка снабжена широкоструйным сменным мундштуком с вы­ходным отверстием прямоугольного сечения размером 50 х 5 мм. Потребителю горелку поставляют в специальном деревянном чемо­данчике, в который кроме горелок укладывают гаечный ключ, проволочную щетку, нагревательный инструмент для контактной сварки, сменные мундштуки, шабер, лезвия для срезки и отрезки присадочных прутков (рис. 16).

При пользовании горелками как отечественными, так и зарубеж­ными следует иметь в виду, что их долговечность и производитель-

Рис. 15. Горелка для нагрева пластмассовых Рис. 16 Чемоданчик с уложен-

деталей в мостах изгиба ными горелкой и инструментами

ность труда оператора-сварщика во многом зависят от соблюдения правил пользования горелками и проволокой, применяемой для изготовления нагревательных элементов, В начале сварки всеми описанными горелками необходимо начать подачу газообразного теплоносителя, а затем включить нагревательный элемент. По окон­чании работ сначала выключают нагревательный элемент, а затем через 4—5 мин прекращают подачу газообразного теплоносителя.

Нагревательный элемент (спираль, проволока и др.) следует изготовлять из проволоки высокого омического сопротивления из жаростойких сплавов ГОСТ 2238—58 (переиздание, март 1965 г.). Наилучшие результаты и наибольшую долговечность нагреватель­ных элементов обеспечивает проволока марок Х15Н60Н и Х20Н80Н. Эти марки проволоки обладают наибольшей «живучестью».

На срок службы проволоку испытывают ускоренным методом (ГОСТ 2419—58). Стойкость проволоки должна составлять не менее 100 ч для проволоки марок XI5Н60Н и Х20ГН80Н и не менее 80 ч для проволоки марок Х13Ю4, ОХ23Ю5А и ОХ23Ю5;

Испытание проволоки на навивку следует вести по ГОСТ 10447—63.

По требованию потребителя может поставляться проволока марки Х20Н80Н для нагревательных элементов с «живучестью» не менее 200 ч.

Для сварки пластмасс все шире используются газопламенные и модернизированные горелки, применяемые для сварки металлов. Газопламенная горелка ГТП-1-56 предназначена для сварки термо­пластических материалов, но может также применяться для нагре­ва листов материала (например, винипласта) при формовании де­талей.

Конструкция горелки ГГП-1-56 принципиально отличается от существующих горелок для сварки горячим воздухом тем, что в пей для нагрева пластмассы используются продукты сгорания горючего газа в смеси с воздухом.

Горелка рассчитана на применение в качестве горючего газа аце­тилена или водорода и работает при давлении горючего газа 0,1 —

1 кГ/сма (на входе), что достигается применением набора сменных инжекторов, отличающихся диаметром отверстия.

В качестве горючего газа в горелке используется ацетилен, ко­торый может быть заменен водородом.

Характеристика горелки приведена ниже.

в кг………………………………………………………………………….. 0.48

Длина (без ниппелей и накидных гаек) в мм. . . 315

Температура нагретого воздуха в СС…………………………….. 250—300

Рабочее давление сжатого воздуха в сети в ати. 0,3—5

Расход сжатого воздуха (производительность горел­ки по горячему воздуху) в мл! ч

при давлении 0,6 ати…………………………………………….. 2

» » 0,8 »………………………………………………………………. 2,8

при давлении выше I ати…………………………………….. не менее 3

Расход горючего газа в м3/ч:

ацетилена при давлении на входе в горелку не

ниже 0,1 ати…………………………………………………… 0,045

водорода при давлении на входе в горелку не ниже 0,01 ати 0,1

Питание горелки осуществляется от газогенераторов (ацетилен) из магистралей и баллонов. При выборе источника питания следует исходить из того, что давление горючего газа на входе в горелку должно быть не меньше 1000 мм вод. cm. при среднем расходе аце­тилена 30—50 л/ч и водорода 100—150 л/ч.

Рис. 17, Газопламенная горелка ГГП-1-56 для сварки термо — пластических материалов

Наиболее желательное давление сжатого воздуха в сети — 0,5—1,5 ати.

Питание горелки воздухом может вестись от любого источника (баллонов, магистральной воздушной линии, самостоятельного ком­прессора или воздуходувки), обеспечивающего требуемые расход и давление воздуха.

При пользовании для работы горелки газами от баллонов по­следние снабжают редукторами для снижения давления газа до требуемого.

Воздух не должен содержать капелек масла и воды. Поэтому при пользовании воздухом непосредственно от воздуходувки ИЛИ ИЗ магистрали необходимо предварительно пропускать его через масло — водоотделитель (при наличии масловодоотделителя в магистральной линии специальный масловодоотделитель ставить необязательно).

