Czym są tworzywa sztuczne i ich łączenie?

Tworzywa sztuczne są to materiały, które składają się polimerów syntetycznych (nie występują w naturze. Zostały sztucznie stworzone przez człowieka) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych, np. stabilizator termiczny, promieniowania UV czy napełniacze proszkowe. Jest ich tak dużo na świecie, ponieważ koszt produkcji jest niski, a cały proces ich wytwarzania jest stosunkowo łatwy. Tworzywa sztuczne mają bardzo szerokie zastosowanie i wykorzystuje się je niemal w każdej dziedzinie życia. Są one świetnym materiałem do konstrukcji i są trwałe chemicznie. Można je wielokrotnie przetwarzać, posiadają niską temperaturę przetwarzania oraz są bardzo dobrym materiałem konstrukcyjnym. 

Tworzywa możemy łączyć ze sobą na kilka sposobów: 

• Klejenie; 
• Zgrzewanie; 
• Spawanie ręczne (inaczej gorącym powietrzem); 
• Spawanie ekstruzyjne. 

Metody łączenia tworzyw sztucznych – spawanie oraz zgrzewanie 

Zgrzewanie oraz spawanie to jedne z metod łączenia tworzyw sztucznych. 

Spawanie 

Spawanie ręczne, do którego używamy spawarki, polega na tym, że gorące powietrze (które dostaje się do dyszy przez spawarkę) podgrzewa łączony materiał, a drut spawalniczy łączy trwale elementy.  

Spawanie ekstruzyjne służy do łączenia grubszych materiałów. Spawany element jest podgrzany, a w miejsce spojenia podawane jest tworzywo uplastycznione poprzez tzw. but spawalniczy (kształtuje on spoinę do odpowiednich rozmiarów). 

Spawanie jest bardzo popularną metodą łączenia tworzyw termoplastycznych. Mówiąc w najprostszy sposób jest to uplastycznienie materiału łączącego (pręt spawalniczy, spoiwo) z łączoną powierzchnią przy pomocy ciśnienia oraz ciepła. Podgrzana powierzchnia jest powyżej temperatury ich topnienia i łączy się ją w ten sposób, aby powstała możliwie jednorodna spoina. W procesie zachodzi dyfuzja cząsteczek materiału. Gdy się schłodzi, powstaje łącze kohezyjne. Spawanie tworzyw sztucznych wykorzystuje się przy materiałach termoelektrycznych oraz termoplastycznych. Spawanie tworzyw sztucznych stosuje się między innymi: 

• Przy spawaniu folii; 
• Wieczek do pojemników; 
• Wykonaniu zbiornika do galwanizacji z polipropylenu; 
• Spawanie prętów, ram okiennych; 
• Spawanie rur i płyt oraz cylindrów; 
• W motoryzacji: naprawa osłon, spojlerów, zderzaków. 

Zgrzewanie 

Zgrzewanie jest drugą metodą, obok spawania polegającą na łączeniu tworzyw sztucznych. Łączenie to następuje poprzez nacisk na uplastyczniony materiał. Uplastycznienie odbywa się pod wpływem ciepła, które jest doprowadzane z zewnątrz albo wytworzone wewnątrz materiału (poprzez energię mechaniczną lub prąd elektryczny). Wyróżniamy między innymi zgrzewanie elektrooporowe oraz doczołowe. 

Zgrzewanie elektrooporowe to sposób łączenia rur polietylenowych przy użyciu specjalistycznych kształtek wyposażonych we wbudowane części grzewcze. Zgrzewanie to można wykonywać tylko i wyłącznie w określonych warunkach, a miejsce zgrzewania musi być odpowiednio przygotowane.  

Inną metodą łączenia rur jest zgrzewanie doczołowe. Stosuje się je na przykład przy budowie rurociągów. Może ono dotyczyć też płyt, aby połączyć je w większą powierzchnię. Wykonywane jest ono wtedy na specjalnej maszynie.   

Zarówno metoda spawania, jak i ogrzewania, podlega pod normę ISO 13067, inaczej PN–EN 13067. Jest to norma Europejska, w której określono metodę, aby sprawdzać wiedzę i umiejętności zgrzewaczy i spawaczy.