PŘEDMLUVA 3 1 ÚVOD 23 2 MATERIÁLY 25

Transkript

1 OBSAH PŘEDMLUVA 3 1 ÚVOD 23 2 MATERIÁLY Základní pojmy Definice Rozdělení makromoiekulárních látek Základy výroby polymerů Postupy syntézy makromoiekulárních látek Polymerace Polyadice Polykondenzace Vlastnosti makromolekul Délka řetězce, střední polymerační stupeň Distribuce molekulových hmotností Rozdělení makromoiekulárních látek podle tvaru základních řetězců a jejich stavové oblasti Fyzikální stavy polymerů Tvar makromolekuly a jeho změny Termomechanické křivky Tuhnutí taveniny plastů Zkratky a názvy důležitých plastů Vlastnosti plastů a jejich zjišťování Jednobodové a vícebodové hodnoty Rheologické vlastnosti Index toku a jeho stanovení Výrobní smrštění Mechanické vlastnosti Krátkodobá tahová zkouška Dlouhodobá zkouška tahem Krípový modul při namáhání v tahu Modul pružnosti ze zkoušky ohybem Houževnatost 56 5

2 Rázová houževnatost v tahu Minimální požadovaná pevnost MRS Dlouhodobá odolnost trubek při zatížení vnitřním tlakem Odolnost proti šíření trhlin Tvrdost Tepelné vlastnosti plastů Oblast teploty tavení Teplota skelného přechodu Teplota průhybu při zatížení Teplota měknutí podle Vicata Koeficient délkové teplotní roztažnosti Hoření a hořlavost Stanovení hořlavosti Klasifikace hořlavosti stavebních hmot Plasty se sníženou hořlavostí Vznětlivost Tepelná vodivost Teplotní odolnost Specifická tepelná kapacita Degradace teplem Elektrické vlastnosti plastů Dielektrické chování Objemová a povrchová resistivita plastových materiálů Elektrická průrazová pevnost Statická elektřina Ostatní vlastnosti Nasákavost Hustota Odolnost plastů vůči chemikáliím Koroze za napětí Jednoduché zkoušky k identifikaci plastů Zkoušky pohledem Zkoušky hustoty Zkoušky rozpustnosti Zkoušky hoření a zápachu Stárnutí plastů Vliv světla Vliv radioaktivního záření Vliv teploty Vliv kyslíku a ozónu Vliv vody Vliv atmosférických nečistot Biologické vlivy Zkoušení atmosférické odolnosti plastů 96 6

3 2.8 Plasty pro stavbu potrubí, nádrží a aparatur a pro izolační fólie Systém označování plastů Polyolefiny Olefiny, jejich výroba a polymerace Polyethyleny Nízkohustotní polyethylen PE-LD Vysokohustotní polyethylen PE-HD Středohustotní polyethylen PE-MD Lineární nízkohustotní polyethylen PE-LLD a polyethylen s velmi nízkou hustotou PE-VLD Polyethylen s vysokou teplotní odolností PE-RT Vysokomolekulárni polyethylen PE-HMW, PE 500, Ultravysokomolekulární polyethylen PE UHMW, PE Síťovaný polyethylen PE-X Ethylenový kopolymer - bitumen (ECB) Ethylen-propylenové kaučuky EPM, EPDM Polypropylen Izotaktický homopolymer, PP - H Blokový kopolymer s ethylenem PP - B Random (statistický) kopolymer s ethylenem, PP - R Polybuten - 1, PB, PB Polyisobutylen PIB Poly 4 - methylpenten -1, TPX (Transparent polymer X " Fluoroplasty Polytetrafluorethylen Polyvinylidenfluorid Kopolymer ethylen - chlortrifluorethylen E -CTFE Perfluoralkoxy - kopolymer (PFA) Tetrafluorethylen / hexafluorpropylen - kopolymer FEP Polyvinylchlorid a jeho deriváty Neměkčený polyvinylchlorid, PVC - U Měkčený polyvinylchlorid, PVC - P Chlorovaný polyvinylchlorid, PVC - C Další termoplasty u kterých se používa svařování Polystyren a jeho deriváty Polyamidy Polykarbonáty Nasycené polyestéry Polymethylmethakrylát Polyoxymethylen, polyformaldehyd, POM Sběr a využití upotřebených plastů 149 7

