溶接機
HDPEパイプを溶接するための装置はいくつかの要素で構成されています。各要素はその機能を実行します。たとえば、セントラライザーはパイプのクランプとセンタリングに使用されます。 2つまたは4つのクランプが装備されています。プレーナーは、端を処理するために使用されます。溶接ミラー-パイプを融点まで加熱します。
さらに、この装置には、パイプを溶接ミラーに押し付けるのに必要な力を発生させたり、押し込み中に2つのパイプセクションを押したりすることができる装置が装備されています。デバイスコントロールユニットを使用すると、必要な電圧を供給できるだけでなく、デバイスパラメータを特定の間隔で維持できます。
長所と短所
他の専門的な活動と同様に、プラスチック溶接機の仕事はそれ自身の独特の特徴によって特徴付けられます。さらに、それらはポジティブであるだけでなく、ネガティブでもあります。将来のキャリア選択を後悔しないように、スペシャリストの専門的な活動のすべての機能を事前に理解しておく必要があります。
利点は次のとおりです。
- 高いレベルの需要（プラスチック溶接機として専門的なトレーニングを受けているため、仕事がないままになることはありません）。
- まともな賃金;
- 短期間の訓練（溶接工は高等学校ではなく中等専門学校で訓練されているため）など。
同時に、既存の欠点に注意することは不可能です。その主な欠点は、それらが不利な、しばしば危険な状態で働かなければならないという事実です。たとえば、有害な煙は従業員の健康に悪影響を与える可能性があります。
4突合せ溶接の規制の枠組み
からわかるように、最近までロシアではかなりの混乱がありました 突合せ溶接技術、いくつかの現在の規制文書はそれの独自の解釈を与えていたので、したがってほとんどの溶接工は細いドイツのDVS技術を信頼することを好みました。また、ロシアの突合せ溶接装置の要件は、どの規格でもまったく定義されていませんでした。
2013年の初め以来、2つの規制文書がロシア連邦で同時に発効しました。
- GOST R55276-国際規格ISO21307の翻訳に基づいた、水およびガスパイプラインの設置中のPEパイプの突合せ溶接の技術用。
- GOST RISO12176-1-国際規格ISO12176-1の翻訳に基づく突合せ溶接装置用。
機器へのGOSTの採用は確かに役に立ちました。残念ながら、これは最も低品位の輸入機器がすぐに排除されたことを意味するものではありません。しかし、いずれにせよ、現在、いくつかのロシアの機器メーカーは品質に取り組むことを余儀なくされており、消費者は購入した機器の品質を評価するためのヒントを受け取っています。
突合せ溶接の技術に関するGOSTは、相対的な秩序をもたらしました。いずれにせよ、それはロシア連邦の領土でのPEパイプの突合せ溶接の技術の均一性につながりました。しかし、問題は残った。
重要！ GOST R 55276は、従来の低圧溶接モード（DVS 2207-1および古いロシアの規格と同様）とともに、以前は米国でのみ使用されていたポリエチレンパイプの高圧溶接モードを合法化しました。このモードでは、機器の要件が高くなりますが、溶接サイクルタイムを大幅に短縮できます。
重要！ GOST R 55276は、溶接機ではなく、ポリエチレンパイプを溶接するための技術チャートの開発者に焦点を当てているため、建設現場での直接使用にはほとんど適していません。重要！ GOST R 55276は、古いロシアの規格が被った制限の問題を解決せず、今日まですべての外国の規格が被っています
第一に、許容気温範囲は+ 5〜 + 45°Cですが、ロシア連邦の領土の大部分は、沼地が凍結すると溶接を開始することを余儀なくされています。第二に、パイプの最大壁厚は70 mmですが、実際に製造されたパイプの壁厚はずっと前に90mmを超えていました。そして第三に、パイプの材料は、溶融流量が少なくとも0.2 g / 10分（190/5）の従来の低圧ポリエチレン（HDPE）のみですが、非流動グレードのポリエチレンは長い間製造に使用されてきました大口径パイプの中圧でMFIが0.1g/10分未満（190/5）。気温と壁の厚さの証明された限界外の条件について、一部のメーカーは現在の規制を外挿することによってポリエチレンパイプを溶接する技術を計算しましたが、この理論的技術はまだ長期テストによって検証されていません。非流動性グレードのポリエチレンの場合、理論上でもパイプ溶接の技術はありません。その結果、すべての溶接の約80％が、実証済みの技術の限界を超える条件下でロシアで行われています。
