Приспособление для пайки полиэтиленовой пленки

Задача: сделать приспособление для сварки полиэтиленовых, ПЭ, полипропиленовых, ПП, и вообще любых пластиковых плёнок, в частности для запайки открытых сторон пакетов.

Идея: к старому обычному 40-Вт-паяльнику нужно изготовить жало с шипастым латунным роликом (взять, например, шестерню от часов) и установить его на ось в прорезь латунного стержня. Шипы ролика будут проплавлять две плёнки насквозь и, таким образом, сваривать их, создавая как бы заклёпки.

Процесс изготовления роликового жала и примеры его применения в виде видео:

Что-то неясно? Далее многобуквенно и с помощью ещё и фоток попробую разъяснить/дополнить…

Фото 1. Компоненты роликового жала: латунная шестерня, 5-мм-штифт, гвоздик

Для изготовления ролик-жала понадобятся (Фото 1): латунный стержень длиной 65 мм и диаметром, соответствующим штатному жалу данного паяльника, в данном случае 5 мм. Подходящая шестерня из разбитого механического будильника — потолще, 1 мм в данном случае. Гвоздик или кусок железной проволоки, такого же диаметра, что и отверстие в центре шестерни.

Методы и способы сварки полиэтиленовой пленки

Сварка полиэтилена – это процесс соединения отдельных участков материала, посредством нагрева до температуры плавления и сжатия слоев. Когда поверхности пленки расплавляются, то слои соединяются на молекулярном уровне, итогом такой процедуры — является сварочный шов. Для того, чтобы качество шва было высоким и он был максимально прочным и надежным, необходимо подобрать хорошее оборудование, четко соблюдать технологию сварки и не ошибиться с температурой нагрева. Этот показатель должен варьироваться в промежутке 130-160 °С.

Обратите внимание! Если сварке подвергаются неочищенные участки, то не стоит удивляться низкому качеству стыков. Попадающие в расплавленную массу частички грязи, разрушают молекулярную структуру шва.

Именно поэтому, сварка пленки из полиэтилена должна выполняться со строгим соблюдением ряда условий:

• свариваться должны отрезки материалов, принадлежащих к одной партии изготовления,
• важно верно подобрать температурный режим, если он будет ниже нормы, то прочность будет низкой, в случае превышения заданных показателей температуры, стык может деформироваться,
• еще обязательное условие – чистые соединяемые поверхности.

Ни в коем случае нельзя дважды сваривать участки по тем же кромкам.

Также, на успех работы и качество шва оказывает влияние сварочный аппарат. Важно не только правильно подобрать устройство для сварки пленки, но и уметь с ним обращаться.

Устройство для соединения полиэтиленовой пленки

Придать шву высокую прочность можно только с помощью сварки открытым огнем. Пользуюсь я таким методом несколько последних лет: способ прост, экономит силы и время, может использоваться в любое время года в уличных условиях -лишь бы не было осадков.

Если предстоит большой объем работ, то лучше всего обустроить себе место поудобнее: защищенное от ветра и в меру просторное, хорошо еще установить что-то вроде стола. Для сваривания небольших кусков пленки можно обойтись парой кирпичей, установленных на бетонную дорожку или просто на ровный грунт.

Поясняю: на стол и кирпичи надо установить ровную рейку-подложку достаточной длины (к столу ее следует прикрутить само-резами). На ней и будут располагаться полотна пленки. Потребуется еще и вторая деревянная рейка соответствующего размера

Далее готовлю газовую горелку или паяльную лампу. Факел на них настраиваю слабый, чтобы не пережечь полиэтилен.

Предварительно развернутый и раскроенный рукав расстилаю на полу, а на него накладываю другой.

Пленку можно использовать разной толщины, важно, чтобы подлежащие сварке края были отрезаны ровно (тогда и шов получится аккуратным и качественным). Затем пленку по совмещенному краю переношу на рейку-подложку, а поверх прижимаю второй рейкой. Внимательно осматриваю выпуск краев: он должен по всей длине быть одинаковым. примерно 1.5-2 см.

Теперь, взяв горелку, прохожу ею так, чтобы пламя медленно оплавляло выпущенные за рейку края полиэтилена.

В противном случае легко прожечь пленку, может загореться и рейка. Горелку веду плавно по мере оплавления -заусенца». От огня края пленки скручиваются, образуя наплыв-шов. Как только этот наплыв подойдет к рейке, горелку двигаю дальше – и так до конца.

Вначале стоит потренироваться, взяв старые куски пленки. Я теперь могу за минуту не спеша сварить 4-метровый шов отличного качества. Кроме тепличных полотен этим способом можно делать пакеты, или, как их еще называют, контейнеры для рассады, вот только пленка для них нужна черная, более плотная. Заготовки выкраиваю самые разные, в том числе и большие для 4-5-литровых контейнеров, куда высаживаю деревца.