4 3 POLOTOVARY Z PUSTŮ A JEJICH ÚPRAVA Průmyslová výroba a zpracování polotovarů Tvářecí technologie Vstřikování Vytlačování Lisování Válcování Odlévání Tvarování polotovarů Vyfukování Doplňkové technologie Sintrování Vířivé nanášení Nanášení práškového plastu plamenem Tvarování a obrábění plastů, opracování svarových ploch Třískové obrábění a dělení plastů Podmínky pro obrábění Soustružení plastů Řezání Frézování Vrtání Stříhání Broušení Leštění Beztřískové obrábění plastů (tvarování) Tvarování za tepla Výroba hrdel a lemových nákružků tvarováním Ohýbání za tepla Tvarování za studena Třískové opracování svarových ploch a hotových svarů Plastové výrobky a polotovary zpracovávané dále svařováním Plastové trubky a tvarovky Trubky z plastů Trubky vícevrstvé a vyztužené Tvarovky (fitinky) Tlakové řady potrubí Značení trubek a technické požadavky Desky, tyče a profily Izolační pásy a fólie Přídavné materiály pro svařování Skladování a manipulace plastů Skladování výrobků a polotovarů z plastů Manipulace s plasty a jejich doprava Standardy 193 8

5 4 SVAŘOVÁNÍ TERMOPLASTŮ Úvod Historie svařování termoplastů v Československu a v ČR Současná legislativa a požadavky na svářečský personál Systém výuky a zkoušek svářečů Národní kvalifikace svářečů termoplastů podle ČSN : Zaškolovací kurzy pro svařování plastů ČSN Základní kurzy pro svařování plastů ČSN Evropské kvalifikace svářečů termoplastů Svářeč plynovodů podle TPG Proč Evropské kvalifikace svářečů termoplastů? Kvalifikace vyššího svářečského personálu (VSP) ve svařování plastů Kvalifikace pracovníků kontroly svarů ve svařování plastů Legislativa - Postupy a podmínky svařování termoplastů Svařování plastů, všeobecné parametry a podmínky Podstata svařování Základní parametry svařování Sladění svařovacích parametrů Podmínky svařování Vlivy dané vlastnostmi materiálů Vlivy okolního prostředí Vliv vlhkosti vzduchu na svařování Vlivy čistoty Další vlivy určující kvalitu svaru Svařitelnost materiálů Vhodnost materiálu ke svařování Kontrola identity materiálů Kontrola povrchu materiálů Požadavky na svařovací zařízení Rozdělení metod svařování termoplastů Svařování horkým tělesem Přímé svařování horkým tělesem Nepřímé svařování horkým tělesem Svařování horkým plynem Ostatní metody svařování plastů Svařování na tupo horkým tělesem Princip metody svařování na tupo Materiály a polotovary svařované na tupo Stroje a nástroje pro svařování na tupo Stroje pro svařování trubek na tupo horkým tělesem Nástroje a pomůcky pro svařování trubek na tupo Požadavky na svařovací stroje Postupy svařování na tupo horkým tělesem Fáze svařování na tupo 228 9

