סוג ריתוך פלסטיק

ריתוך פלסטיקהוא ריתוך לחומרים פלסטיים מוגמרים למחצה, ומתואר ב-ISO 472 כתהליך של איחוד משטחים מרוככים של חומרים, בדרך כלל בעזרת חום (למעט ריתוך ממס).ריתוך של תרמופלסטיים מתבצע בשלושה שלבים עוקבים, כלומר הכנת פני השטח, הפעלת חום ולחץ וקירור.

ריתוך גז חם

ריתוך גז חם, הידוע גם בשם ריתוך אוויר חם, הוא טכניקת ריתוך פלסטי באמצעות חום.אקדח חום שעוצב במיוחד, הנקרא רתך אוויר חם, מייצר סילון אוויר חם המרכך גם את החלקים שיש לחבר וגם מוט מילוי פלסטיק, שכולם חייבים להיות מאותו פלסטיק או פלסטיק דומה מאוד.(ריתוך PVC לאקריל הוא חריג לכלל זה.)

ריתוך אוויר/גז הוא טכניקת ייצור נפוצה לייצור פריטים קטנים יותר כגון מיכלי כימיקלים, מיכלי מים, מחליפי חום ואביזרים אינסטלציה.

במקרה של קורים וסרטים אסור להשתמש במוט מילוי.שתי יריעות פלסטיק מחוממות באמצעות גז חם (או גוף חימום) ולאחר מכן מגולגלות יחד.זהו תהליך ריתוך מהיר וניתן לבצעו ברציפות.

ריתוך קצה מהירות

עם ריתוך מהיר, רתכת הפלסטיק, בדומה למלחם במראה ובכוח, מצוידת בצינור הזנה למוט הריתוך הפלסטי.קצה המהירות מחמם את המוט ואת המצע, ובו בזמן הוא לוחץ את מוט הריתוך המותך למקומו.חרוז של פלסטיק מרוכך מונח לתוך המפרק, והחלקים ומוט הריתוך מתמזגים.עם סוגים מסוימים של פלסטיק כגון פוליפרופילן, יש "לערבב" את מוט הריתוך המומס עם חומר הבסיס המומס למחצה המיוצר או לתיקון.טכניקות ריתוך אלו שופרו עם הזמן והיו בשימוש במשך 50 שנה על ידי יצרני ותיקוני פלסטיק מקצועיים ברחבי העולם.שיטת ריתוך קצה מהירות היא טכניקת ריתוך הרבה יותר מהירה ועם תרגול ניתן להשתמש בה בפינות צרות.גרסה של "אקדח" קצה המהירות היא בעצם מלחם עם קצה רחב ושטוח שניתן להשתמש בו כדי להמיס את מפרק הריתוך וחומר המילוי ליצירת קשר.

ריתוך אקסטרוזיה

ריתוך שחול מאפשר יישום של ריתוכים גדולים יותר במעבר ריתוך בודד.זוהי הטכניקה המועדפת לחיבור חומר בעובי של מעל 6 מ"מ.מוט ריתוך נמשך לתוך מכבש פלסטיק ידני מיניאטורי, מפלסטיק ונאלץ החוצה מהמכבש כנגד החלקים המחוברים, אשר מתרככים עם סילון אוויר חם כדי לאפשר הדבקה.

ריתוך קשר

זה זהה לריתוך נקודתי פרט לכך שהחום מסופק עם הולכה תרמית של קצות הצביטה במקום הולכה חשמלית.שני חלקי פלסטיק מוכנסים זה לזה במקום שבו קצוות מחוממים צובטים אותם, נמסים ומחברים את החלקים בתהליך.