重要！ GOST R 55276は、古いロシアの規格が苦しんでいた制限の問題を解決しませんでした。そして今日まで、すべての外国の規格が苦しんでいます。第一に、許容気温範囲は+ 5〜 + 45°Cですが、ロシア連邦の領土の大部分は、沼地が凍結すると溶接を開始することを余儀なくされています
第二に、パイプの最大壁厚は70 mmですが、実際に製造されたパイプの壁厚はずっと前に90mmを超えていました。そして第三に、パイプの材料は、溶融流量が少なくとも0.2 g / 10分（190/5）の従来の低圧ポリエチレン（HDPE）のみですが、非流動グレードのポリエチレンは長い間製造に使用されてきました大口径パイプの中圧でMFIが0.1g/10分未満（190/5）。気温と壁の厚さの証明された限界外の条件について、一部のメーカーは現在の規制を外挿することによってポリエチレンパイプを溶接する技術を計算しましたが、この理論的技術はまだ長期テストによって検証されていません。非流動性グレードのポリエチレンの場合、理論上でもパイプ溶接の技術はありません。その結果、すべての溶接の約80％が、実証済みの技術の限界を超える条件下でロシアで行われています。
前
2
追跡。
溶接の準備
溶接を開始する前に、必要なすべての機器とツールを事前に準備する必要があります。必要になるだろう：
- ケーブルとホルダーによる溶接。
- マスク（ほとんどの場合忘れられます）;
- ミトンまたはレギンス（帆布、防水シート、スエード）;
- 金属ブラシ;
- スラグを取り除くためにハンマーで叩きます。
溶接ケーブルに絶縁体の損傷がないか目視で確認してください。そうしないと、短絡が発生したり、感電の危険性が高くなります。それぞれに独自の利点があるため、最適なオプションを選択してください。溶接ヘルメットまたはハンドル付きの溶接シールドです（初心者はシールドを使用することをお勧めします）。ミトンは可燃性の材料や合成物で作られてはいけません。はねるとすぐに溶けて（発火し）、取り除くのが難しく、皮膚に付着する可能性があります。
5パイプ、継手、溶接ノズルの受入検査
SP 40-102-2000は、パッケージのチェック、パイプとフィッティングのマーキング、外部検査に加えて、「パイプの外径と内径、および壁の厚さを測定し、必要なものと比較する」ことを規定しています。 「必要な」寸法は次のとおりです。「測定結果は、パイプおよび継手の技術文書で指定されている値\ u200b\u200bに対応している必要があります。」
そして今注目：事件！ロシアでは、これまで、ソケット溶接用のポリプロピレンパイプと継手の形状を正確に説明するGOSTはありません。2004年春にようやく採用された待望のGOSTR52134-2003「熱可塑性プラスチックからの圧力パイプとそれらへの部品の接続部品」でさえ、ソケット溶接用のパイプの外径を考慮していません。パイプラインの公称直径よりも非常に特定の量だけ大きくする必要があります。
また、指定されたGOSTのポリプロピレン継手の形状はまったく説明されていません。
すべてのロシアのポリプロピレンパイプおよび付属品は、技術仕様に基づいて製造されており、その開発はメーカー自身が認可された組織に注文しています。では、次の検査中にパイプと継手のサイズを比較するものは何ですか？
すべてがとてもシンプルです！ソケット溶接用の加熱ツール（溶接ノズル）の形状を説明する参照基準文書-DVS 2208-1（ドイツ）。主なアイデアは、中央部分の加熱されたツールのマンドレルとスリーブの両方が、溶接されるパイプラインの公称直径に対応する直径を持っているということです（図15）。ノズルの両方の作業面は円錐形で、テーパーは約0.5ºです。
ソケット溶接用のポリプロピレンパイプと継手の形状を説明する参照標準文書-DIN16962「ポリプロピレン製の圧力パイプラインの接続とコンポーネント」。主なアイデアは、プラスチックパイプは、力によってのみ、パイプの外面が溶けたときにのみ、加熱されたツールのスリーブに挿入できるということです（図16）。そして、加熱された工具のマンドレルが、力によってのみ、また継手の内面が溶けたときにのみ、継手に導入できるようにする。
| 米。 15溶接ノズルの形状 | 米。 16パイプとフィッティングの形状 |
したがって、ポリプロピレンパイプおよびフィッティングの入力制御の最も適切で最も単純な部分は、コールドパイプをコールドフィッティングに導入できないことを確認することです。さらに、コールドフィッティングもコールドパイプもコールドノズルと組み合わせられないようにする必要があります。
そうでない場合、ソケット（ソケット）溶接技術を使用してパイプを継手に接続することはできません。
