جوشکاری پلاستیک در سه مرحله آماده سازی سطح ، اعمال حرارت و فشار و خنک سازی انجام می شود. از این خدمات در طیف گسترده ای از بخش ها مانند بسته بندی، الکترونیک، ساخت و ساز، پزشکی، هوافضا، خودروسازی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود.

به منظور انجام فرآیند جوشکاری پلاستیک ابتدا تمام ناخالصی های روی سطح قطعه مورد نظر شستشو می شود. لازم به ذکر است که برای پاک کردن لکه های سخت از حلال های مایع (مانند متیل اتیل کتون) استفاده می شود. سپس، با استفاده از یک پارچه تمیز یا بدون پرز سطح پلاستیک خشک می شود. پس از این مرحله، تفنگ جوش به مدت 2 الی 3 دقیقه گرم می شود. باید توجه شود که پلاستیک های مختلف در دماهای مختلف ذوب می شوند. به این ترتیب، دمای جوش باید مطابق با مواد مورد جوش تنظیم شود. دمای توصیه شده از 200 درجه سانتیگراد تا 300 درجه سانتیگراد متغیر است.

لازم به ذکر است که قرار دادن پلاستیک فراتر از این دماهای ذکر شده، ممکن است باعث ذوب بی اثر پلاستیک شود. در این موارد، این پلاستیک ها می توانند کاملا بسوزند. پس از اتمام مرحله اعمال فشار و حرارت در فرآیند جوشکاری پلاستیک ، قطعه مورد نظر باید حداقل به مدت 5 دقیقه خنک شود. شایان ذکر است که یکی از مزایای پلاستیک های جوش داده شده این است که زمان کمی برای خنک شدن نیاز دارند.

انواع جوشکاری پلاستیک

فرآیندهای جوشکاری متعددی برای اتصال پلاستیک ها وجود دارد که در ادامه به چند مورد اشاره شده است.

جوشکاری لیزر (Laser Welding)

جوشکاری لیزر یا همان جوشکاری پرتو لیزر (LBW) به این صورت است که در آن برای اتصال قطعات ترموپلاستیک، از لیزر استفاده می شود. در این روش، پرتو لیزر منبع گرمای متمرکز فرآیند است که اجازه می دهد در حالی که دو قسمت تحت فشار قرار می گیرند، جوش های باریک و عمیق با سرعت جوش بالا حاصل شود. لازم به ذکر است که سرعت بالا و کنترل دقیق فرآیند از مزایای این روش محسوب می شود.

جوش التراسونیک (Ultrasonic Welding)

جوش پلاستیک اولتراسونیک روشی متداول است که در آن از گرمای تولید شده و حرکت مکانیکی با فرکانس بالا برای اتصال ترموپلاستیک ها استفاده می کند. این فرآیند، با تبدیل انرژی الکتریکی با فرکانس بالا به یک حرکت مکانیکی با فرکانس بالا همراه است. تقریباً برای تمام مواد پلاستیکی می توان از جوشکاری پلاستیک اولتراسونیک استفاده کرد. این فرآیند به دلیل مقرون به صرفه بودن، تمیزی جوش حاصل و کیفیت مناسب مورد توجه قرار گرفته است.

جوش پلاستیک التراسونیک

جوشکاری با گاز داغ (Hot Gas Welding)

جوشکاری با گاز داغ یک فرآیند جوشکاری رایج برای ساخت اقلام کوچکتر (مانند مبدل های حرارتی، مخازن مواد شیمیایی و آب، …) است که در آن از یک تفنگ حرارتی استفاده می شود. هوای داغی که تفنگ تولید می کند، قطعات پلاستیکی را که قرار است جوش داده شود و میله پرکننده پلاستیکی را که باید از مواد پلاستیکی مشابه باشد، نرم می کند. همچنین علاوه بر گاز داغ، یک ماده پرکننده پلاستیکی برای کمک به فرآیند اتصال می شود.

جوشکاری با گاز داغ

جوشکاری چرخشی (Spin Welding)

برای اتصال اجزای پلاستیکی، در جوشکاری چرخشی از اصطکاک سطحی متمرکز استفاده می شود. با چرخاندن یکی از قطعات نسبت به دیگری، گرمای لازم برای ذوب سطوحی که باید به یکدیگر متصل شوند را تولید می کند. دو قسمت مورد نظر، تحت یک بار کنترل شده نگه قرار می گیرند. هنگامی که چرخش متوقف شد، محل جوش خنک می شود. می توان از این روش جوشکاری پلاستیک ، برای جوش دادن قطعات پلاستیکی در اندازه های بزرگ استفاده کرد و فرآیندی سریع است. اما باید توجه شود که در این فرآیند یکی از قطعات باید دایره ای شکل باشد.