ריתוך פלטות חמות

הקשורים לריתוך מגע, טכניקה זו משמשת לריתוך חלקים גדולים יותר, או חלקים בעלי גיאומטריית מפרק ריתוך מורכבת.שני החלקים שיש לרתך ממוקמים בכלי העבודה המחוברים לשני הלוחיות המנוגדות של מכבש.פלטה חמה, בעלת צורה התואמת את גיאומטריית מפרק הריתוך של החלקים לריתוך, מועברת במקומה בין שני החלקים.שני הפלטות המנוגדות מזיזות את החלקים למגע עם הפלטה החמה עד שהחום מרכך את הממשקים לנקודת ההיתוך של הפלסטיק.כאשר מצב זה מושג, הפלטה החמה מוסרת, והחלקים נלחצים יחד ומוחזקים עד שמפרק הריתוך מתקרר ומתמצק מחדש ליצירת קשר קבוע.

ציוד ריתוך פלטות חם נשלט בדרך כלל באופן פנאומטי, הידראולי או חשמלי באמצעות מנועי סרוו.

תהליך זה משמש לריתוך רכיבי רכב מתחת למכסה המנוע, רכיבי אבזור פנימיים לרכב, מכשירי סינון רפואיים, רכיבי מכשירי חשמל ורכיבי פנים אחרים לרכב.

ריתוך בתדירות גבוהה

ריתוך בתדר גבוה, הידוע גם בשם איטום דיאלקטרי או איטום חום בתדר רדיו (RF) הוא טכנולוגיה בוגרת מאוד שקיימת מאז שנות ה-40.גלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה בטווח של תדרי רדיו יכולים לחמם פולימרים מסוימים עד לריכוך הפלסטיק לצורך ההצטרפות.פלסטיק מחומם, ריתוך יחד בלחץ.חום נוצר בתוך הפולימר על ידי כיוון מחדש מהיר של כמה דיפולים של כימיקלים של הפולימר, מה שאומר שניתן למקם את החימום, והתהליך יכול להיות רציף.

ריתוך אינדוקציה

כאשר מבודד חשמלי, כמו פלסטיק, מוטבע בחומר בעל מוליכות חשמלית גבוהה, כמו מתכות או סיבי פחמן, ניתן לבצע ריתוך אינדוקציה.מכשיר הריתוך מכיל סליל אינדוקציה המופעל באמצעות זרם חשמלי בתדר רדיו.זה יוצר שדה אלקטרומגנטי הפועל על חומר מוליך חשמלי או פרומגנטי.בחומר מוליך חשמלי, אפקט החימום העיקרי הוא חימום התנגדות, הנובע מזרמים המושרים הנקראים זרמי מערבולת.ריתוך אינדוקציה של חומרים תרמופלסטיים מחוזקים בסיבי פחמן היא טכנולוגיה הנפוצה בשימוש למשל בתעשיית התעופה והחלל.

בחומר עבודה פרומגנטי, ניתן לרתך פלסטיק באמצעות אינדוקציה על ידי ניסוחם עם תרכובות מתכתיות או פרומגנטיות, הנקראות סופגים.קולטים אלו סופגים אנרגיה אלקטרומגנטית מסליל אינדוקציה, מתחממים ומאבדים את אנרגיית החום שלהם לחומר שמסביב על ידי הולכה תרמית.

ריתוך בהזרקה

ריתוך בהזרקה דומה/זהה לריתוך שחול, אלא שבאמצעות טיפים מסוימים על הרתכת הידנית, ניתן להכניס את הקצה לתוך חורי פגמים פלסטיים בגדלים שונים ולתקן אותם מבפנים החוצה.היתרון הוא שאין צורך בגישה לחלק האחורי של החור הפגום.האלטרנטיבה היא תיקון, אלא שלא ניתן לשייף את התיקון עם הפלסטיק המקורי שמסביב לאותו עובי.PE ו-PP מתאימים ביותר לתהליך מסוג זה.הזרקת Drader היא דוגמה לכלי כזה.

ריתוך אולטראסוני

בריתוך קולי, נעשה שימוש ברטט בתדר גבוה (15 קילו-הרץ עד 40 קילו-הרץ) עם משרעת נמוכה ליצירת חום בדרך של חיכוך בין החומרים שיש לחבר.הממשק של שני החלקים תוכנן במיוחד כדי לרכז את האנרגיה עבור חוזק הריתוך המרבי.ניתן להשתמש באולטרסאונד כמעט על כל החומר הפלסטי.זוהי טכנולוגיית איטום החום המהירה ביותר שקיימת.

