Полиэтиленовая сварка: оборудование, технологии

Что это такое? Полиэтиленовая сварка представляет собой процесс соединения труб ПНД под нагревом. Технология отличается от пайки ПВХ труб отопления и разводки холодной воды по дому.

Как осуществляется? Существует несколько методов сварки труб ПНД: стыковая, раструбная и муфтовая. Наиболее надежным, но в то же время и дорогостоящим считается последний метод.

Особенности полиэтиленовой сварки

Полиэтиленовая сварка – технология, с помощью которой соединяют сегменты трубопроводных магистралей. Данный метод широко применяют, прокладывая магистральные трубопроводы из обычной или усиленной полипропиленовой трубы. Для соединения полимерных труб обычно используется специальное оборудование – утюг с набором насадок.

Сварка стыков полиэтиленовых труб с помощью утюга имеет ряд особенностей. Дело в том, что, в отличие от полипропилена, который становится мягким при температуре от +200 до +220 °C, размягчение полиэтилена низкого давления начинается уже при нагревании до температуры +100 °C. Конкретные значения зависят от толщины стенки соединяемых сегментов трубопровода.

Если температура сварки полиэтиленовых труб превышает значения от +255 до +265 °C, то полимер становится текучим. Однако именно этот температурный диапазон является оптимальным для соединения деталей из ПНД. Как правило, современные аппараты оснащаются функцией регулировки рабочей температуры.

Для сварки полиэтиленовых трубопроводов больших диаметров применяется специально разработанное сварочное оборудование. Такие аппараты имеют значительные габариты и массу. Владельцам частных домов подобную дорогостоящую аппаратуру приобретать нецелесообразно. По этой причине монтаж труб ПНД обычно выполняют работники специализированных компаний, которые, помимо инструмента, имеют большой опыт и соответствующие навыки.

Прокладывая трубопроводы для наружных инженерных коммуникаций, зачастую необходимо выполнять сварку полиэтиленовых труб диаметром от 300 до 400 мм с помощью специализированных профессиональных сварочных машин. Применение такого сложного и дорогостоящего оборудования делает возможным формирование надежных и высококачественных соединений даже при стыковке толстостенных сегментов.

Полимеры, к которым относится и полиэтилен низкого давления, обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, чем стальные сплавы. ПНД отличает хорошая свариваемость. Трубы из этого материалы можно соединять, применяя различные технологии сварки.

Когда мы говорим о полиэтиленовой сварке, то, как правило, речь идет о пайке труб из полиэтилена низкого давления. Такой пластик обычно обозначают буквами русского алфавита ПЭ или латинского – PE. Полимер высокого давления имеет маркировку PEHD или HDPE.

Оборудование для полиэтиленовой сварки

Сварочный аппарат для раструбной сварки полиэтиленовых труб – относительно дорогое оборудование. Стоимость аппарата колеблется в пределах 10–20 тысяч рублей, поэтому его приобретение целесообразно, если речь идет о регулярном профессиональном использовании.

Набор устройств, входящих в комплект поставки сварочного аппарата для соединения труб из ПНД, обычно состоит из:

• центратора (позиционера для сварки полиэтиленовых труб), представляющего собой устройство с двумя подвижными и двумя жестко зафиксированными на станине металлическими зажимами;
• торцевателя – специального дискового трубореза, который монтируется на направляющие аппарата;
• нагревательного зеркала – округлой пластины с тефлоновым покрытием с встроенным нагревателем и термометром;
• гидравлического или механического привода, регулирующего усилие, с которым сдавливаются соединяемые трубы;
• редукционных вкладышей – набора, в который входят сменные полукольца для работы с трубами разных диаметров;
• блока управления (эта опция предусмотрена в автоматическом сварочном оборудовании).

Все устройства и инструменты, входящие в набор, являются самостоятельными приспособлениями, с их помощью выполняются определенные операции на каждом из этапов сварки полиэтиленовых труб как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Электромуфтовые соединения выполняются с помощью специального аппарата, в который встроен сканер штрих-кодов.

Раструбная сварка выполняется с помощью комплекта, состоящего из:

• электрического сварочного аппарата;
• ножниц-труборезов;
• станины;
• калибратора и фаскоснимателя;
• насадок для разогрева краев труб.