6 Doporučené technologické podmínky po svařování Parametry svařování na tupo horkým tělesem Směrné hodnoty pro PE-HD (PE-MD) dle DVS díl 1 (pro PE 63, PE 80, PE 100) Směrné hodnoty pro polypropylen (PP) dle DVS díl Směrné hodnoty pro materiál PVDF dle DVS díl Směrné hodnoty pro polybuten (PB) dle firemní literatury Pipe - Life Výpočet spojovací síly Zvláštní postupy svařování plastů na tupo horkým tělesem Chyby postupu při svařování na tupo Opravy svarů na tupo Sedlové svařování horkým tělesem Princip metody sedlového svařování Materiály a polotovary svařované sedlovým svařováním Stroje a nástroje pro sedlové svařování Postup sedlového svařování Parametry sedlového svařování Polyfúzní svařování Princip metody polyfúzního svařování Typy polyfúzního svařování Materiály a polotovary svařované polyfúzně Svařovací zařízení, nástroje a pomůcky Svařovací zařízení Nástroje a pomůcky Požadavky na svařovací přístroje Postupy polyfúzního svařování Základní postupy polyfúzního svařování Fáze polyfúzního svařování Doporučené technologické podmínky po svařování Parametry pro polyfúzní svařování Směrné hodnoty pro PE a PP dle DVS díl 1 a Směrné hodnoty pro PB dle firemní literatury Pipe - Life Směrné hodnoty pro PVDF dle DVS díl Chyby postupu při polyfúzním svařování Opravy polyfúzních svarů a opravy omylem navrtaných potrubí Svařování elektrotvarovkou Princip svařování elektrotvarovkou Materiály a polotovary svařované elektrotvarovkou (HM) Konstrukce elektrotvarovek

7 Základní rozdělení Důležité znaky elektrotvarovek Svařovací zařízení, nástroje a pomůcky Svářečky na elektrotvarovky Nástroje a pomůcky Postupy svařování elektrotvarovkou Fáze svařování elektrotvarovkou Doporučené technologické podmínky po svařování Speciální postupy svařování elektrotvarovkou Svařovací parametry elektrotvarovek Chyby postupu při svařování elektrotvarovkou Opravy svarů elektrotvarovkou IR svařování Svařování infračerveným ohřevem (INFRARED WELDING) Svařované materiály a polotovary z trubek Stroje a nástroje Svařovací stroje na svařování trubek Nástroje a pomůcky Postupy svařování Svařovací parametry Svařování trubek na montáži Svařování tvarovaných dílů v sériové výrobě Bezvýronkové svařování Svařování bezvýronkové (BCF Bead and Crevice Free) Polotovary a materiály svařované BCF Svařovací stroje a nástroje pro svařování BCF Postupy bezvýronkového svařování BCF Parametry svařování Montážní svařování Svařování na tupo horkým tělesem desek Princip metody svařování na tupo Materiály a polotovary svařované na tupo Stroje a nástroje pro svařování na tupo Stroje pro svařování desek na tupo horkým tělesem Nástroje a pomůcky pro svařování desek na tupo Požadavky na svařovací stroje Postupy svařování na tupo horkým tělěsem Fáze svařování na tupo Doporučené technologické podmínky po svařování Parametry svařování na tupo horkým tělesem Chyby postupu při svařování na tupo Opravy svarů na tupo Profilové svařování horkým tělesem Princip profilového svařování

8 Materiály a polotovary k profilovému svařování Stroje a nástroje na profilové svařování Postupy profilového svařování Svařovací parametry profilového svařování Svařování horkým tělesem ohraňováním Princip svařování ohraňováním Materiály a polotovary svařované ohraňováním Stroje a nástroje pro svařování ohraňováním Postupy svařování ohraňováním Svařování s jednostranným ohřevem Svařování s oboustranným ohřevem Svařovací parametry svařování ohraňováním Svařování horkým plynem a přídavným materiálem Princip svařování horkým plynem a přídavným materiálem Materiály a polotovary svařované horkým plynem a přídavným materiálem Stroje a nástroje pro svařování horkým plynem Svařovací přístroje, trysky a plyny Požadavky na svařovací stroje a zařízení Ostatní nástroje pro svařování Přídavné materiály a plyny pro svařování Postupy svařování horkým plynem a přídavným materiálem Základní rozdělení podle metod Příprava svařování horkým plynem a přídavným materiálem Zkouška odtrhovací a protahovací Postup svařování ruční (WF) Postup svařování rychlotryskou (WZ) Tvary svarových ploch a svarů Základní typy svarů Stavba svaru Zásady pro provedení vícevrstvého svaru Technologické podmínky po svařování Parametry svařování horkým plynem a přídavným materiálem Chyby postupu při svařování horkým plynem a přídavným materiálem Svařování speciálních materiálů Používané materiály Příprava svarových ploch Přídavné materiály Postup svařování Svařovací parametry Svařování horkým plynem a PM v opravárenství Materiály svařované v opravárenství

