MASZYNY DO ZGRZEWANIA TWORZYW SZTUCZNYCH: HISTORIA I WSPÓŁCZESNA TECHNOLOGIA

Ludzie spawali od epoki brązu, czego dowodem byli starożytni Egipcjanie, którzy spawali brąz, a później żelazo w epoce żelaza, którzy wytwarzali wszystko, od garnków do gotowania po broń. Wymagało to dużej siły fizycznej, ponieważ ich technika spawania polegała na wbijaniu razem dwóch kawałków metalu pod wpływem ciepła, aż do ich połączenia. Przenieśmy się do XIX wieku i spawanie, jakie znamy, oznacza użycie łuku elektrycznego do stapiania metalu ze sobą, co znacznie ułatwiło proces spawania plastików. A co ze spawaniem tworzyw sztucznych? Możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że narodziny spawarek do tworzyw sztucznych były wynikiem połączenia niedoboru zasobów metali i odkrycia dokonanego przez niemieckich chemików tuż przed II wojną światową.

Lata 30

Pierwsza wzmianka o spawaniu tworzyw sztucznych miała miejsce w Niemczech przed II wojną światową, kiedy to niedobór metali nieżelaznych (metali bez znacznej ilości żelaza, które są bardziej plastyczne) zmusił chemików Hitlera do znalezienia materiału zastępczego. Polichlorek winylu (PVC)  produkcja znacznie wzrosła w latach trzydziestych XX wieku i nie trwało długo, zanim naukowcy zdali sobie sprawę, że PCW można łatwo formować i formować na gorąco w celu uzyskania wielu konfiguracji oraz że można go spawać w bardzo podobny sposób jak metal. Rozpoczęły się narodziny spawania tworzyw sztucznych, ale początkowo było ono używane przez Niemcy tylko podczas II wojny światowej. W tym czasie zgrzewarki do tworzyw sztucznych miały głównie postać pieców konwekcyjnych na paliwo, które były bardzo podstawowe. Ogrzewanie na podczerwień (IR) zaczęto stosować na początku II wojny światowej, kiedy stało się jasne, że jest to najszybszy sposób pracy z tworzywami sztucznymi, chociaż proces ten był znacznie droższy. Po wojnie spawanie IR spadło, ale w latach 90-tych spawanie IR stało się bardziej popularne dzięki spadkowi cen sprzętu używanego do zgrzewarek IR do tworzyw sztucznych.

Lata pięćdziesiąte

W 1956 roku Związek Radziecki wykonał kolejny krok w rozwoju zgrzewarek do tworzyw sztucznych, przeprowadzając eksperymenty w zakresie zgrzewania tarciowego (ciepło powstające w wyniku tarcia mechanicznego), które jest nadal używane. Amerykańskie firmy wkrótce potem zdały sobie sprawę z potencjału zgrzewania tarciowego, a niektóre znane firmy zajmujące się spawaniem i produkcją zaczęły budować własne zgrzewarki do tworzyw sztucznych oparte na tarciu, a patenty zaczęły napływać z całych Stanów Zjednoczonych i Europy.

Lata 60

Spawanie ultradźwiękowe (ciepło generowane przez ruch mechaniczny o wysokiej częstotliwości) było kolejną dużą zmianą w zgrzewarkach tworzyw sztucznych, kiedy twarde tworzywa sztuczne można było spawać ze sobą przy użyciu bardziej niezawodnej, spójnej i powtarzalnej metody. W 1965 roku Robert Soloff, amerykański kierownik laboratorium, przypadkowo dokonał odkrycia zgrzewania ultradźwiękowego, kiedy nieświadomie przesunął sondę ultradźwiękową w pobliże plastikowego dozownika i zespawał ze sobą złącze dozownika. To odkrycie zrewolucjonizowało przemysł spawania tworzyw sztucznych, ponieważ nadmierne ciepło nie było już jedyną opcją łączenia tworzyw sztucznych. Przed zastosowaniem zgrzewarek ultradźwiękowych do tworzyw sztucznych elementy, które były spawane, były ciężkie i nieporęczne. Ale dzięki tej nowej formie spawania tworzyw sztucznych można było teraz spawać znacznie lżejsze przedmioty, takie jak zabawki, które były pierwszą branżą, w której zastosowano zgrzewanie ultradźwiękowe.

Lata siedemdziesiąte i osiemdziesiąte

W latach 70-tych Leister (producent urządzeń do zgrzewania tworzyw sztucznych na gorące powietrze) wprowadził na rynek dwie nowe zgrzewarki do tworzyw sztucznych do pokryć dachowych. Jako pierwszy wprowadzono Varius, czyli zgrzewarkę zakładkową z dyszą 40 mm i znaczną regulacją temperatury, która zmieniała prędkość zgrzewania wzdłuż szwu. Sześć lat później Leister wprowadził na rynek bardziej kompaktową i lekką zgrzewarkę zakładkową o nazwie Variant. W latach 80-tych Leister stworzył spawarkę Universal do pokryć dachowych, która miała regulowaną prędkość i temperaturę, a ilość powietrza można było regulować w zaledwie dwóch krokach.

W 1986 roku Packweld (indyjski producent zgrzewarek do tworzyw sztucznych) opracował nową funkcję w świecie zgrzewarek do tworzyw sztucznych. Stworzono maszynę do zgrzewania i bigowania tworzyw sztucznych, która dała ogromny impuls stacjonarnym producentom. Specjalny rodzaj zgrzewarki do tworzyw sztucznych tworzy linie na plastikowych arkuszach, które można składać i formować na różne sposoby.

Pierwsza dekada XXI wieku

Leister nadal był liderem w dziedzinie zgrzewarek do tworzyw sztucznych, zwłaszcza maszyn do pokryć dachowych. W 2003 roku Varimat V był wielkim przełomem dzięki opatentowanemu wahadłowemu walcowi dociskowemu, który zespalał membrany bezpośrednio po stopieniu. Oprócz możliwości regulacji prędkości i temperatury, Varimat V mógł mierzyć napięcie prądu, co było cenne w miejscach, w których sieć elektryczna nie była stabilna i ostrzegało spawacza, jeśli nie było wystarczającego napięcia. Sześć lat później powstał Varimat V2, który był pierwszą spawarką z dużym wyświetlaczem i funkcją e-drive, która miała dwukrotnie większą wydajność spawania niż jej poprzednik.

Dzisiejszy dzień – spawanie laserowe

Spawanie laserowe stało się jednym z bardziej popularnych sposobów zgrzewania tworzyw sztucznych. Ze względu na techniczne zalety zgrzewarek laserowych do tworzyw sztucznych, w tym do produkcji doskonałych złączy spawanych w wielu zastosowaniach oraz obniżonych kosztów sprzętu, coraz więcej producentów rozważa spawanie laserowe jako realną opcję spawania tworzyw sztucznych.

Spawarki do tworzyw sztucznych przeszły długą drogę od ich powstania. Wraz z rozwojem technologii i spadkiem kosztów sprzętu, wszelkiego rodzaju zgrzewarki do tworzyw sztucznych stają się łatwiejsze i wygodniejsze w użyciu oraz cieszą się większą popularnością niż kiedykolwiek.