جوشکاری چرخشی

جوش ارتعاشی (Vibration Welding)

در جوش ارتعاشی که به آن جوش خطی یا اصطکاکی نیز گفته می شود، دو قطعه پلاستیکی تحت فشار به هم متصل می شوند. گرمای فرآیند زمانی به وجود می آید که یک ارتعاش در امتداد فصل مشترک ایجاد شود. در مقایسه با جوشکاری با صفحه داغ، این فرآیند بسیار سریع تر و دقیق تر است.

جوش ارتعاشی

جوشکاری با صفحه داغ (Hot Plate Welding)

جوشکاری با صفحه داغ یکی از قدیمی ترین فرآیندهاست که یک نوع جوشکاری حرارتی برای اتصال ترموپلاستیک ها می باشد. به منظور ذوب دو سطح مورد نظر، یک صفحه فلزی گرم شده در مقابل یا نزدیک سطوح قرار داده می شود و سطوح تحت فشار به هم متصل می شوند. این نوع جوشکاری پلاستیک روش ساده ای است که در اکثر ترموپلاستیک ها اتصالات قوی ایجاد می کند و معمولاً در تولید انبوه یا سازه های بزرگ مانند لوله های پلاستیکی با قطر زیاد استفاده می شود.

جوشکاری با صفحه داغ

جوشکاری اصطکاکی (Friction Welding)

جوشکاری اصطکاکی یکی دیگر از انواع جوشکاری پلاستیک است که اغلب برای اتصال قطعات قالب گیری تزریقی استفاده می شود. در این فرآیند، از اصطکاک برای تولید گرما و اتصال دو قطعه به یکدیگر استفاده می شود. جوشکاری اصطکاکی مزایای زیادی برای تولید به همراه دارد و اغلب در صنایع هوافضا و خودروسازی برای اتصال فلزات و پلاستیک ها استفاده می شود.

جوشکاری اصطکاکی

جوشکاری فرکانسی (Frequency Welding)

در این روش جوشکاری پلاستیک که به آن جوشکاری با فرکانس بالا یا جوش فرکانس رادیویی نیز گفته می شود ، از میدان الکترومغناطیسی برای اتصال دو قطعه پلاستیکی استفاده می شود. در این فرآیند، از میدان های الکتریکی با فرکانس بالا برای گرم کردن مواد استفاده می شود و از فشار نیز برای نرم شدن و اتصال دو ماده به یکدیگر و در نتیجه، ایجاد یک پیوند قوی بین قطعات مورد نظر استفاده می شود. شایان ذکر است که پلی یورتان و پی وی سی با این تکنیک جوش داده می شوند.

جوشکاری فرکانس رادیویی

خدمات جوش پلاستیک

خدمات جوش پلاستیک ارائه شده در فرمت شامل جوش الکتروفیوژن و جوش پلاستیک التراسونیک است که برای اتصال قطعات پلاستیکی و همچنین ترمیم ترک ها مورد استفاده قرار می گیرد. لازم به ذکر است که بسیاری از پلاستیک ها مانند اکریلیک یا پلی متیل متاکریلات (PMMA)، پلی کربنات (PC)، پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی اتیلن ترفتالات (PETE) یا (PET)، پلی وینیل کلراید (PVC)، اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS) می توان جوش داد.

خدمات جوشکاري پلاستيک

به طور کلی، برای خدمات جوش پلاستیک هایی مانند PP باید تفنگ جوشکاری تا دمای 300 درجه سانتیگراد ، برای PVC تا دمای 275 درجه سانتیگراد و برای PE تا دمای 265 درجه سانتیگراد گرم شود. استفاده از خدمات جوش پلاستیک فقط برای ترموپلاستیک ها امکان پذیر است. چراکه ترموست ها گرما سخت هستند و به هیچ عنوان به حالت مایع بر نمی گردد. به همین دلیل، قابل جوش و بازیافت نمی باشند.

هزینه جوشکاری پلاستیک

هزینه جوشکاری پلاستیک به عوامل مختلفی بستگی دارد. به عنوان مثال، سایز و شکل قطعه روی هزینه فرآیند تاثیرگذار است. به گونه ای که هرچه قطعه مورد نظر پیچیدگی بیشتری داشته باشد، ظرافت بیشتری برای انجام کار نیاز است و بر زمان و هزینه عملیات تاثیرگذار است. همچنین، لازم به ذکر است که نوع روش جوشکاری نیز عاملی تعیین کننده در قیمت فرآیند است.