Кроме того, при монтаже трубопровода придется воспользоваться разводным ключом, рулеткой, маркером и т. д.

Технология стыковой сварки полиэтиленовых труб

Сварку полиэтиленовых труб встык рассмотрим на примере полуавтоматического аппарата с гидроприводом.

Шаг 1. Разогрев пластика на торцах труб

Нагреть сварочное зеркало до температуры +200 – 230 °C и расположить его по центру позиционера. Прижать к нагревателю заранее обработанные торцы труб, обеспечив с помощью гидравлического привода усилие от 4 до 5 кг/см².

В ходе формирования соединения необходимо контролировать размеры грата. Когда они приблизятся к минимально допустимым, следует снизить нагрузку до значений от 0,2 до 0,5 кг/см². Сварку можно выполнять при температуре от -15 до +45 °C. Чем теплее окружающий воздух, тем меньше времени потребуется на создание качественного соединения.

Шаг 2. Стыковка сегментов

Когда пластик на кромках расплавится, необходимо развести концы труб с помощью гидропривода, убрать зеркало и прижать свариваемые торцы один к другому с усилием от 1 до 3 кг/см².

Шаг 3. Охлаждение и осмотр

Прижимное усилие следует сохранять до полного охлаждения пластика на стыке заготовок. Далее необходимо извлечь трубу из позиционера и оценить качество соединения, включая размеры валика.

Технология раструбной полиэтиленовой сварки

В ходе подготовки к раструбной сварке торцы соединяемых элементов необходимо обрезать и подготовить. Рассмотрим процесс соединения по шагам.

Шаг 1. Подготовка аппарата.

ПНД трубы свариваются при температуре около +210 °C. Для сварки необходимо использовать аппарат, оснащенный регулятором нагрева. После установки специальной двусторонней насадки с гильзой и дорном утюг подключается к сети и устанавливается на станину.

Когда насадки разогреются, на аппарате загорится специальный (обычно зеленый) индикатор.

Шаг 2. Разогрев торцов труб.

Торец одной трубы необходимо вставить внутрь гильзы, а второй – надеть на дорн.

Прогретые трубы отсоединяются от насадки. Затем одна из них без вращения заводится в раструб второй. Глубина контролируется по отметке. Детали нельзя смещать до охлаждения и затвердения пластика.

Далее по возможности нужно осмотреть внутренний валик шва. Если он слишком велик и будет затруднять движение жидкости, лучше обрезать трубу и повторить сварку.

Технология электромуфтовой сварки полиэтиленовых труб

Сварка полиэтиленовых труб муфтами выполняется с помощью специальных фитингов со встроенными нагревателями в виде металлической спирали, разогревающей и расплавляющей ПНД.

Применение данной технологии связано с дополнительными затратами на приобретение электрических муфт, цена которых в среднем колеблется от 300 до 1 500 рублей. Электромуфты обычно используют в труднодоступных местах, где нельзя соединить трубы стыковым или раструбным методом. Среди преимуществ специалисты отмечают возможность спайки сегментов с толщиной стенки менее 4,5 мм.

Для соединения труб необходимо:

• очистить и подготовить торцы труб и муфты;
• центрировать трубы и завести их концы внутрь фитинга;
• подключить муфту к аппарату, включить ток и разогреть соединение.

Далее необходимо отключить подачу тока и дать стыку остыть.

Электрические муфты снабжаются штрих-кодами, на которых закодированы время нагревания, сила тока и напряжение. Аппарат считывает код с помощью встроенного сканера и выполняет пайку в автоматическом режиме.

Методы контроля качества те же, что и при использовании других технологий. Если шов сформирован неправильно, необходимо вырезать муфту и выполнить сварку повторно.

Валик грата должен иметь размеры, соответствующие нормативам.

Дополнительные требования также предъявляются к:

• симметричности и равномерности валика по всему стыку;
• цвету валика, который не должен отличаться от цвета труб;
• смещению труб, не превышающему 1/10 толщины их стенок;
• впадине между гратами, которая не должна опускаться ниже поверхности трубы.

Кроме того, в местах соединения труб не должно быть трещин и пустот.

Несимметричность валика может быть следствием неправильной торцовки соединяемых заготовок.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.