Единственное, вместо реек использую два куска уголка, установив их полками друг к другу. Между собой с одного конца их фиксирую кронштейном (см. рис.). После сваривания в пакетах делаю дренажные отверстия.

Овладев сваркой, из полиэтиленовой пленки становится легко делать укрытия для кустов и небольших деревьев под определенный размер, крепкие мусорные мешки, покрывала и т.д. Для этих целей нужна только пленка толщиной не меньше 150 микрон.

Использование утюга в качестве сварочного нагревателя

Следующий популярный способ – это расплавление пленки и создание стыка с использованием утюга. Преимущество этого метода состоит в том, что таким образом можно сваривать значительные участки пленки, создавая при этом нужную ширину шва. Так как любой утюг имеет термореле и возможность регулировать температуру, то подобрать требуемый терморежим для полиэтилена различной толщины не составит труда. Процесс сваривания лучше вести на гладкой деревянной поверхности. Куски (листы) пленки накладываются внахлест, ширина которого выбирается индивидуально, затем верхний слой покрывается бумагой или фторопластовым листом, после чего прижимают и проводят утюг вдоль линии сварки. Сила прижима, скорость и температура подбираются опытным путем.

На рис.2 изображена удобная насадка для утюга, с помощью которой можно получить двойной сварочный шов (1 – основание; 2 – контактные клинья; 3 – скобы крепления к подошве утюга).

Насадку изготавливают из латуни, меди или алюминия.

Изготовление ячеистой упаковки

Шаблон для сварки изготавливаем из обычной писчей бумаги, обозначив толстой линией расположение швов. Чтобы не запутаться, запирающие швы можно обозначить пунктирной линией.

Для иллюстрации разных приёмов сварки, я специально выбрал упаковку, разделённую на несколько отсеков.

Закрепим бумажный шаблон на ровной, твёрдой поверхности. Поверх шаблона положим два слоя полиэтиленовой плёнки, вырезанных с небольшим запасом. Хотя, если упаковок требуется много, то лучше использовать длинную ленту.

Формирование отсеков, лучше начинать со сварки перегородок. Шаблон же желательно рассчитать так, чтобы наполнение отсеков можно было осуществить перед сваркой и обрезкой краёв, запирающих отсеки. То есть, должно быть не более двух рядов отсеков. Это позволит сократить число подходов для сварки и заполнения ячеек.

Скорость движения оправки вдоль линейки прямо пропорциональна температуре рабочей поверхности оправки и обратно пропорциональна толщине свариваемой плёнки. Значение этой скорости получаем экспериментальным путём.

Внутренние перегородки отсеков сформированы, теперь сменим оправку и заварим внешние, незапирающие швы с одновременной обрезкой края.

Заполним отсеки, согласно спецификации.

Завершим упаковку деталей сваркой запирающих швов.

Вот что у нас получилось.

Сварка при помощи утюга

Важным этапом соединения полиэтилена внахлест является быстрое охлаждение области шва. Как правильно соединить пленку своими руками с помощью утюга:

1. укладывают материал на деревянную или другую ровную теплоизоляционную поверхность;
2. сверху кладут лист плотной бумаги;
3. утюг устанавливают на режим «хлопок» (нужна температура 120–150°С);
4. шов делается острым краем подошвы, ее наклоняют так, чтобы с поверхностью бумаги был угол 5–10°;
5. утюг двигают медленно, после этого на бумагу кладут мокрую тряпку.

Для прочности шва операцию повторяют 3–4 раза.

Умельцы делают на утюги насадки с металлическими направляющими по типу коньков. С их помощью делают двойные и тройные швы. Для изготовления насадок используется:

• жаропрочная нержавеющая сталь, если есть навыки ее монтажа;
• цветные металлы на основе меди;
• алюминиево-магниевый дюралевый сплав.

Технология спайки

Сварочное соединение разных частей полиэтиленовой пленки происходит путем воздействия на ее края температурой, равной температуре плавления материала, с последующим плотным сжатием слоев.

Сжатие расплавленного полиэтилена соединяет части элементов на молекулярном уровне, формируя прочный шов-спайку.

Однако чтобы этот шов был надежным и выдержал нагрузку, нужно применить подходящую аппаратуру для сварки, а также соблюсти нюансы технологии. Важно соблюсти подходящий уровень температуры, который колеблется в узком спектре от 130 до 160 градусов Цельсия.

Несмотря на то, что внешне пленочное полимерное соединение не особо похоже на металл, правило тщательной зачистки поверхности работает и с ним.

Частицы инородных включений способны нарушать молекулярную структуру соединения двух пленок. Поэтому очистка поверхности играет ключевую роль в подготовке к сварке.

Помимо этого должны соблюдаться такие правила как:

1. Все части материала, которые будут спаиваться, должны быть изготовлены одной партией
2. Не должна быть нарушена температура плавления при сварке. Заниженный показатель температуры создаст непрочное соединение, завышенный – деформирует материал.
3. Повторная сварка уже подвергавшихся тепловой обработке кромок недопустима.

