Как сваривают листы полипропилена и трубы из него

Как сваривают листы полипропилена и трубы из него

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).

Базовые параметры полимера

Это сырье изготавливается в промышленных условиях преимущественно из молекул изотактической конструкции. Нагретый металл проводят сквозь валики — так и получается полипропилен в виде листов.

Полимеру свойственна работа во время конструирования сосудов, огромных труб. Он может похвастаться обособленностью, и в сфере изоляционных материалов его также используют.

Поговорим о базовых свойствах полипропилена:

  • Он прекрасно себя ведет в условиях повышенной влажности.
  • Устойчив к внешним факторам в плане механики.
  • Стабилен в отношении к химическим материалам, среди которых – щелочь, соли и кислоты.
  • Не подвергается действию УФ-лучей.

Полимер может применятся в десятке областей, его возможно разрезать и соединить многими способами. В 21 веке наиболее распространен такой монтаж:

  1. Машинный, он помогает использовать крепежные системы. У подобных конструкций будет существенный минус: они не смогут выдать большие показатели теплоизоляции.
  2. Склейка предполагает плотный контакт материала с механической субстанцией. При этом клей не оказывает никаких негативных воздействий на металл.
  3. Сваривание полимерных листов. В результате у вас будет прочная конструкция, в создании которой поможет сварочный инструмент.

Технология сварки

При температурном соединении не нарушается структура полимера, сцепление соединяемых деталей происходит за счет процесса взаимодиффузии. Сварка полипропиленовых листов заключается в разогреве стыка до вязко-текучего состояния. При выборе оборудования необходимо учитывать, что при медленном разогреве в местах соединений материал дает усадку, от этого страдает качество шва. Температура сварки зависит от вида инструмента. Для монтажа листов используется полиффузный метод, когда разогреваются стыки. Еще соединение делается с помощью экструдера. Разогреть полипропилен можно воздушным пистолетом (феном).

Имея необходимое оборудование, соединять листы можно своими руками.

Методы ручной сварки листового полипропилена

При монтаже используются два инструмента: сварочный экструдер для полипропилена и фен. Между свариваемых листов укладывается полипропиленовая проволока или пруток для сварки. Он выбирается по виду монтируемого материала, должен соответствовать ему по классу материала, виду изготовления.

Для сварки полипропилена феном нужен инструмент большой мощности, разогрев проводится в течение 5–10 минут. До этого необходимо подготовить поверхности соединяемых частей: зачистить их мелкой шкуркой, чтобы образовались неровности. Затем под углом 45°срезается кромка. Для непрерывной укладки прутка используется насадка, фен для сварки обычно ими укомплектован. Их недолго сделать из жести самостоятельно. В процессе стык разогревается до 180°С, поэтому феном для сварки полипропилена монтируют листы толщиной до 20 мм. Для листов свыше 16 мм применима сварка экструдером, это более надежный способ соединения. Инструмент разогревает лист до 270°С, он оснащен специальными насадками, которые применяются при монтаже сложных геометрических форм. Работать им необходимо быстро, чтобы лист не расправлялся. Если на агрегате две насадки, включать обе сразу не рекомендуется.

Принцип работы экструдера заключается в разогреве прутка до однородной консистенции, при этом одновременно разогревается стык и выдавливается экстрадированный полипропилен. Есть модели экструдеров, куда вместо прутка можно закладывать гранулы. Они размягчаются в пластификаторе и прессом подаются в рабочую зону. Получается очень качественный и прочный шов.

Автоматическая сварка

Для соединения листов созданы сварочные станки. Это оборудование для сварки создает ровный диффузный шов за счет касания стыка нагревательным элементом. Автоматический паяльник нужен при большом объеме работ. Температура регулируется в зависимости от структуры листа, на автомате можно производить сварку листов полипропилена толщиной от 16 мм.

Сварочные аппараты

С конструктивной точки зрения паяльное оборудование немного напоминает самый обычный электрический утюг. Основа представлена массивным металлическим нагревателем, поверхность которого – это съёмные специальные насадки.

Приборы для стыковой сварки полипропиленовых труб обладают более сложными конструкциями. В них, помимо нагревательного элемента, также присутствует система, отвечающая за центровку свариваемых элементов.

