При зачистці кутів можливий відкол профілю в зоні обробки. Однак скол кута рами (стулки) на фрезерному верстаті відбувається не тільки через фрези або режимів верстата. Він можливий за наявності таких дефектів зварного шва:
- утворення значних зон, де профіль не зварений з причини недостатнього прогріву матеріалу шва або через те, що зварений шов погано обжатий цулаг;
- виникнення крихкості матеріалу зварного шва в результаті випаровування пластифікатора через високу температуру нагрівання;
- зміщення стінок профілю в результаті неправильного позиціонування і т.п.
Кожен з дефектів сам по собі здатний створити умови для відколу кута, але частіше має місце сукупність цих дефектів в різних поєднаннях.
Нерідко для виготовлення вікон на одному і тому ж виробництві одночасно використовується базовий профіль з товщиною стінки 2,7-3 мм і профіль економ-класу зі зменшеною товщиною стінки і збільшеними допусками на виконання розмірів. При зварюванні цих профілів використовується одні й ті ж зварювальний верстат, режим настройки температури і часу, установка і регулювання положення цулаг і самі цулаги. Однак міцність кута на базовому профілі виходить істотно вище. Кути після зварювання на базовому профілі обтиснуті і не мають «качиного носа». На профілі економ-класу зовнішні стінки завтовшки 2,5. 2,7 мм зварені добре. Шви внутрішніх стінок товщиною 2,2. 2,5 мм мають вигляд «качиного носа».
Якщо розрізати шов, то на поперечному перерізі можна виявити зони неякісної зварювання. Наприклад, матеріал розплаву витіснений на периферію зварного шва, стінки деформовані таким чином, що зона їхнього зіткнення знаходиться за межами шва. При цьому матеріал ПВХ розплаву витікає на зовнішню сторону кута, а всередині кута відсутня.
Очевидно, при зачистці, коли обробка кута ведеться саме в зоні внутрішніх стінок, зовнішній наплив розплаву буде видалений фрезою разом з частиною стінок, що знаходяться за кордоном зварного шва. Фактично кут розкритий, і, якщо уважно його оглянути, можна побачити тонку щілину. При певних умовах обробки ця щілина може легко перетворитися на скол, що часто і відбувається.
Чому на різній товщині стінок профілю, але при абсолютно однакових умовах проведення зварювання ми отримуємо настільки різняться результати?
Це залежить від особливостей нагріву тонких стінок і ступеня обтиску ПВХ розплаву цих стінок в ході зварювання.
Процес зварювання ПВХ профілю умовно можна розбити на етапи:
- вирівнювання площини торця профілю;
- попереднє Підплавлення торця профілю;
- нагрів і отримання ПВХ розплаву через торець профілю;
- зрушення профілів і обтиск шва цулаг.
Дані етапи в тій чи іншій мірі реалізуються зварювальним устаткуванням. Наприклад, частина зварювальних верстатів обладнана датчиками мікропереміщень рухомих платформ з закріпленими на них цулаг.
Після позиціонування профілю щодо упору і цулаг, його фіксації притисками, виходу нагрівального елементу на таких верстатах включається підтиск профілю до поверхонь нагрівального елементу без пуску таймера нагріву. До спрацьовування датчика мікропереміщень відбувається плавлення виступаючих частин торця профілю, що забезпечує найбільш повне прилягання торця до площини нагрівального елементу.
Після спрацьовування датчика мікропереміщень запускається таймер нагріву, що є початком етапу попереднього підплавлення торця профілю.
У процесі попереднього підплавлення профілю утворився розплав ПВХ за рахунок руху платформ вичавлюється на зовнішні сторони стінки профілю, утворюючи зовнішній валик ПВХ розплаву.
Деякі верстати поєднують вирівнювання і попереднє Підплавлення профілю в один етап, відразу запускаючи таймер нагріву.
У певний момент хід платформ припиняється, але таймер нагріву продовжує працювати. Таким чином, починається етап прогріву основного ПВХ розплаву в глибину профілю за рахунок прилягання його торців до площин нагрівального елементу. Прогрів здійснюється без руху платформ, на задану глибину профілю, з метою отримання основного обсягу розплаву ПВХ профілю, необхідного для зварювання.
При спрацьовуванні таймера платформи разом з профілем відходять від нагрівального елементу. Останній видаляється із зони зварювання, надходить команда на зустрічний хід платформ, цулаги, підтримуючи профіль, забезпечують взаємопроникнення розплавів зварювальних профілів і їх обтискача в кінці ходу платформ. Дається команда на відхід притисків і повернення платформ в початкове положення. Цикл зварювання закінчений.
Виходячи з вищеописаного циклу зварювання, стає очевидним, що для проведення якісного зварювання необхідно прогріти на задану глибину і до заданої температури основний обсяг ПВХ розплаву профілів, а також забезпечити за рахунок цулаг взаємопроникнення розплавів і обтискача шва в ході зварювання.
Прогрівання профілю прямо залежить від щільності прилягання його торця до площини нагрівального елементу. Максимальне прилягання забезпечується функціями вирівнювання і попереднього підплавлення.
На верстатах спрощеної конструкції немає окремої функції вирівнювання - тут відразу, з одночасним запуском таймера, виконується об'єднана функція вирівнювання і попереднього підплавлення.