9 Stroje a nástroje pro opravárenství Přídavné materiály pro opravárenství a jejich volba Rámcový postup opravy Opracování svarů Rizika spojená s opravami plastových dílů Svařování extruderem Princip svařování Materiály a svařované polotovary Stroje a nástroje pro svařování extruderem Požadavky na svařovací stroje Konstrukce svařovacích strojů - extruderů Ostatní nástroje pro svařování Přídavné materiály a plyny Kritéria pro volbu extruderu Postupy svařování extruderem Základní rozdělení postupů svařování podle variant Diskontinuální postup svařování extruderem Kontinuální postupy svařování extruderem Postup přípravy polotovarů a svařování ručním extruderem Příprava polotovarů pro svařování extruderem Příprava zařízení pro svařování extruderem Vlastní svařování extruderem Technologické podmínky po svařování extruderem Parametry svařování extruderem Chyby postupu při svařování extruderem Opravy svarů extruderem Vytlačovací svařování sáláním Svařování horkým klínem Princip metody svařování horkým klínem (HH) Materiály a polotovary svařované horkým klínem Stroje a přípravky pro svařování horkým klínem Požadavky na svařovací stroje Nástroje a pomůcky pro svařování horkým klínem Postupy svařování horkým klínem Svařování ručními přístroji Svařování strojní Svařovací parametry pro strojní svařování horkým klínem Tvary a rozměry svarových ploch Svařování horkým plynem přeplátovaných spojů izolačních pásů Princip přeplátovacího svařování horkým plynem (WU) Materiály a polotovary svařované přeplátováním horkým plynem Stroje a nástroje pro svařování přeplátováním horkým plynem Postupy přeplátovacího svařování horkým plynem Svařovací parametry pro svařování přeplátováním horkým plynem

10 Tvary a rozměry svarových ploch Svařování izolačních pásů extruderem Princip svařování extruderem (WE) Materiály a polotovary z izolačních pásů svařované extruderem Stroje a nástroje pro svařování izolačních pásů extruderem Ostatní nástroje pro svařování Přídavné materiály a plyny pro svařování extruderem Postupy svařování extruderem Technologické podmínky po svařování izolačních pásů extruderem Parametry svařování izolačních pásů extruderem Tvary svarových ploch Impulsní svařování horkým tělesem Princip impulsního svařování Svařovací stroje a nástroje Postupy impulsního svařování Parametry svařování Vysokofrekvenční svařování HF (High Frequency) Princip metody vysokofrekvenčního svařování Svařované materiály a polotovary Stroje a nástroje Postupy Parametry svařování Svařování horkým tělesem s oddělením svaru Princip svařování s oddělením svaru Polotovary a materiály svařované s oddělením svaru Svařovací stroje a nástroje pro svařování s oddělením svaru Postupy svařování Parametry svařování Svařování ultrazvukem Princip metody Svařované materiály a polotovary Stroje a nástroje Svařovací stroje Nástroje a pomůcky Postupy svařování Rozdělení postupů svařování Fáze svařování US Příprava svarových ploch Svařovací parametry Svařování třením Princip metody Svařované materiály a polotovary Stroje a nástroje Svařovací stroje 385