Классификация оборудования для сварки пластиковых труб подразделяет устройства на следующие основные группы:

  • непрофессиональные ручные аппараты, или «утюги» для пайки ППР труб. Оптимальный выбор для бытового использования (D не более 50 мм). При необходимости используются насадки, имеющие тефлоновую поверхность и позволяющие легко работать с более объёмными трубами;
  • механические сварочные аппараты. Такая техника обеспечивает надёжную сварку больших труб, имеющих D 40 мм или более. В конструкцию входят дополнительные элементы в виде приборного блока и гидроагрегата на рамной основе. На боковых частях установлены особые захваты-полукольца с вкладышами.

Характеристики дополнительных аксессуаров и их количество зависят от фирмы-производителя, а также ориентированы на конкретные модельные особенности сварочного аппарата.

Полипропиленовый лист: обзор материала для заготовок

Листовой полипропилен производится из гранул, путем экструзии (выдавливания) расплавленной массы полимера сквозь калибровочное отверстие (щель). С помощью подобной технологии можно получить листовой «прокат» любой ширины или длины.

Однако в продажу листовой полимер поступает в виде мерных отрезков шириной до 1,5 метров и длиной до 4 метров. Поверхность листа может быть матовой или глянцевой. В последнем случае лист покрывают особой пленкой.

Как и любое другое изделие из полипропилена, листовой материал является хорошим диэлектриком, обладает завидной гидрофобностью и достаточной стойкостью к истиранию и высокой химической стойкостью.

Поэтому полипропиленовые листы используют в качестве отделочного материала или в роли материала конструкционного. В последнем случае стыковку листов или листовых заготовок обеспечивает сварка полипропиленовая – особая технология формирования высокопрочных и герметичных соединений неразъемного типа. Причем в процессе сварки можно задействовать, как термомеханические, так и только термические технологии.

Технология сварки полипропиленового листа

Сварка полипропиленового листа – это процесс, позволяющий благодаря своей уникальной технологии намного сократить время ввода бассейна в эксплуатацию (по сравнению с железобетонными). При изготовлении цельносварной конструкции на месте её будущей эксплуатации листовой пластик соединяется под прямым углом или в стык при помощи двух основных способов.

Сварка полипропилена листового феном и экструдером

Сварка полипропилена листового феном. Выполняется при помощи мощного строительного фена и подобранной по толщине и классу материала полипропиленовой проволоки. Будучи расплавленной, она заполняет подготовленный сварной шов.

Сварка листового полипропилена экструдером. Выполняется особым инструментом с множеством насадок – экструдером, способным создавать высокую температуру (до 270 0 С) в зоне сварного шва.

Перед соединением листы пластика зачищаются и обезжириваются.

Основные технические показатели полипропилена

Полипропилен, как синтетически неполярный термопластичный материал, получают в промышленности из макромолекул изотактического строения. При комнатной температуре материал не растворяется в органических жидкостях, однако он может растворяться в некоторых видах растворителей при нагревании до высоких температур.

Полипропилен устойчив к щелочам, кислотам, растворам солей и иным неорганическим агрессивным средам, имеет низкий уровень влагопоглощения, высокие показатели электроизоляционных свойств, хорошие механический свойства, повышенную жёсткость и высокий уровень ударопрочности.

Читайте также  Как выбрать электрод

Виды полипропилена

Уникальные свойства материала способствуют его широкому применению. Полипропилен бывает:

  1. экструдированным;
  2. кашированным;
  3. прессованным,

каждый вид имеет собственное назначение, виды монтажа, сварки, склейки.

Маркировка листового полипропилена РР зависит от дополнительных технических характеристик. Маркировка и свойства:

  • H – химическая стойкость;
  • R – химостойкость дополненная повышенной прочностью, устойчивостью к высоким температурам;
  • S – химическая устойчивость, не горючий материал;
  • S-el – инертность к химическим реагентам, не горючесть, электропроводность.

Такая маркировка используется на территории страны и за рубежом.

Листовой полипропилен делится на типы по способу производства:

  • плотный;
  • ячеистый;
  • вспененный,

каждый, из них имеет свои технические и технологические особенности. Плотный имеет жесткость, ячеистый имеет структуру упаковочного материала, вспененный ценится как материал для эффективной изоляции.

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.