実際には、溶接ノズルは、中国やトルコのノズルでさえ、不規則な形状になることはめったにありません。それらはすべて、DVS2208-1の要件に従ってCNCマシンで処理されます。ポリプロピレン製の継手（またはパイプ）を自由に組み合わせる場合、99.99％の場合、原因は継手（またはパイプ）の欠陥です。
ノズルを選択するときは、まずテフロンコーティングの品質に注意を払うのが理にかなっています。テフロンの耐接着性は、漏れのあるボールペンでテストできます。
テフロンに一滴のペーストを残すことができれば、それは悪いことです。一滴のペーストは良いテフロンコーティングに付着せず、ペンシャフトに残ります。そして、コーティングがどれほど耐久性があるか-時間だけがわかります。
安価なノズルのもう1つの兆候は、作業面が滑らかではなく、エンボスリングになっている場合です。旋削の品質が悪いと、隆起したリブのテフロンが急速に摩耗します。
そしてさらに。すべてのまともなノズルは、側面部分に貫通空気チャネルを持っています。たとえば、空気チャネルがない場合、ポリプロピレンプラグを溶接ノズルに取り付けることはできません。
ソケットの取り付け
国内の文書には、ソケットはんだ付けの基準がないことに注意してください。これは、欧州規格DVS2207-15でのみ説明されています。カップリングでHDPEパイプを溶接する方法のステップバイステップの説明：
仕事を始める前に、コミュニケーションを準備する必要があります。これを行うには、外面からさまざまな汚染物質（ほこり、グリース）を取り除きます。これは、湿らせた布とアルコール溶液または特別な混合物で行うことができます。配管店で販売されています。
ジャンクションが整頓された後。留め具の密度は、カットの滑らかさに依存します。パイプの端に沿ってサンドペーパーで歩くか、しわくちゃの新聞できれいにする必要があります
HDPEパイプの接合部を切断して45度で1mmの面取りを形成した後、これはしっかりと固定するために非常に重要です。写真-ドッキング
次に、カップリングにタップを取り付ける必要があります
それは2つの半分に分けられます：最初はパイプに置かれ（これはマンドレルです）、2番目のセグメントは2番目に挿入されます（これはスリーブです）
カップリングの取り付けは、ツールが加熱された後にのみ開始する必要があることに注意してください。写真-接続
予熱されたノズルは、可能な限り迅速に通信にねじ込まれ、その後、2番目の出口がそれに挿入されます。
セグメントを慎重に進める必要がありますが、すばやく進める必要があります。そうしないと、ポリエチレンが過熱する可能性があります。すべてが正しく行われると、液体プラスチックがカップリングの下から出始めます。
加熱と溶接が終わったら、カップリングを外し、パイプを固い面に固定します。
フランジの操作はさらに簡単です。それらはインストール用のネジ接続です。そのため、エレメントがねじ込まれている連絡先の一端にねじ山が切り出されており、すでにパイプが取り付けられています。ジャンクションはヘアドライヤーまたはマフで加熱されます。
写真-フランジpnd
資格要件
プラスチック溶接機としての地位を得るには、専門的なトレーニングを受ける必要があります。同時に、ほとんどすべての大学や専門学校で技術的な方向で職業を学ぶことができます。研究期間は3年です
同時に、教育の過程では、理論的な訓練だけでなく、さらなる仕事に必要なスキルや能力の習得にも注意を払う必要があります。したがって、従業員を探す過程で雇用主は、正式な兆候（卒業証書の存在）だけでなく、実際のスキルも考慮に入れます
プラスチック溶接機は、次のことができる必要があります。
- 溶接の技術的プロセスを実行するため。
- 補強テープを作るため。
- 製品の必要なマーキングを実行します。
- 溶接装置を組み立てます。
- 修理を実施する（必要な場合）。
- 実際にさまざまな溶接方法を適用することができます。
- 製品等のブラインドエンボス加工を行います。
従業員は次のことを知っている必要があります。
- 溶接プロセスの技術的特徴;
- プラスチック材料の物理的および化学的性質;
- 使用する溶接装置の設計および技術的特性。
- 安全上のご注意;
- プラスチック溶接機等の活動を規制する立法文書
ただし、この要件のリストは最終的なものではありません。特定の職場や雇用主の希望に応じて、変更および補足することができます。そのため、プラスチック溶接機のポジションを求める一般大衆の中で際立って、キャリアラダーをすばやく上に移動するには、実用的および理論的なレベルを絶えず向上させる必要があります。したがって、あなたは労働市場で求められ、関連するスペシャリストであり続けるでしょう。
ポリエチレンパイプの取り付け方法
