:: Aktualnie jesteśmy na końcowym etapie projektowania pierwszej prototypowej jednostki o następujących parametrach:

Długość jednostki 8,5 mSzerokość maksymalna 3,2 m;
Prędkość projektowa V 15 km/h
Ilość koi 6; Certyfikat CE kategoria C. ::

 

W najbliższych dniach rozpoczniemy budowę tej jednostki i planujemy wodowanie i przeprowadzenie pierwszych prób jeszcze w tym sezonie.

Mamy nadzieje, że zarówno projekt jak i sama jednostka znajdzie uznanie u przyszłych użytkowników.

 

Wytwarzania jednostek pływających z polietylenu (termoplastów) metodą spawania ręcznego i ekstruzyjnego oraz zgrzewania jest znamienna tym, iż powstała konstrukcja jednostki jest niezatapialna, nie wymaga od użytkowników żadnej konserwacji jak również wykazują bardzo dużą odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz w 100% podlega recyklingowi.
 

Mechanizm tworzenia się połączenia spawanego jest podobny do mechanizmu powstawania połączenia zgrzewanego. Powierzchnie mające utworzyć złącze podgrzewane są do odpowiedniej temperatury. Po jej osiągnięciu następuje zetknięcie obydwu powierzchni i zaczyna tworzyć się złącze.
 

Tworzywa termoplastyczne (PE) różnią się od pozostałych tworzyw, tym że zmieniają plastyczność wraz ze zmianą temperatury. Termoplasty można przetwarzać wielokrotnie (100% recykling), zwracając uwagę by nie doprowadzić do rozkładu tworzywa.
 
Podstawowymi parametrami procesu spawania są: temperatura - T, docisk – P, czas – tTemperaturę niezbędną do uplastycznienia tworzywa uzyskuje się poprzez podgrzanie czynnika grzewczego (w celu uzyskania odpowiednie temperatury), którym najczęściej jest czyste i suche (bez oleju i wody) powietrze. W procesie spawania ręcznego strumień gorącego gazu musi być tak kierowany, aby podgrzewał materiał spawany i dodatkowy (pręt spawalniczy), aby powierzchnie łączone przed ich zetknięciem były nagrzane do właściwej dla tworzywa temperatury plastyczności.

 

Tworzywa sztuczne słabo przewodzą ciepło (kilka razy gorzej niż metale), w związku z czym proces nagrzewania zachodzi wolno, a o właściwym podgrzaniu powierzchni łączonych świadczą wypływki pojawiające się na brzegach spoiny.

Parametry procesu spawania ręcznego PE (PN-EN 13067) - kliknij tutaj

 

Procesy łączenia tworzyw – zarówno spawanie jak i zgrzewanie – należy przeprowadzać zachowując czystość powierzchni łączonych i materiału dodatkowego. Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia (tłuszcz, zabrudzona, wilgoć itp.) występujące na powierzchniach łączonych oraz na pręcie zdecydowanie przeszkadzają w spawaniu i zgrzewaniu, a w konsekwencji prowadzą do powstania wadliwego połączenia.
 

Należy pamiętać, iż w procesie spawania PE nie mamy do czynienia z powstawaniem łuku elektrycznego (jak w przypadku spawania metali), który dodatkowo oświetla miejsce spawania. W związku z powyższym należy zapewnić dobre oświetlenie miejsca wykonywania spoiny gdyż jakość spoiny zależy od właściwej oceny powstającej wypływki przez spawacza. Dodatkowo powierzchnie łączone muszą być czyste.

Przygotowanie powierzchni do spawania (rowek spawalniczy) najlepiej wykonać stosując metody obróbki mechanicznej (struganie, frezowanie, szlifowanie, skrobanie itp.).W wyniku stosowania takich metod otrzymuje się powierzchnie czyste, gdyż usuwa się warstwę tworzywa zabrudzonego i utlenionego, odkrywając nową (świeżą) warstwę tworzywa.
 

Spawanie za pomocą ekstrudera jest metodą, która zastępuje spawanie ręczne wielościegowe podczas spawania grubych elementów. Ekstruderem spawa się materiały o grubości od kilku do kilkudziesięciu milimetrów wykonując jeden ścieg wypełniający spoinę do wymaganych wymiarów, a w przypadku spoin pachwinowych do uzyskania odpowiednich wysokości spoiny „a” (a=0,7xgrubość materiału łączonego).
 

Ekstruderami spawa się materiały o grubości od kilku do kilkudziesięciu milimetrów. Szybkość spawania zależy nie tylko od wydajności ekstrudera, ale od możliwości podgrzania łączonych powierzchni, na które układa się spoiwo, jak również od czasu wywarcia docisku na uplastycznione tworzywo. Warunkiem wywarcia prawidłowego docisku jest prawidłowy kształt buta, długość, a rys.1 - kliknij tutaj szczególnie kształt „nosa” w bucie spawalniczym. Nos ten uniemożliwia wypływanie spoiwa przed but i tworzy warunki do wywarcia właściwego docisku na uplastycznione tworzywo.

Poniżej przedstawione są podstawowe kształty spoin; doczołowa, pachwinowa, narożna  rys.2 - kliknij tutaj

Schemat procesu spawania ekstruderem  rys.3 - kliknij tutaj
 

Szybkość procesu spawania jest zależna od wydajności ekstrudera, ale i możliwości nagrzania powierzchni spawania. Docisk, a właściwie czas jego wywierania na formowane spoiwo, ma istotny wpływ na jakość połączenia. Podczas spawania ekstruzyjnego grubych elementów należy szczególną uwagę zwrócić na szybkość stygnięcia złącza. Związane są z tym co najmniej dwa zjawiska, jedno to zachowanie tej samej struktury w złączu co w materiale rodzimym, a drugie to zjawisko powstawania jam skurczowych (pory) oraz naprężeń.

Na rys. 5 poniżej, przedstawione są powierzchnie, które należy przygotować do spawania. Np. w przypadku połączenia doczołowego na V należy oczyścić również powierzchnię poziomą, gdyż spoiwo musi ją pokryć na szerokości około 2-3 mm.
rys.5 - kliknij tutaj

Rodzaje połączeń przeznaczonych do spawania ekstruderem są takie same jak do spawania ręcznego. Różnica polega na tym, że wykonuje się jeden ścieg, nie licząc ściegu montażowego zabezpieczającego łączone detale przed przemieszczeniem. Rysunek 6 poniżej przedstawia kształty i rodzaje połączeń do spawania ekstruderem.
rys.6 - kliknij tutaj
 

Przykłady spoin:

- spoina na V bez ściegu po stronie grani  rys.7 - kliknij tutaj

- spoina na V ze ściegiem po stronie grani  rys.8 - kliknij tutaj

- spoina na X (podwójne V) zalecana od 4 mm grubości płyty (praktycznie stosowana od 6 mm)  rys.9 - kliknij tutaj
- spoina narożna na V  rys.10 - kliknij tutaj

Poniżej (rys. 11) przedstawiony został przykład połączenia doczołowego na V płyty o grubości 5 mm z ukosowaniem krawędzi 70° oraz przykład połączenia na X dla grubości 10 mm przy spawaniu ręcznym.  rys.11 - kliknij tutaj
 

Tabela - podstawowe symbole i oznaczenia spoin - kliknij tutaj