ריתוך חיכוך

בריתוך חיכוך, שני החלקים שיש להרכיב משופשפים זה לזה בתדירות נמוכה יותר (בדרך כלל 100-300 הרץ) ובמשרעת גבוהה יותר (בדרך כלל 1 עד 2 מ"מ (0.039 עד 0.079 אינץ')) מאשר ריתוך קולי.החיכוך הנגרם מהתנועה בשילוב עם לחץ ההידוק בין שני החלקים יוצר את החום שמתחיל להמיס את אזורי המגע בין שני החלקים.בשלב זה, החומרים המפלסטיקים מתחילים ליצור שכבות המשתלבות זו בזו, מה שמביא לכן לריתוך חזק.עם השלמת תנועת הרטט, החלקים נשארים מוחזקים יחד עד שמפרק הריתוך מתקרר והפלסטיק המומס מתמצק מחדש.תנועת החיכוך יכולה להיות ליניארית או מסלולית, והתכנון המשותף של שני החלקים צריך לאפשר תנועה זו.

ריתוך ספין

ריתוך ספין הוא צורה מסוימת של ריתוך חיכוך.בתהליך זה, רכיב אחד עם מפרק ריתוך עגול מוחזק נייח, בעוד שרכיב הזדווג מסובב במהירות גבוהה ונלחץ כנגד הרכיב הנייח.החיכוך הסיבובי בין שני המרכיבים יוצר חום.ברגע שמשטחי ההצטרפות מגיעים למצב מותך למחצה, הרכיב המסתובב נעצר בפתאומיות.כוח על שני הרכיבים נשמר עד שמפרק הריתוך מתקרר ומתמצק מחדש.זוהי דרך נפוצה לייצור גלגלי פלסטיק בעלי נפח נמוך ובינוני, למשל עבור צעצועים, עגלות קניות, פחי מחזור וכו'. תהליך זה משמש גם לריתוך פתחי יציאות שונים לתוך רכיבי רכב מתחת למכסה המנוע.

ריתוך בלייזר

טכניקה זו דורשת שחלק אחד יהיה עובר לקרן לייזר, והחלק השני סופג או ציפוי בממשק יהיה סופג לקרן.שני החלקים מופעלים בלחץ בזמן שקרן הלייזר נעה לאורך קו החיבור.הקורה עוברת דרך החלק הראשון ונספגת בחלק השני או בציפוי כדי ליצור מספיק חום כדי לרכך את הממשק ליצירת ריתוך קבוע.

לייזרים דיודות מוליכים למחצה משמשים בדרך כלל בריתוך פלסטיק.ניתן להשתמש באורכי גל בטווח של 808 ננומטר עד 980 ננומטר כדי להצטרף לשילובי חומרים פלסטיים שונים.יש צורך ברמות הספק של פחות מ-1W עד 100W בהתאם לחומרים, לעובי ולמהירות התהליך הרצויה.

ריתוך ממס

בריתוך ממס, מיושם ממס שיכול להמיס זמנית את הפולימר בטמפרטורת החדר.כאשר זה קורה, שרשראות הפולימר חופשיות לנוע בנוזל ויכולות להתערבב עם שרשראות אחרות המומסות באופן דומה ברכיב השני.בהינתן זמן מספיק, הממס יחדור דרך הפולימר ויצא אל הסביבה, כך שהשרשרות מאבדות את הניידות שלהן.זה משאיר מסה מוצקה של שרשראות פולימר סבוכות המהווה ריתוך ממס.

טכניקה זו משמשת בדרך כלל לחיבור צינורות PVC ו-ABS, כמו בצנרת ביתית.ה"הדבקה" של דגמי פלסטיק (פוליקרבונט, פוליסטירן או ABS) היא גם תהליך ריתוך ממס.