16 października 2021


Rodzaje spawania
Spawanie ultradźwiękowe jest koniem pociągowym spawania tworzyw sztucznych. Stosuje się je do małych lub średnich części. Przy spawaniu ultradźwiękowym spoiny muszą być niemal zupełnie płaskie, tak aby drgania energii ultradźwiękowej oddziaływały jednakowo na wszystkie punkty. Na jakość spawu wpływa również odległość pomiędzy spawem a ramieniem zgrzewarki. Spoiny mogą być wykonywane przy odległości ramienia zgrzewarki wynoszącej kilka cali. Ale wymagają one znacznie więcej energii. Możliwe są wahania wysokości (do 0,5 cala) podczas stosowania kompozytowych ramion zgrzewarki. To samo dotyczy sytuacji kiedy część zawiera luki lub krzywe, które absorbują energię ultradźwiękową zamiast przekazywać ją do spoiny. Problemy mogą pojawiać się w przypadku półkrystalicznych tworzyw termoplastycznych, takich jak PP lub PE. Materiały te mogą absorbować drgania ultradźwiękowe, blokując je od strony spawanej. Spawanie ultradźwiękowe zasadniczo wymaga zastosowania urządzenia w kształcie litery V do kierowania energią w celu zainicjowania zmiękczania i topnienia na spawanej powierzchni. Może to zwiększać koszty formowania.
Spawanie tarciowe jest szybkie i energooszczędne, z krótkim czasem cyklu, wynoszącym od 1 do 2 sekund. Dobrze sprawdza się w przypadku półkrystalicznych tworzyw termoplastycznych, a spoiny są wytrzymałe. Jednakże, w wyniku tego procesu dochodzi do powstawania rąbków spoiny i zanieczyszczeń. Należy przewidzieć kanaliki rąbków, aby zgrzeiny wyglądały bardziej estetycznie. Projektowanie części może być problematyczne, ponieważ przynajmniej jedna część musi być okrągła. Zasadniczo, części muszą być żebrowane lub mieć powierzchnie zębate, które współpracują
z osprzętem napędowym. Problemem jest również kontrola końcowej orientacji części, gdy spoina jest już gotowa. Zgrzewarki tarczowe napędzane siłownikiem redukują ten problem, ale są droższe niż standardowe zgrzewarki tarczowe bezwładnościowe.
Spawanie wibracyjne wykorzystuje ruchy poziome na niższych częstotliwościach niż spawanie ultradźwiękowe. Do tego wymagany jest drogi sprzęt z uwagi na zapotrzebowanie na solidną ramę oraz osłony, które zmniejszają hałas podczas działania. Delikatne zespoły mogą się rozsypać podczas takiej obróbki. Zazwyczaj stosowane jest do dużych części, a czasy cyklu są dłuższe niż w przypadku spawania ultradźwiękowego.
Zgrzewanie gorącą płytą jest elastyczne i stosowane do spawania złożonych zespołów. Nie powoduje drgań delikatnych części. Tworzy gładki ścieg, właściwie bez zanieczyszczeń. Jednakże maszyny są dość drogie, a koszty eksploatacji wysokie. Poza tym, proces jest powolny (od 30 sekund do 1 minuty), a w jego trakcie powstają opary i dym. Płyty są duże i muszą wystudzić się przed wymianą, a następnie muszą zostać doprowadzone z powrotem do żądanej temperatury. Często wymagana jest powłoka teflonowa, aby zapobiec przywieraniu żywicy do płyty podczas spawania PP w niskiej temperaturze. Spawanie w wysokiej temperaturze jest stosowane w przypadku PE oraz nylonu
i w jego trakcie wytwarza się dym i opary, które należy wywietrzyć.
Spawanie laserowe jest to metoda spawania bezkontaktowego; to znaczy, że nie ma kontaktu ze spawarką. W rezultacie powierzchnie nie powinny zostać uszkodzone, podobnie jak delikatne części. Spawanie jest precyzyjne i dokładne, ponieważ energia zostaje wykorzystana wyłącznie na powierzchniach części przylegających do siebie. Części są unieruchomione, a laser przesuwa się  tak, że jego promień jest skierowany wyłącznie na obszar, który jest spawany. Daje to swobodę kształtu i projektu danej części. Laser może stworzyć praktycznie każdy wzór i może dotrzeć do wgłębień, które są niedostępne przy innych metodach spawania. Części, które są zbyt cienkie, aby zastosować na nich spawanie ultradźwiękowe, mogą być spawane laserowo. Wielkość części nie ma tu aż takiego znaczenia. Spawano części o wielkości od 2 mm do 122 cm. Nie ma żadnych drgań części. Wykorzystanie energii podczerwonej skutkuje tym, że strefa wpływu ciepła jest minimalna. Spoiny mogą znajdować się bardzo blisko innych części, pozostając bez wpływu na nie. To pozwala na spawanie części, które zawierają delikatne podzespoły. Spawanie laserowe nie jest oparte na rozpuszczeniu się tworzywa, w celu utworzenia spawu. Dlatego nie wymaga specjalnych konfiguracji spoin i urządzeń kierujących energią. Eliminuje również powstawanie rąbków i zanieczyszczeń. Jest ono także energooszczędne i szybkie (od 1 do 2 sekund). Istnieją jednak pewne wady stosowania spawania laserowego. Największą wadą stosowania tej metody jest koszt sprzętu. Prędkość działania jest uzależniona od mocy lasera, jaki jest stosowany. Wraz ze zwiększeniem mocy, koszty lasera mogą gwałtownie wzrosnąć. Ponadto, dodatkowe koszty systemu mogą stanowić roboty i osprzęt. Dodatkowo, materiały do spawania laserowego zostały ograniczone do kompatybilnych, termoplastycznych tworzyw sztucznych, gdzie jeden z dwóch materiałów przepuszcza promieniowanie laserowe, podczas gdy drugi absorbuje energię lasera. Tradycyjnie oznaczało to, że jedna część musiała być czarna lub szara z uwagi na zastosowanie sadzy jako absorbera. Zastosowanie organicznych absorberów podczerwieni rozszerzyło zastosowanie spawania na części kolorowe
i przejrzyste.