Трубы » Сварка »

Сварка полиэтиленовых труб — оборудование и технологии


Диффузионная сваркаДиффузионная сварка полиэтиленовых труб – это достаточно распространенная сборочная технология, используемая в процессе монтажа трубопроводов из полиэтилена и полипропилена. Причем оборудование для диффузионной сварки сравнительно дешево, а сам процесс может освоить даже ребенок.

Однако, несмотря на простоту и даже некоторую «несерьезность» процесса, сварка полиэтилена дает просто потрясающий результат. И если вы сделаете все правильно, то прочность шва сравняется со стойкостью самого тела трубы. Ну а как «сделать все правильно» мы вас научим.

Любые полиэтилены (и высокого и низкого давления) относятся к термопластичной разновидности полимеров. А это значит, что при нагреве выше определенной температуры изделие из РЕ пластика сначала теряет жесткость, а затем и связи между молекулами в полимерной цепочке.

При остывании трубе из полиэтилена возвращается первичная жесткость, а молекулы этилена вновь встраиваются в полимерные цепочки. И в этот момент мы можем  «смешать» в одной цепочке молекулы двух заготовок из полиэтилена. В итоге, получается сварочный шов, удерживающий изделие на уровне межмолекулярных связей.

Причем полиэтилен это очень легкоплавкий материал — температура сварки, достаточная для разрушения полимерных цепочек, не превышает 270 градусов Цельсия. А время прогрева трубы зависит от ее толщины и измеряется в секундах.

Как уже говорилось выше: диффузионная сварка это не самая сложная технология формирования неразъемных соединений. Причем упомянутая простота заметна даже при подборе оборудования для сварки.

Например, в типичный  набор входят следующие инструменты, приспособления и агрегаты для сварки труб:

  • Сварка ПНД трубТруборез – гильотина, используемая для отделения мерного отрезка от бухты труб.
  • Калибровщик – инструмент для восстановления формы поперечного сечения трубы после обрезки.

  • Фаскосниматель – инструмент для формирования фаски (скоса) на торцах соединяемых труб.
  • Аппарат для сварки полиэтиленовых труб – генерирующее сварочную температуру устройство. По функциональности – это тот же паяльник.
  • Набор насадок нормированного калибра – проводящие температуру в зону сварки приспособления, диаметр которых совпадает с внутренним/внешним диаметром трубы/раструба или муфты.

Кроме того, комплект оборудования следует дополнить измерительными инструментами (рулетка, линейка и прочее), ветошью (для очистки труб от пыли), ключами для монтажа насадок на нагревательной шине, отвертками для фиксации контактов электромуфты. Эти инструменты, как правило, можно найти в «закромах» любого домашнего мастера.

Словом, для сварки полиэтилена вам нужны лишь самые простые и не очень дорогие инструменты.

Полиэтиленовые трубы можно стыковать в торец, в раструб и в муфту. Причем все три способа соединения предполагают индивидуальный подход к процессу сваривания элементов трубопровода. И далее по тексту мы рассмотрим эти технологии.

Вначале следует заметить, что любой подход к соединению полиэтиленовых труб сваркой предполагает выполнение ряда общих рекомендаций, а именно:

  • Во-первых, соединяемые трубы должны принадлежать к одной партии, изготовленной одним производителем. В этом случае у стыкуемых изделий будет один и тот же химический состав. Кроме того, старайтесь стыковывать изделия с одинаковым диаметром и толщиной стенки. От этого зависит время сварки, а точнее прогрева заготовок. Проще говоря: разогревая разные трубы, вы рискуете не до конца «пропечь» изделие с более толстыми стенками. В результате чего возрастает вероятность получить бракованный шов.
  • Во-вторых, трубы стыкуются чистыми – их торцы должны быть очищены от загрязнений. Иначе герметичность сварочного шва будет далека от идеала.
  • В-третьих, сварка полиэтилена должна проходить в относительно «тепличных» условиях: под дождем или солнцепеком, а равно и при сильных морозах, эти работы не проводят. Плохая погода влияет на прочность соединения.
  • В-четвертых, соединенные трубы до полного остывания шва трогать нельзя. Любые попытки «поправить» положение приведут к перебоям в процессе диффузии.

Торцевая стыковка труб возможна только для изделий с толщиной стенки от 5 миллиметров и диаметром от 50 миллиметров. Суть процесса заключается в одновременном разогреве торцов с последующей прессовкой стыков изделий.

Сварка встыкНу а сам процесс сварки встык выглядит следующим образом:

  • Торцы стыкуемых мерных отрезков загружают в станок для сварки полиэтиленовых труб, где каждая труба фиксируется на особой направляющей.
  • На следующем этапе происходит выравнивание торцов особым резцом, снимающим «лишнюю» часть с первой и второй трубы. После этого элементы трубопровода центрируют до полного совмещения продольных осей.
  • Далее между торцами вводят нагревательный элемент – пластину, который размягчает полиэтилен.
  • Спустя некоторое время нагреватель убирают, а торцы сводят вместе, сжимая их с точно выверенным усилием.

В итоге, после застывания полиэтилена на месте стыка образуется кольцевой шов.

Стыковка в раструб предполагает ввод последующей трубы в расширенную часть (раструб) предыдущей трубы. Причем раструб может быть изготовлен в «заводских» условиях, как у ПВХ труб, или наварен на предыдущую трубу. В последнем случае роль раструба сыграет гладкостенная муфта, в которую последовательно вваривают предыдущую и последующую трубы.

Суть данного процесса не измена, но стоимость сварки полиэтиленовых труб в раструб будет немного выше, чем в случае торцевой стыковки. Ведь количество сварочных швов в данном случае удвоится. К тому же вам придется приобрести муфту.

При этом процесс сварки в муфту выглядит следующим образом:

  • Электромуфтовая сваркаТорцы стыкуемых труб обрезают под прямым углом и обрабатывают калибровщиком и фаскоснимателем.
  • Трубы и муфту очищают от пыли и грязи. А к нагревательному элементу паяльника крепят соответствующие калибры.
  • Паяльник включают в сеть и разогревают калибры до нужной температуры. После чего муфты надевают на шток первого калибра, а трубу вставляют в чашу второго калибра. Спустя некоторое время паяльник размягчит внутренний слой полимера на муфте и наружный на трубе.
  • После этого вам останется только снять заготовки, вставить трубу в муфту и придержать стыкуемые изделия в неподвижном положении 10-20 секунд.

Завершив стыковку первой трубы и муфты можно заняться вторым швом.

В этом случае для стыковки вам потребуется не машина для сварки ПЭТ труб, а обычный трансформатор. Ведь все нужные детали (нагревательные элементы и прочее) скрыты внутри «электрической» муфты. В итоге, для сварки конструкции вам нужно подключить провода к ее клеммам и вовремя выключить ток.

И для соединения элементов трубопровода на электромуфту вам придется сделать следующее:

  • Обрежьте торец трубы под прямым углом, снимите фаску. Сделайте то же и со вторым торцом стыкуемой пары.
  • Очистите трубы от пыли,  введите их в муфту. Подсоедините к клеммам муфты провода от трансформатора.
  • Включите прибор в сеть и дождитесь активации скрытых пластин, размягчающих внутреннюю часть муфты. Отключите аппарат от сети.
  • Спустя некоторое время снимите с клемм муфты провода аппарата.

Такой способ сварки не требует от исполнителя ни опыта, ни квалификации. Однако электрические муфты стоят намного дороже гладких фитингов для соединения «в раструб».

Поэтому данный способ не получил широкого распространения.