نوع اللحام البلاستيكي

لحام البلاستيكهو لحام للمواد البلاستيكية شبه المصنعة، ويتم وصفه في المواصفة القياسية ISO 472 على أنه عملية توحيد الأسطح الناعمة للمواد، بشكل عام بمساعدة الحرارة (باستثناء اللحام بالمذيبات).يتم لحام اللدائن الحرارية على ثلاث مراحل متتالية، وهي إعداد السطح، وتطبيق الحرارة والضغط، والتبريد.

اللحام بالغاز الساخن

اللحام بالغاز الساخن، المعروف أيضًا باسم اللحام بالهواء الساخن، هو تقنية لحام البلاستيك باستخدام الحرارة.يُنتج المسدس الحراري المُصمم خصيصًا، والذي يسمى لحام الهواء الساخن، نفثًا من الهواء الساخن الذي يعمل على تليين الأجزاء المراد ربطها وقضيب حشو بلاستيكي، ويجب أن تكون جميعها من نفس البلاستيك أو من البلاستيك المشابه جدًا.(يعد لحام PVC بالأكريليك استثناءً لهذه القاعدة.)

يعد اللحام بالهواء الساخن/الغاز تقنية تصنيع شائعة لتصنيع العناصر الأصغر مثل خزانات المواد الكيميائية وخزانات المياه والمبادلات الحرارية وتركيبات السباكة.

في حالة الشبكات والأفلام، لا يجوز استخدام قضيب الحشو.يتم تسخين ورقتين من البلاستيك عبر غاز ساخن (أو عنصر تسخين) ثم يتم لفهما معًا.هذه عملية لحام سريعة ويمكن إجراؤها بشكل مستمر.

لحام طرف السرعة

مع اللحام السريع، فإن ماكينة لحام البلاستيك، التي تشبه مكواة اللحام في المظهر والقدرة الكهربائية، مزودة بأنبوب تغذية لقضيب اللحام البلاستيكي.يقوم طرف السرعة بتسخين القضيب والركيزة، بينما يضغط في نفس الوقت على قضيب اللحام المنصهر في موضعه.يتم وضع حبة من البلاستيك المخفف في المفصل، ويتم دمج الأجزاء وقضيب اللحام.مع بعض أنواع البلاستيك مثل البولي بروبيلين، يجب أن يتم "خلط" قضيب اللحام المنصهر مع المادة الأساسية شبه الذائبة التي يتم تصنيعها أو إصلاحها.تم تحسين تقنيات اللحام هذه بمرور الوقت وتم استخدامها لأكثر من 50 عامًا من قبل مصنعي ومصلحي البلاستيك المحترفين على المستوى الدولي.طريقة اللحام ذات الطرف السريع هي تقنية لحام أسرع بكثير ويمكن استخدامها مع الممارسة في الزوايا الضيقة.نسخة من "بندقية" طرف السرعة هي في الأساس مكواة لحام ذات طرف عريض ومسطح يمكن استخدامه لإذابة وصلة اللحام ومواد الحشو لإنشاء رابطة.

لحام البثق

يسمح اللحام بالبثق بتطبيق اللحامات الأكبر في مسار لحام واحد.إنها التقنية المفضلة لربط المواد التي يزيد سمكها عن 6 مم.يتم سحب قضيب اللحام إلى آلة بثق بلاستيكية صغيرة محمولة باليد، وملدنة، وإجبارها على الخروج من الطارد مقابل الأجزاء التي يتم ربطها، والتي يتم تليينها بنفث من الهواء الساخن للسماح بحدوث الترابط.

الاتصال باللحام

هذا هو نفس اللحام النقطي باستثناء أنه يتم توفير الحرارة عن طريق التوصيل الحراري لأطراف الكماشة بدلاً من التوصيل الكهربائي.يتم جمع قطعتين من البلاستيك معًا حيث تقوم أطراف ساخنة بضغطهما، مما يؤدي إلى ذوبان الأجزاء وربطها في العملية.

