Сваривание термопластичных материалов

Цель работы: изучение методов сварки термопластичных материалов, области их применения, конструкции сварных швов и технологических характеристик оборудования для их выполнения и овладение навыками выполнения и определения физико-механических свойств сварных соединений

Содержание работы

1. Ознакомиться с методами сварки и свойствами сварных соединений.

2. Изучить классификацию сварных стежков, строчек, швов.

3. Изготовить швы заданных конструкций одним из способов сварки и определить физико-механические свойства соединений.

 

Вопросы для подготовки к работе

 

1. Какие методы сварки применяют при изготовлении швейных изделий из термопластичных материалов?

2. Назовите сварные швы и какова область их применения.

3. Какое оборудование применяют для получения сварных соединений?

4. Назовите свойства сварных соединений.

5. Какими преимуществами обладают сварные швы по сравнению с ниточными?

 

Пособия, инструменты, приспособления: образцы сварных швов и узлов изделий, машина БШМ-1, разрывные машины РТ-250М, РМ-30, плакаты, ГОСТы.

 

Методические указания

1. По рекомендуемой литературе и плакатам студенты знакомятся с методами сварки (термоконтактным, высокочастотным и ультразвуковым) термопластичных материалов и основными свойствами сварных соединений. Независимо от способа нагрева материала процесс сварки можно рассматривать как двухстадийный: на первой стадии обеспечивается разогрев полимера до вязкотекучего состояния, формообразование шва; на второй стадии осуществляется фиксация полученного соединения при охлаждении полимеров.

Затем в табличной форме (таблица 37) студенты приводят оборудование для сварки материалов в зависимости от применяемых методов (отечественное и зарубежное).

 

Таблица 37 - Оборудование для сварки материалов

 

Метод сварки
термоконтактный	высокочастотный	ультразвуковой

 

2. По ГОСТ 12807-88 «Изделия швейные. Классификация стежков, строчек и швов» студенты изучают классификацию сварных стежков, строчек и швов и представляют данные в таблице 38.

 

Таблица 38 - Виды сварных стежков, строчек и швов

 

Вид строчки	Графическое изображение	Код	Ширина шва	Область применения шва

 

3. Для овладения компетенцией, предполагающей готовность к кооперации с коллегами и работе в коллективе, задание выполняется группой студентов из 2-3 человек. Используя метод ультразвуковой сварки, студенты должны изготовить сварные швы трех конструкций: стачной, накладной с открытым срезом и накладной с закрытым срезом. Испытания сварных соединений проводят на сдвиг, расслаивание, растяжение в продольном направлении. По каждому из предложенных вариантов исследований студент должен подготовить по 5 пар образцов следующих размеров:

удлинение и предел прочности при растяжении – 250 х 50 мм;

предел прочности при сдвиге – 150 х 50 мм;

предел прочности при расслаивании - 150 х 50 мм.

Предел прочности при растяжении и удлинение образцов определяют на разрывной машине РТ- 250 М. Изготовленные пробы заправляют в верхние и нижние зажимы машины, располагая швы вдоль растягивающего усилия.

Предел прочности при сдвиге и расслаивании определяют по методике, аналогичной испытаниям клеевых соединений. Особенность изготовления проб, подвергаемых расслаиванию, состоит в следующем: пробы ткани положенные одна на другую, сваривают в поперечном направлении на участке длиной 110 мм с интервалом 10 мм. Это дает возможность (как и при испытаниях проб при клеевом методе соединения) получить более достоверные данные в каждой серии опытов.

Технологические параметры сварной строчки, выполненной ультразвуковым методом, представляют в таблице 39.

 

Таблица 39 - Технологические параметры сварной строчки, выполненной ультразвуковым методом

 

Наименование параметра строчки	Величина
Мощность, Вт
Скорость сварки, м / мин
Длина стежка, мм
Шаг стежка, мм
Ширина стежка, мм

 

Результаты испытаний сварных швов на прочность при растяжении Р, Н и удлинение Е, % в продольном направлении, а также предел прочности при сдвиге Рс, Н и расслаивании Рр, Н представляют в таблицах 40 и 41.

 

Таблица 40 - Предел прочности при растяжении и удлинение в продольном направлении сварных швов

 

Материал	Направление шва к нитям основы	Конструкция и вид шва
стачной	Накладной с открытым срезом	Накладной с закрытым срезом
Р, Н	Е, %	Р, Н	Е, %	Р, Н	Е, %

 

Таблица 41 - Предел прочности при сдвиге и расслаивании

 

Материал, волокнистый состав	Конструкция и вид шва
Стачной	Накладной с открытым срезом	Накладной с закрытым срезом
Рр, Н	Рс, Н	Рр, Н	Рс, Н	Рр, Н

 

В заключение студенты должны проанализировать результаты работы и сравнить их с данными, приводимыми в литературе.

 

Содержание отчета по лабораторной работе

 

Отчет должен содержать название, цель, содержание работы, характеристику проделанной работы (порядок, краткое описание методики исследований, применяемого оборудования и результаты эксперимента по определению прочности сварных соединений на расслаивание и сдвиг, а также предел прочности при растяжении и удлинение сварных швов). Желательно проанализировать возможный экономический эффект от применения сварных соединений (расход ниток, материалов, рост производительности труда). В конце работы формулируют вывод.

В выводе следует дать характеристику свойств сварных швов, сравнить их с ниточными соединениями, указать их преимущества и недостатки и дать рекомендации по использованию.

Лабораторная работа (тренинг) № 9