Відомо, що на тонких профілях найбільше спотворення їх торця відбувається при його розпилюванні на маятникових пилах без застосування підтримуючих цулаг. У цьому випадку між площиною нагрівального елементу і площиною торця при установці профілю на зварювальну машину мають місце зазори величиною 1 мм і більше, і процес вирівнювання площини і попереднього підплавлення торця займає багато часу. Залишку часу від відведеного на весь цикл обробки недостатньо для ефективного прогріву основного розплаву ПВХ профілю, а збільшити тривалість циклу не дозволяють технічні можливості таймера. Тому отриманий зварювальний шов погано прогрітий і позбавлений необхідної міцності. Це основна причина неякісної зварювання.
Як ми вже відзначали, нагрів основного обсягу ПВХ розплаву здійснюється через торець профілю, пройшов етапи вирівнювання і попереднього підплавлення. Кількість тепла, яке може перейти в тіло профілю через кордон «нагрівальний елемент - торець», з одного боку, залежить від площі плями контакту, що утворився після вирівнювання і попереднього підплавлення, а з іншого, - від перепаду температур на нагрівальному елементі і в прилеглому шарі ПВХ профілю. Через те що матеріал володіє певною теплопровідністю, тепло не може миттєво перейти з нагрівального елементу на профіль - на це потрібен час. Тому навіть при великому перепаді температур швидкість передачі тепла обмежена теплопровідністю матеріалу - температура в поверхневому шарі зросте у міру переходу в нього тепла.
Швидкість наростання температури залежить від теплоємності матеріалу профілю. Іншими словами, щоб підняти температуру матеріалу на один градус, потрібно передати матеріалу певну кількість тепла, яке і буде поглинена всередині його шару. Для нагріву сусіднього шару повинна бути передана додаткове тепло - і так по всій необхідній глибині прогріву.
Одночасно, в міру зростання температури в поверхневому шарі, тепло з бічних стінок профілю цього шару почне йти в навколишнє середовище у вигляді теплового випромінювання, нагріваючи прилеглий повітря. Тому кількість тепла, яке може надійти в наступний шар, буде менше на величину цих втрат.
Кількість тепла, яке передається з шару в сусідній шар, також обмежена теплопровідністю і перепадом температур між шарами. У міру зростання температури шарів кількість тепла, що забирається з теплового елемента, зменшується, а втрати з бічних стінок збільшуються. При зменшенні кількості що надходить тепла разом з одночасним збільшенням втрат з бічних поверхонь стінки процес прогрівання профілю сповільнюється. Оскільки прогрівання йде пошарово, шляхом передачі і поглинання тепла від шару до шару, температура шарів буде неоднакова, причому чим менше теплопровідність матеріалу, тим більшим буде перепад температур. Головне полягає в тому, щоб на кінцевому шарі по глибині можна було отримати потрібну температуру.
Оскільки від товщини стінки профілю залежить площа плями контакту, то при меншій товщині стінки, але незмінному перепаді температур кількість тепла, що передається профілем, буде тим менше, чим тонше стінка.
Площа бічних поверхонь стінки залишається незмінною. Отже, тепловий баланс в кожному шарі при більш тонкому профілі зміститься в бік зниження температури, оскільки питома вага теплових втрат через бічні поверхні стінки по відношенню до притоку тепла підвищується. Таким чином, для отримання потрібної температури на заданій глибині розплаву доводиться збільшувати температуру нагрівального елементу і частково - пляма контакту за рахунок підвищення величини попереднього підплавлення.
Разом з тим, на частини верстатів величина підплавлення задана жорстко і регулюванню не підлягає. Цим і пояснюється той факт, що добре зварити тонкі профілі вдається не на всіх верстатах.
Взаємопроникнення розплавів і обжимка шва залежать від конфігурації використовуваних цулаг і регулювання їх положення щодо рухомих платформ зварювального верстата, а також величини зазору між цулаг в кінці ходу зварювання. При вільному розташуванні тонкої стінки щодо цулаги її поверхня не підтримує стінку - вона в ході зварювання деформується з виходом плями контакту за межі зони зварного шва.
Установка між цулаг зазору, обраного для базового профілю, призводить до відсутності обтиску шва на тонкому профілі в кінці зварювання.
Результат один - низька якість зварювання на тонких стінках профілю і, як наслідок, розтин камер або скол кутів фрезами.
Використання фрез з косими зубами в багатьох випадках запобігає відколи кутів на профілях з тонкими стінками при неякісної зварювання, але не запобіжить розкриття камер.
Система, що передує CS 104, була розроблена компанією Reynaers кілька років тому. Завдяки структурним термомоста, коефіцієнт теплопровідності ...
Reynaers Aluminium знаходиться в безперервному пошуку шляхів подальшого поліпшення своїх систем. Ось кілька прикладів недавніх нововведень і поліпшень. ...
Устаткування дозволяє здійснювати двосторонній різання арок і попе- речників для їх подальшої зварювання. Пила складається з двох ріжучих головок з дисками ...
Уже кілька років учасники ринку СПК всерйоз стурбовані не тільки конкуренцією, що загострилася, але і викликаним нею зниженням ціни на вироби і послуги. ...
Кожен початківець виробник вікон ПВХ замислюється про те, який профіль краще всього підійде для його виробництва. Важлива і технологічність переробки ...