配管接続には主に2つのタイプがあります。これらは、溶接されたワンピースの取り外し可能な接続です。接続の種類の1つを選択するときは、まず、パイプラインの動作条件を考慮する必要があります。たとえば、高速道路を建設する場合、突合せ溶接が使用されます。また、低圧でパイプラインを設置する場合、設置が簡単なため、取り外し可能な接続が使用されます。
溶接 エンドツーエンドのポリエチレンパイプ パイプラインの個々の要素を安全に接続するために使用されます。この場合、部品を端から端まで接合する方法で、または電気的結合の助けを借りて使用することができます。
長所と短所
ポリプロピレンパイプのソケット溶接の疑いのない利点は、継ぎ目の品質が100％保証されることです。実際、モノリシック製品が得られます。多くの場合、意図的な破壊により、どこでも破壊が発生しますが、溶接の場所では発生しません。
溶接作業者の資格要件はありません、誰でもそれを行うことができます。
直径40mmまでの製品には、安価な手動溶接装置が使用されます。
接合する表面には高い加熱温度が必要です（最大260⁰С）。同時に、加熱時間が短く、溶接速度が速い。
加熱が速すぎるため、薄肉製品を溶接することができず、カップリングにパイプを挿入できないほどの変形が発生します。
パイプを位置合わせし、ヒーターまたは加熱後に互いに取り付ける場合は、かなりの力が必要です。直径が50mmを超える場合、手動接続は事実上不可能であり、機械的およびその他のデバイスを使用する必要があります。
メインパイプラインの建設は不経済です。
PEパイプの溶接規則
PEパイプの突合せ溶接を行う場合、主に3つの方法があります。
- お尻で;
- ソケットに;
- クラッチを通して。
それぞれの方法には独自の技術的特徴がありますが、いずれの場合も、溶接プロセスはいくつかの要件に準拠して実行する必要があります。
まず、ポリエチレンパイプを適切に購入する必要があります。それらはすべて同じバッチとメーカーに属している必要があります。品質と不良品の違いは目立たない場合がありますので、いずれの場合も工場生産を優先してください。 2つの結合されたパイプの直径のミリメートルの不一致でさえ、システムのその後の操作で欠陥を引き起こす可能性があります。
また、同じ条件下で製造された製品を使用すると、化学組成と厚さの点でパイプの完全なコンプライアンスが決まります。これらの指標は、溶接の時間、つまりウォームアップ段階に影響を与えます。 2つのパイプ間の不一致は、一方のパイプがさらに溶け、もう一方のパイプが逆に目的の状態に達しないという事実につながる可能性があります。
この場合、突合せ継手は十分な強度がありません。
材料がどれだけきれいかも非常に重要です。 PEパイプを溶接するための技術には、完全にきれいな表面での作業が含まれます。
最小の砂、ほこり、汚れ、およびその他の固体粒子は、接合部の密閉が不十分になる可能性があります。
また、屋外での作業時には気象条件を考慮することも重要です。降水中の湿度が高く、太陽光線の下で要素が過熱し、霜が降りると、継ぎ目の強度特性が低下する可能性があるためです。
最後に、作業の非常に重要な段階は、作成された継ぎ目の冷却です。加熱されたポリマーが完全に冷却されるまで、製品を相互に固定する必要があります。
理論的根拠
押出溶接は、ポリエチレン、フルオロロン、可塑化ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなど、粘性流動状態が維持される広い温度範囲の材料にのみ適用できます。流動点を超えて加熱できるこのような材料は、熱可塑性プラスチックと呼ばれます。熱可塑性プラスチックの溶融と熱劣化（材料の破壊）の間の温度範囲は、50〜180°Cです。
押し出し法によって得られる接続の強度は、部品自体の計算された強度の80〜100％に達しますが、添加剤の温度に強く依存します。フィラー材料は、流動点（Tm）を30〜60°C超える温度に加熱されます。添加剤の熱消費は、環境への損失、部品の接合されたエッジの溶融、および塊自体の粘性状態の維持のために行われます。
この場合、部品の加熱温度が材料の熱破壊の温度を超えてはならないことに注意する必要があります。これにより、接続の強度が低下し、低下するためです。
下の図は、温度の上昇に伴ってポリマーの構造が変化するプロセスを示しています。
同じ材料で作られた熱可塑性プラスチックで作られた接続のみが結合されます。この場合、添加剤は接合する表面と同じ物質でできている必要があります。溶接する部品の降伏強度が異なる場合、添加剤の降伏強度は、接合する部品のPTの平均値と等しくなければなりません。