Также на качество и прочность пленочного шва влияет инструмент, которым он создается. Нужно правильно выбрать сварочный прибор. Желательно брать тот, в обращении с которым будет меньше проблем.

Виды сварки полиэтилена

Контактная сварка

Вначале работы выставите на приборе режим, его выбор зависит от свойств полимера, типа пленки и толщины.

Наиболее простой и экономичный способ соединения отдельных фрагментов пленки. В результате получается очень надежное соединение. Для этого края полиэтилена соединяются и нагреваются горячим воздухом, или так называемым горячим клином, до достижения температуры плавления. Соединение краев пленки и ее сжатие происходит с помощью специальных зажимных роликов. Получается одинарный или двойной шов очень высокой прочности.

Горячий воздух представляет собой воздушный поток, нагретый до определенной температуры. Он доводит свариваемую пленку до температуры, при которой она начинает плавиться. По такому же принципу работает горячий клин. Это обыкновенный нагревательный элемент. Он контактирует со свариваемым материалом с 2 сторон и образует прочный шов. Прочность его достигает 90%.

Экструзионная сварка

Работает по следующему принципу: расплавленный полимер под давлением подается на место сварки, свариваемые поверхности становятся тягучими. В таком состоянии они плотно прижимаются и свариваются. Прочность сварки около 70%.

Горячая сварка

Специальный аппарат через нагревательный элемент, выполненный из металла, нагревает полиэтилен. Далее происходит то же, что и при других способах соединения. Горячую сварку применяют для соединения не только полиэтилена, но и для сварки полипропилена, ПНД, ПВХ и других полимеров.

Схема сварки аппаратом серии ТН.

Аппарат для сварки пленки имеет довольно простой принцип работы. Двигатель приводит через редуктор в движение 2 колеса. С помощью штатива между листами свариваемого материала вставляется горячий клин. Специальный терморегулятор обеспечивает поддержание постоянной температуры горячего клина. Скорость движения материала регулируется. Аппарат соответствует всем требованиям противопожарной и электробезопасности.

В результате применения такого аппарата получается двойной шов. Прочность его составляет около 85%. Процесс сварки происходит автоматически. Вручную только изменяется температура горячего клина, а также скорость подачи пленки. Используется аппарат в основном в промышленности, но можно его применять и для личного использования.

Ручной аппарат горячего воздуха является разновидностью фена промышленного применения. Он имеет ряд преимуществ. Аппарат отличается малым весом, большой мощностью, соответствием техническим требованиям. Может работать с ПВД, ПНД и ПВХ.

Можно ли склеить пленку при помощи клея ↑

Некоторые умельцы пытались применить средства БФ-4 или БФ-2, чтобы склеить полиэтиленовую пленку в домашних условиях. После обработки деталей 25-процентным раствором ангидрида хромового они наносили на поверхность клей, но впоследствии швы на полиэтиленовой пленке все равно приходилось обрабатывать утюгом, нагретым до 50- 60 °С. В итоге, этот метод мало отличался от соединения горячими предметами, пусть даже температура была значительно ниже.

Использование супер клея: ультрасовременный подход ↑

Успешному соединению деталей клеем способствует шероховатость поверхности. Но свойства полимера, о котором идет речь, противоположны – он отличается идеальной гладкостью. И все же, как склеить полиэтиленовую пленку для теплицы, используя лишь один из обыкновенных фабричных клеев? До недавних пор считалось, что это невозможно.

Однако недавно в продаже появились разновидности суперклеев, специально предназначенных для работы с полиэтиленовой пленкой. Среди плюсов таких продуктов:

• отсутствие запаха;
• водостойкость;
• эластичность;
• прочность соединений.

При высыхании их можно разбавлять ацетоном. Однако использовать их нужно с осторожностью, избегать попадания на кожу и бытовые поверхности, ведь в составе имеются сильнодействующие растворители.

Заслуживают внимания и продукты на основе этил-2-цианакрилата, которые разработал химик Гарри Кувер во время военных экспериментов в США еще в середине прошлого века. Такие разновидности клея сегодня доступны благодаря массовому производству, создают достаточно прочные соединения, пригодны также для работы с резиной и металлом.

Оправдан ли выбор клея для соединения деталей ↑

Стоит ли использовать клей для полиэтилена в домашних условиях, в том числе для кровельных работ? Одной из главных проблем при употреблении в быту может стать его токсичность. Кроме того, не все продукты на рынке имеют достаточное качество. А эффективность клея при покупке проверить просто невозможно. В то же время при использовании одного из видов сварки есть больше шансов получить отличный результат.

Как видите, способов, чем склеить полиэтиленовую пленку в домашних условиях, существует немало, и каждый может подобрать для себя наиболее приемлемый. Кроме того, всегда есть возможность обратиться к профессионалам, которые не только дадут дельный совет, но и могут оказать практическую помощь.