Горелка ГГП-1-56 состоит из ствола и специального наконечника (рис. 17), Наконечник крепится к стволу 1 накидной гайкой 2. При затягивании накидной гайки камера 3 уплотняет воздушный канал, а резиновое кольцо 4 —- кольцевое пространство, по которо­му подается горючий газ. Камера 3 имеет два канала: канала для прохода горючего газа и канал в для подачи сжатого воздуха, В камеру 3 впаян штуцер 5, к которому с помощью накидной гайки 6 присоединяется трубка 7 (другой конец трубки припаян к корпусу 5). Внутри корпуса 8 и навинченного на него мундштука 9 проходит сопло 10, имеющее резиновую уплотнительную прокладку 11, уплотняющую зазор между корпусом 8 и соплом 10. Последнее имеет

кольцо 12 для регулирования подсоса воздуха из атмосферы; в соп­ло 10 ввинчивается инжектор 13. Само сопло 10 завертывается в ка­меру 3, переходящую в газовую камеру 14.

Работает горелка следующим образом. Из ствола горелки при открывании вентилей горючий газ проходит в кольцевое пространст­во ствола, откуда через канал а камеры 3, газовую камеру 14 и ин­жектор 13 попадает в сопло 10. В стенках сопла просверлены два отверстия, через которые движущимся по соплу горючим газом заса­сывается атмсферный воздух. Степень подсоса регулируется пере­мещением вдоль оси сопла кольца 12, открывающего в нужной сте­пени отверстия для подсоса воздуха.

Образовавшаяся (благодаря подсосу воздуха из амтосферы) газовоздушная горючая смесь по выходе из сопла 10 сгорает. Продукты сгорания смешиваются с воздухом, который поступает из ствола 1 горелки по каналу а камеры 3, штуцеру 5и трубке 7в коль­цевой зазор между корпусом 8 н соплом 10 и по восьми каналам про­ходит в воздушную камеру, образующуюся между мундштуком 9 и соплом 10. Направляемый по мундштуку 9 воздух формируют факел пламени внутри воздушной камеры.

Факел пламени при нормальной работе горелки имеет форму правильного конуса синеватого цвета при работе на ацетилене (во­дородного пламени, обдуваемого воздухом, не видно), вершина кото­рого расположена на оси сопла и выдается из мундштука наружу не более чем на 3—7 мм.

Смешение продуктов сгорания с воздухом начинается в пе­редней части воздушной камеры. Заканчивается оно уже по выходе смеси из мундштука на расстоянии 7—10 мм от него.

Горелка рассчитана на подачу 3 м3/ч воздуха с температурой 300е’С.

Температура смеси продуктов сгорания с воздухом может регу­лироваться в широких пределах.

Неполадки в работе, возникающие при неправильной отладке и уходе за горелкой Г. ГП-1 -56, и меры по их устранению приведены в табл. 5.

Горелки для газовой сварки металлов без реконструкции при­менять для сварки пластмасс нельзя ввиду высокой температуры пла­мени. Для того чтобы использовать газосварочные горелки для свар­ки пластмасс, их модернизируют. Чаще всего у горелок типа СГМ, «Москва», СУ и других конструкций выпрямляют наконечник. К стволу горелки при помощи болта с гайкой или шарнирного хому­тика присоединяют трубку для подачи газообразного теплоносителя, к которой припаян бачок-цилиндр с трубкой для выхода воздуха, азота или другого газа.

Газообразный теплоноситель поступает по трубке в бачок-ци­линдр, где подогревается ацетилено-кислородным пламенем горел­ки до сварочной температуры, а затем через трубку бачка, выполнен­ную в виде мундштука горелки, поступает к месту соединения сва­риваемых деталей.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕПОЛАДКИ В РАБОТЕ ГОРЕЛКИ ГПЫ-56
И МЕРЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Ослабло сальниковое уплотнение

Ослабло уплотнение

Неплотно завернуто сопло

«Проскок» пламени внутрь сопла—плохо уп­лотнен инжектор в гнез­де сопла, давление го­рючего газа меньше 0,01 ати, помер инжек­тора не соответствует давлению горючего газа на входе в горелку Мала подача воздуха, слишком сильно затянут мундштук, мало давле­ние воздука

Ослабло резиновое уплотнение

а) Подтянуть сальнико­вую ганку

б) Заменить сальниковую

набивку 1

Подтянуть накидную гай­ку, заменить резиновую прокладку

Разобрать горелку, про­верить уплотнение инжек­тора в гнезде сопла, со­брать горелку и сильнее затянуть сопло

Проверить правильность сборки горелки, проверить и повысить давление газа на входе в горелку

Открыть больше воздуш­ный вентиль, проверить правильность установки мундштука, проверить дав­ление сжатого воздуха па входе в горелку

Подтянуть накидную гай­ку на трубке, заменить ре­зиновую прокладку

Иногда применяют модернизированные горелки, в которые дополнительно встраивается трубка подачи газообразного теплоно­сителя без дополнительного бачка. Температуру нагрева воздуха, азота или других газов снижают, изменяя расстояние между мунд­штуком горелки и трубкой подачи газообразного теплоносителя.

Применение модернизированных горелок имеет большие до­стоинства, к которым относятся безотказность и долговечность в ра­боте. Кроме того, горелки для сварки металлов имеются во многих цехах, в мастерских и на монтажных участках, что обеспечивает бы­струю переналадку их на сварку пластмасс.