لحام اللوحة الساخنة

فيما يتعلق باللحام بالتلامس، تُستخدم هذه التقنية في لحام الأجزاء الأكبر حجمًا، أو الأجزاء التي تحتوي على هندسة وصلة لحام معقدة.يتم وضع الجزأين المراد لحامهما في الأدوات المرفقة باللوحتين المتقابلتين للمكبس.يتم تحريك صفيحة التسخين ذات الشكل الذي يتوافق مع هندسة وصلة اللحام للأجزاء المراد لحامها، في موضعها بين الجزأين.يقوم اللوحان المتقابلان بتحريك الأجزاء لتتلامس مع اللوحة الساخنة حتى تعمل الحرارة على تليين الواجهات إلى نقطة انصهار البلاستيك.عندما يتم تحقيق هذا الشرط، تتم إزالة اللوحة الساخنة، ويتم ضغط الأجزاء معًا وتثبيتها حتى تبرد وصلة اللحام وتتصلب مرة أخرى لتكوين رابطة دائمة.

عادةً ما يتم التحكم في معدات اللحام بالألواح الساخنة هوائيًا أو هيدروليكيًا أو كهربائيًا باستخدام محركات مؤازرة.

يتم استخدام هذه العملية في لحام مكونات السيارة أسفل غطاء المحرك، ومكونات الديكور الداخلي للسيارة، وأجهزة الترشيح الطبية، ومكونات الأجهزة الاستهلاكية، والمكونات الداخلية الأخرى للسيارة.

لحام عالي التردد

يعد اللحام عالي التردد، والمعروف أيضًا باسم الختم العازل أو الختم الحراري بتردد الراديو (RF)، تقنية ناضجة جدًا كانت موجودة منذ الأربعينيات من القرن العشرين.يمكن للموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد في نطاق الترددات الراديوية تسخين بوليمرات معينة حتى تليين المواد البلاستيكية من أجل الانضمام.يتم لحام المواد البلاستيكية الساخنة تحت الضغط معًا.يتم توليد الحرارة داخل البوليمر عن طريق إعادة التوجيه السريع لبعض المواد الكيميائية ثنائية أقطاب البوليمر، مما يعني أنه يمكن تحديد موضع التسخين، ويمكن أن تكون العملية مستمرة.

اللحام التعريفي

عندما يتم دمج عازل كهربائي، مثل البلاستيك، مع مادة ذات موصلية كهربائية عالية، مثل المعادن أو ألياف الكربون، يمكن إجراء اللحام التعريفي.يحتوي جهاز اللحام على ملف تحريضي يتم تنشيطه بتيار كهربائي يعمل بالتردد الراديوي.يؤدي هذا إلى توليد مجال كهرومغناطيسي يعمل على قطعة عمل موصلة للكهرباء أو مغناطيسية.في قطعة العمل الموصلة للكهرباء، يكون تأثير التسخين الرئيسي هو التسخين المقاوم، والذي يرجع إلى تيارات مستحثة تسمى التيارات الدوامية.يعد اللحام التعريفي للمواد البلاستيكية الحرارية المقواة بألياف الكربون تقنية شائعة الاستخدام في صناعة الطيران على سبيل المثال.

في قطعة العمل ذات المغناطيسية الحديدية، يمكن لحام البلاستيك بالحث عن طريق صياغته بمركبات معدنية أو مغناطيسية، تسمى المستقبلات.تمتص هذه المستقبلات الطاقة الكهرومغناطيسية من ملف الحث، وتصبح ساخنة، وتفقد طاقتها الحرارية إلى المواد المحيطة بها عن طريق التوصيل الحراري.

اللحام بالحقن

يشبه اللحام بالحقن اللحام بالبثق، باستثناء أنه باستخدام أطراف معينة على ماكينة اللحام المحمولة، يمكن للمرء إدخال الطرف في فتحات العيوب البلاستيكية بأحجام مختلفة وتصحيحها من الداخل إلى الخارج.الميزة هي أنه لا حاجة للوصول إلى الجزء الخلفي من فتحة العيب.البديل هو رقعة، باستثناء أنه لا يمكن صنفرة الرقعة مع البلاستيك الأصلي المحيط بنفس السُمك.يعتبر PE وPP أكثر ملاءمة لهذا النوع من العمليات.يعد Drader injectiweld مثالاً على هذه الأداة.

اللحام بالموجات فوق الصوتية

في اللحام بالموجات فوق الصوتية، يتم استخدام اهتزاز منخفض السعة عالي التردد (15 كيلو هرتز إلى 40 كيلو هرتز) لتوليد الحرارة عن طريق الاحتكاك بين المواد المراد ضمها.تم تصميم واجهة الجزأين خصيصًا لتركيز الطاقة لتحقيق أقصى قوة لحام.يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية على جميع المواد البلاستيكية تقريبًا.إنها أسرع تكنولوجيا متاحة للختم الحراري.