11 Nástroje a pomůcky Příprava svarových ploch Postupy svařování Svařovací parametry Svařování laserem Princip metody Svařované materiály a polotovary Stroje a nástroje pro svařování Diodové lasery Pevný laser (Nd: YAG laser) Plynový laser (C02 - laser) Postup svařování Prozařovací svařování Svařování na tupo Příbuzné postupy Tepelně kontaktní svařování horkým tělesem Princip tepelně kontaktního svařování Polotovary a materiály spojované tepelně kontaktním svařováním Svařovací stroje a nástroje Postupy tepelně kontaktního svařování Parametry svařování Kotoučové svařování Princip kotoučového svařování Polotovary a materiály spojované kotoučovým svařováním Svařovací stroje a nástroje Postupy kotoučového svařování Parametry svařování Svařování s implantáty Indukční svařování s implantátem (Implant Induction Welding) Svařované materiály Svařovací zařízení Implantáty Indukční implantátní svařování Odporové svařování s implantátem Svařované materiály Svařovací zařízení Odporové implantáty Odporové implantátní svařování

12 5 TECHNICKÁ PŘÍPRAVA VÝROBY, ZNAČENÍ SVARŮ, POLOHY SVAŘOVÁNÍ Značení svarů na výkresech Normy pro značení svarů Značky svarů Doplňující a doplňkové značky Umístění značek Příklady použití značek svarů Označování rozměrů svarů Polohy svařování Značení podle norem Polohy při svařování plastů Pnutí a deformace při svařování Obecné příčiny pnutí a deformací Pnutí a deformace u jednotlivých metod svařování Tvorba napěťových trhlinek Zkoušky materiálů před svařováním Vstupní kontroly materiálů Požadavky na přídavný material ZKOUŠKY SVAROVÝCH SPOJŮ, VADY, KVALITA Nedestruktivní zkoušky svarových spojů termoplastů (NDT) Vizuální kontrola (VT) Kvalifikace personálu NDT VT Rozměrové tolerance svarů Zkouška rentgenem (RT) Zkoušení ultrazvukem (UT) Kapilární zkoušky (PT) Zkoušky na těsnost (LT) Vady svarových spojů Klasifikace vad svarových spojů Zařazení vad do stupňů kvality Údaje ve výrobních podkladech Destruktivní zkušební postupy (DT) Zkouška ohybem dle ČSN EN Princip zkoušky Provedení zkoušek v závislosti na geometrii zkoušené svarové plochy Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky a zkušební rychlosti Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Ruční varianta zkoušky 435

13 6.3.2 Zkouška tahem dle ČSN EN Princip zkoušky Provedení zkoušek Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky a zkušební rychlosti Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Zkouška dlouhodobého namáhání v tahu dle ČSN EN Princip zkoušky Typy zkoušek Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Metoda zkoušení FNCT Změna Z Zkouška odlupovací dle ČSN EN Odlupovací T zkouška Princip zkoušky Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky a zkušební rychlosti Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Odlupovací oddělovací zkouška Princip zkoušky Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky a zkušební rychlosti Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Odlupovací stlačovací zkouška Princip zkoušky Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Makroskopická zkouška dle ČSN EN Princip zkoušky Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Zkouška tahem při nízkých teplotách dle ČSN EN Princip zkoušky

14 Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky, zkušební rychlosti a teploty Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Zkouška v tahu na tělesech s vrubem dle ČSN EN Princip zkoušky Zkušební tělesa Uspořádání zkoušky a zkušební rychlosti Průběh zkoušky a ukončení Interpretace výsledků Požadavky na zkoušené svarové spoje z termoplastů dle ČSN EN Zkouška ohybem dle ČSN EN Zkouška tahem dle ČSN EN Dlouhodobá zkouška tahem dle ČSN EN Odlupovací zkouška dle ČSN EN Makroskopická zkouška dle ČSN EN Zkouška tahem při nízkých teplotách dle ČSN EN Zkouška tahem zúženého tělesa dle ČSN EN Nenormované zkušební postupy Torzní střižná a radiální loupací zkouška Ostatní zkušební postupy Technologická opatření při svařování plastů zařazená do systémů kvality Systémy kvality Specifikace postupu svařování - WPS Kvalifikace postupu svařování - WPQR LEPENÍ PLASTŮ Princip Typy lepení Lepení na vrstvu Tlakové lepení Vlivy působící na pevnost spoje Rozdělení adhesiv (lepidel) Rozpouštědlová lepidla Adhezní lepidla Kontaktní lepidla Reaktivní lepidla Jednokomponentní reaktivní lepidla Vícekomponentní reaktivní lepidla