Горелка для сварки пластмасс ГГП-1-56, так же как и горелки для сварки металлов, серийно выпускается предприятиями, спе-

диализированными на выпуске газосварочной аппаратуры, Эти же предприятия поставляют запасные детали.

Для сварки пластмасс газообразными теплоносителями при­меняется также оборудование для полуавтоматической и автомати­ческой сварки.

Для полуавтоматической сварки крупногабаритных конструк­ций из пленочных пластмасс толщиной от 25 до 100 мк использует­ся сварочная машина МСГ1-2[10]. Машина позволяет сваривать прямоли­нейные нахлесточные и Т-образные, а также криволинейные швы с большим радиусом кривизны.

Машина устанавливается на направляющей и движется вдоль конфекционного стола по свариваемому материалу.

Техническая характеристика машины

Способ сварки…………………………………………………… нагретым возду­

хом, азотом или другими газами

Сварку пластмасс на машине ведут без прокладок. Этот процесс заключается в одностороннем нагреве свариваемой пленки струей газообразного теплоносителя[11]. Зона разогрева (ширина шва) огра­ничивается двумя бесконечными лентами, с помощью которых одно­временно перемещается сварочная головка (в подвижных сварочных машинах) или протягивается свариваемый материал (в установках стационарного типа). Свариваемые пленки укладывают на мягкую подложку, обычно из микропористой резины. За счет своей упругости подложка вдавливается в щель, образуемую ограничительными лен­тами, что совместно с силой струи нагретого газообразного теплоно­сителя создает давление на пленки в зоне шва, необходимое для. сближения поверхностей свариваемых пленок и их сварки. Отсут­ствие давления газообразного теплоносителя на свариваемые плен­ки и контакта нагретой зоны пленок с нагревателем позволяет полу­чить в некоторых случаях значительно более прочные сварные сое­динения, чем при контактной сварке.

Способ сварки пластмасс без прокладок при одностороннем на­греве свариваемого материала применим для соединения тонких пленок толщиной до 150 мк.

Скорость сварки газообразными теплоносителями при односто­роннем нагреве свариваемого материала зависит от количества линейно расположенных сопл горелок, из которых подается нагре­тый газообразный теплоноситель.

Для автоматической сварки листовых пластмасс (винипласт, полиэтилен и др.) используются автоматы, одна из конструкций которых показана на рис. 18.

Автомат состоит из тележки 1, которая передвигается по легким рельсам-направляющим при помощи двух приводных колес 2, Скорость движения тележки можно регулировать в зависимости от размера присадочного прутка.

Для согласования скорости пе­редвижения тележки со ско­ростью подачи прутка служит предохранительная фрикцион­ная муфта 3.

Сжатый воздух от компрес­сора поступает через входной штуцер 4, подогревается в электронагревательном элемен­те до 220—240° С и через втул­ку 5 и сменный наконечник 6 поступает к месту сварки. Ко­личество и температуру воздуха можно регулировать. Излишек I его выходит через трубку 7.

Присадочный пруток вставляется в паз 8 (на боковой крышке) и механизмом подачи направляется через сменный наконечник 9, зажатый винтом 10, в стык свариваемых листов винипласта. Сва­ренный шов прикатывается роликом 11.

Направляющее колесико 12 смонтировано на поворотном рычаге! 13 с нажимной пружиной, степень натяжения которой можно регу-

примерно составляет 18—25 м/н.

Описанным автоматом сваривают кольцевые продольные швы плоских и цилиндрических конструкций, имеющих значительную протяженность сварных швов.

веских конструкций. В этом случае внутрь свариваемого цилиндра

устанавливают направляющие, по которым передвигается сварочный | автомат. Наружные швы цилиндрических конструкций также сва­

ривают с установкой направляющих путей с канавками под колеса.

[ Известны сварочные автоматы, колеса которых при сварке уста-

‘ навливают под различными углами по отношению к свариваемому

і шву цилиндрических изделий, что исключает применение допол-

нительных приспособлений для сварки внутренних и наружных швов цилиндрических конструкций. Расширение применения авто­матической сварки газообразными теплоносителями обеспечивает ускорение технического прогресса.

Несмотря на наличие разработанных и применяемых других механизированных способов сварки, к числу которых относятся сварка токами высокой частоты, контактная сварка, сварка ультра­звуком и др., объем сварных конструкций, выполняемых с помощью сварки газообразными теплоносителями до сих пор еще значителен. Поэтому внедрение полуавтоматической и автоматической сварки с применением эффективных приспособлений следует считать одним из прогрессивных направлений дальнейшего развития техники сварки пластмасс газообразными теплоносителями. При внедрении более совершенных способов сварки и приспособлений весьма целесо­образно использовать опыт разработки и применения технологичес­кой оснастки, внедренной для сварки металлических конструкций. Эта технологическая оснастка, проверенная длительной практикой, с успехом может быть использована при изготовлении сварных из­делий и конструкций из пластмасс.