لحام الاحتكاك

في لحام الاحتكاك، يتم فرك الجزأين المراد تجميعهما معًا بتردد أقل (عادةً 100–300 هرتز) وسعة أعلى (عادةً من 1 إلى 2 مم (0.039 إلى 0.079 بوصة)) من اللحام بالموجات فوق الصوتية.الاحتكاك الناتج عن الحركة مع ضغط التثبيت بين الجزأين يخلق الحرارة التي تبدأ في إذابة مناطق التلامس بين الجزأين.عند هذه النقطة، تبدأ المواد الملدنة في تكوين طبقات تتشابك مع بعضها البعض، مما ينتج عنه بالتالي لحام قوي.عند الانتهاء من حركة الاهتزاز، تظل الأجزاء متماسكة معًا حتى تبرد وصلة اللحام ويتصلب البلاستيك المنصهر مرة أخرى.يمكن أن تكون حركة الاحتكاك خطية أو مدارية، ويجب أن يسمح التصميم المشترك للجزأين بهذه الحركة.

تدور اللحام

اللحام الدوراني هو شكل معين من أشكال اللحام الاحتكاكي.من خلال هذه العملية، يتم تثبيت أحد المكونات ذات وصلة اللحام الدائرية بشكل ثابت، بينما يتم تدوير مكون التزاوج بسرعة عالية ويتم ضغطه على المكون الثابت.الاحتكاك الدوراني بين المكونين يولد الحرارة.بمجرد وصول الأسطح المترابطة إلى حالة شبه منصهرة، يتوقف مكون الدوران فجأة.يتم الحفاظ على القوة على المكونين حتى تبرد وصلة اللحام وتتصلب مرة أخرى.هذه طريقة شائعة لإنتاج عجلات بلاستيكية منخفضة ومتوسطة التحمل، على سبيل المثال، للألعاب وعربات التسوق وصناديق إعادة التدوير وما إلى ذلك. تُستخدم هذه العملية أيضًا في لحام فتحات المنافذ المختلفة في مكونات السيارة الموجودة أسفل الغطاء.

اللحام بالليزر

تتطلب هذه التقنية أن يكون أحد الأجزاء ناقلًا لشعاع الليزر ويكون الجزء الآخر ممتصًا أو طبقة طلاء على السطح البيني ممتصًا للشعاع.يتم وضع الجزأين تحت الضغط بينما يتحرك شعاع الليزر على طول خط الربط.يمر الشعاع عبر الجزء الأول ويتم امتصاصه بواسطة الجزء الآخر أو الطلاء لتوليد حرارة كافية لتليين الواجهة مما يخلق لحامًا دائمًا.

عادةً ما يتم استخدام ليزر ديود أشباه الموصلات في لحام البلاستيك.يمكن استخدام الأطوال الموجية في نطاق 808 نانومتر إلى 980 نانومتر لربط مجموعات مختلفة من المواد البلاستيكية.هناك حاجة إلى مستويات طاقة تتراوح من أقل من 1 وات إلى 100 وات اعتمادًا على المواد والسمك وسرعة المعالجة المطلوبة.

اللحام بالمذيبات

في اللحام بالمذيبات، يتم تطبيق مذيب يمكنه إذابة البوليمر مؤقتًا في درجة حرارة الغرفة.عندما يحدث هذا، تكون سلاسل البوليمر حرة الحركة في السائل ويمكن أن تختلط مع سلاسل أخرى مذابة مماثلة في المكون الآخر.مع مرور الوقت الكافي، سوف يتخلل المذيب عبر البوليمر ويخرج إلى البيئة، بحيث تفقد السلاسل قدرتها على الحركة.وهذا يترك كتلة صلبة من سلاسل البوليمر المتشابكة التي تشكل لحامًا مذيبًا.

تُستخدم هذه التقنية بشكل شائع لتوصيل أنابيب PVC وABS، كما هو الحال في السباكة المنزلية.إن "لصق" النماذج البلاستيكية (البولي كربونات أو البوليسترين أو ABS) معًا هو أيضًا عملية لحام بالمذيبات.