15 7.4.5 Tavná lepidla Požadavky na adhesiva (lepidla) Materiály a polotovary vhodné pro lepení Konstrukce lepených ploch Příprava polotovaru pro lepení Snadno lepitelné materiály Obtížně lepitelné materiály Postupy nanášení lepidel Ruční nanášení Přípravkové nanášení Strojové nanášení Vlastní lepení termoplastů Postupy lepení plastů Lepení neměkčeného PVC Lepení rozpouštědlovými lepidly Lepení reaktivními lepidly Lepení polyolefinů Lepení polystyrenu a druhově příbuzných plastů Lepení rozpouštědlovými lepidly Lepení kontaktními lepidly Lepení pomocí reaktivních lepidel Spojování pomocí tavných lepidel Lepení PA Lepení PVC-C Zkoušení lepených spojů MECHANICKÉ SPOJOVÁNÍ PLASTŮ Princip mechanického spojování plastů Materiály a polotovary určené pro mechanické spojování Základní konstrukce mechanických spojek Svěrné spoje S vloženým těsnícím kroužkem S lichoběžníkovým závitem S tlakovým kroužkem Přírubové spoje Pevné příruby Volné (točivé) příruby Závitové spoje Trubkové závitové spoje Závitové spoje s převlečnou maticí Násuvné spoje Násuvné spoje pro tlakovou kanalizaci

16 Násuvné spoje pro tlaková média Zalisované spoje Jednoduchý lisovaný spoj s pojistným kroužkem Stepp Press Systém Lisované šroubové spojení Speciální přechodové kusy Mechanické sedlové navrtávací tvarovky Dodatek k montážím Spojování desek a profilů Spojování fólií MONTÁŽE PLASTOVÝCH POTRUBÍ, PLASTOVÝCH KONSTRUKCÍ A IZOLACÍ Z FÓLIÍ Úvod k problematice montáží plastů Zásady montáží vnitřních rozvodů vody a topení z plastů Vnitřní rozvody studené a teplé užitkové vody Rozvody topení z plastů Montáže vnějších rozvodů vody a kapalin Vnější vodovody Závlahová potrubí Teplovody a horkovody Vnější plynovody z plastů Odplyňovací potrubí skládek Průmyslové rozvody z plastů Průmyslové rozvody vody Rozvody agresivních sloučenin Potravinářský a farmaceutický průmysl Vzduchová potrubí, odsávání a klimatizace Montáže kanalizací z plastů Zásady montáže vnitřní kanalizace Zásady montáže vnější kanalizace Drenážní potrubí Opravy a sanace potrubí Opravy plastových potrubí Rekonstrukce a sanace potrubí Zásady konstrukce plošných a objemových svařenců z plastů Montáže izolačních pásů a fólií BEZPEČNOST PRÁCE A POŽÁRNÍ OCHRANA Bezpečnost práce Požární ochrana

17 10.3 První pomoc při úrazech Možnosti rozkladu plastů při svařování a vzniku zdraví škodlivých rozkladných produktů NORMY A PŘEDPISY Výběr norem pro svařování plastů a norem k činnostem souvisejícím Normy mezinárodní EN, ISO Technická pravidla, předpisy Zahraniční normy, směrnice a předpisy Německé normy DIN Směrnice a návody Německého svazu pro svařovací techniku, zaps. Spol Směrnice Německého spolku plynového a vodního oboru, zaps. spol Zákony, vyhlášky, směrnice POUŽITÁ LITERATURA