PVCとPVDFの溶融温度と破壊温度の範囲は狭いため、慎重な温度管理の下で接続を行う必要があります。このような材料の溶接には、粘性のある塊を完全に混合するスクリュー付きの押出機が必要であり、押出機を定期的に停止および加熱することなく、溶接を1つのステップで実行する必要があります。
押し出し溶接を使用して、強化された材料やフィルムに連続的な延長シームを形成できます。この接続により、押出マスはフィルムの接続に入り、フィルムはローリングロールを介して引っ張られます。次に、接合されるシームを圧力ロールに通して、溶接シームを形成します。
熱損失を最小限に抑えるために、押出溶接は、フィラーロッドの可能な限り最大の直径と高いフィラー供給速度で実行する必要があります。
圧力パイプラインでの押出機溶接の使用は禁止されていることに注意してください。
ロシアでは、押し出し溶接の規則はGOST 16310-80規格によって規制されており、この規格は、接合部のタイプ、動作温度範囲、部品の厚さ、エッジサイズ、およびその他の技術的パラメータを規制しています。
世界の慣行では、ドイツの標準DVS 2207-4の使用が広く行われており、これにより、押出溶接がより広く規制されています。
技術的な溶接パラメータの例を表に示します。
指示：プラスチックパイプを溶接する方法
実際には、プラスチックパイプラインをソケットに溶接する方法を学ぶ必要があります。システム用のパイプブランクとコンポーネントは、常に余裕を持って購入されます。機器の作業スキルを習得するために、プラスチック要素を細かく切断します。技術プロセスはいくつかの段階で構成されており、それぞれが個別に検討されます。
溶接用パイプの準備
配線図に従ってプラスチックを断片に切断します。エッジは直角に作られています。最初にマーキングを行い、次にプラスチックに衝突します。その後、鋭い努力でワークを完全にカットします。要素は、溶接に便利な順序で、清潔で平らな表面に配置されます。必要な接続要素が近くに配置されています：継手、ベンド、ティー、カップリング。
各接合部は溶接前に洗浄され、バリが残ったり、脱脂されたりすることはありません。箔層のあるパイプは折りたたむ必要があります-金属層は接合部で完全に切断されています。
溶接機の設置
必要な直径のノズルをはんだごてに取り付けます。溶接工具は、ぐらつかないように平らな面にしっかりと置きます。加熱レギュレーターを希望の位置に移動します。プラスチックパイプを溶接するには、パイプラインの太さに関係なく、はんだごてを+ 255〜280°Cに加熱します。溶接中の部品の加熱時間、硬化までの接合部の保持間隔のみが変化します。
溶接機には、さまざまな直径のパイプ用のノズルが含まれています
暖房部品
溶接するとき、両方の要素が同時に加熱されます：外側からのパイプブランク（それらは加熱要素に挿入されます）、内側からのフィッティング（それらはヒーターに置かれます）。パーツは、停止するまで適度な努力で進められます-鉄のパッド。接触の瞬間から、加熱時間がカウントされ、間隔はパイプビレットの直径によって異なります。
| ワーク径、mm | 加熱時間、秒 | ノズル深さ、mm |
|---|---|---|
| 20 | 8 | 14 |
| 25 | 9 | 16 |
| 32 | 10 | 20 |
| 40 | 12 | 21 |
| 50 | 18 | 22,5 |
| 63 | 24 | 24 |
ジョイント保持時間は4〜8秒です。特殊プロピレン溶接表に記載されているデータは参考値です。パイプラインを設置する前に、加熱と保持の時間を実験的に設定します。内部のたるみがないように、プラスチックを壁の深さ全体に加熱しないでください。実験用ブランクは、ソケットジョイントの内面が見えるように小さくしています。
部品の接続
ポリマーパイプとノズルで加熱されたフィッティングは、歪みを避けて、手間をかけてすばやく接続する必要があります。回転せずに、これを1つの動作で実行します。直径50mmを超える溶接用ワークピース（排水システム用）は、センタリングツールを使用して接続されます。高品質の接続を手動で取得することはできません。プラスチックが固まるまで、ブランクを手に持ちます。その後、形成された結び目は、ワークピースの厚さに応じて、3〜10分間完全に冷却されます。
ノズルで加熱される部品は、歪みを避けて、手間をかけて迅速に接続する必要があります
掃除
ヤスリを使用すると、ポリマーの外側からの流入が慎重に除去されます。それらは適切な加熱と圧縮で大きくてはいけません。縫い目に内部のたるみがあってはなりません、これは結婚です。配管を設置した後、継ぎ目が信頼できることを確認する必要があります。水は、1時間以上の曝露でシステムに供給されます。漏れが検出された場合は、ジョイントが切り取られ、代わりに新しいフランジ接続が行われます。
