Kód zařízení: 921 Svařování, pájení, řezání W 921 03 1. návrh ke dni 24. 4. 2007 TECHNICKÁ PRAVIDLA Svařování termoplatů Svařovací metody Thermoplatic Welding Welding Method Schválena dne: Platnot od:
Realizace a vydání pravidel: Čeké družení pro technická zařízení regitrované u Civilně právního úeku MV ČR pod č.j. II/ OS/1 30281/96 R ze dne 24. 5. 2000 Nakladatel: Agentura ČSTZ,.r.o. zapaná v obchodním rejtříku vedeném u Mětkého oudu v Praze v oddílu C, vložce č. 52/97 ze dne 19. 7. 2005 ISBN... COPYRIGHT ČSTZ, ČSSP 2007 Pořizování dotiků a kopií pravidel nebo jejich čátí je dovoleno jen e oučaným ouhlaem ČSTZ a ČSSP. 2
Tato technická pravidla tanovují rozdělení vařovacích metod, rozah jejich použití pro běžné termoplaty používané v technické praxi. U jednotlivých vařovacích metod tanovují rozah platnoti, požadavky na vařovací zařízení, nářadí a pomůcky, přípravu ke vařování, vařovací potupy a jejich použití pro jednotlivé termoplaty. Technická pravidla tanovují potupy zkoušení varových pojů, jejich rozah použití a minimální požadované hodnoty, jichž muí var zhotovený podle jednotlivých metod doáhnout. Technická pravidla byla projednána dotčenými orgány tátní zprávy a organizacemi zabývajícími e danou problematikou. 3
OBSAH 1 Rozah platnoti... 5 2 Názvoloví... 5 3 Všeobecně... 6 4 Technické požadavky... 6 5 Obecné požadavky pro vařování... 6 6 Svařování platů metoda horkým těleem na tupo... 7 7 Svařování platů elektrovařování... 14 8 Svařování platů metoda polyfúzní... 16 9 Svařování platů vařování horkým plynem přídavným materiálem... 19 10 Svařování platů extruzní vařování... 23 11 Svařovací potupy WPS... 27 12 Závěrečná utanovení... 28 13 Citované a ouviející předpiy... 28 13.1 Čeké technické normy... 28 13.2 Technická pravidla... 29 13.3 Právní předpiy... 29 Příloha 1 VZOR WPS PRO SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ... 30 4
Svařování termoplatů. Svařovací metody W 921 03 1 ROZSAH PLATNOSTI Tato technická pravidla (dále jen pravidla ) tanovují požadavky a podmínky pro vařování polotovarů z termoplatů. 1.1 Pravidla platí pro náledující vařovací metody a vařované polotovary: vařováním horkým těleem metodou na tupo trubek, edlových kuů a deek vyrobených z PE, PP, PB, PVDF a PVC; vařování horkým těleem polyfúzně trubek, tvarovek, vyrobených z PE, PP, PB a PVDF; elektrovařování trubek, tvarovek, edlových kuů vyrobených z PE, PP, PB a vzájemnému vařování PE HD a PE Xa; extruzní vařování trub a deek vyrobených z PE HD a PP (typu 1 3), vařováním horkým plynem kulatou trykou a rychlotrykou deek a trubek z termoplatů, jako jou PE, PP a PVC. 2 NÁZVOSLOVÍ 2.1 Termíny a definice 2.1.1 Svar nerozebíratelný poj dílů, který vznikne natavením základního nebo přídavného materiálu, natavené plochy e pojí pod tlakem a po vychladnutí vykazuje poj požadované vlatnoti. 2.1.2 Svařitelnot provedený reprodukovatelný potup vaření termoplatů, po němž var opakovaně vykazuje požadované vlatnoti. 2.1.3 Faktor varu kvantitativní hodnocení kvality varu vyjádřené jako poměr hodnot ledované veličiny naměřené na zkušebním tělee e varem a bez varu. 2.1.4 Svařovací parametry veličiny, potřebné k provedení varu. Jou jimi vařovací teplota zajišťující právné natavení varových ploch, vařovací tlak jehož čaový průběh během vařování zajišťuje propojení makromolekul natavených varových ploch základního/ přídavného materiálu a čaový průběh vařování pecifický pro použitou metodu vařování, vařovaný polymer a polotovar. 2.1.5 Svařovací metoda oubor zařízení, přípravků a potupů, jejichž aplikací doáhne vářeč opakovaně varu požadovanými vlatnotmi. 2.1.6 Svářeč ooba platným ovědčením kvalifikace vářeče termoplatů pro danou metodu, materiál a polotovar. 2.1.7 Kvalifikace vářeče oubor teoretických znalotí a praktických dovednotí, jejichž aplikací při použití vhodných zařízení, přípravků a pomůcek je vářeč chopen opakovaně provét var požadovanými vlatnotmi (vzhled, faktor varu). 2.2 Zkratky a značky PVC P PVC U PE HD PE LD PE X PE Xa PP H (typ 1) PP B (typ 2) PP R (typ 3) polyvinylchlorid e změkčovadly polyvinylchlorid bez změkčovadla vyokohutotní polyetylen nízkohutotní polyetylen zeíťovaný polyetylen peroxidy zeíťovaný polyetylen polypropylen homopolymer polypropylen blokový kopolymer polypropylen tatitický kopolymer 5
PB PVDF dn l MFR polybuten polyvinylidenfluorid vnější průměr trubky délka deky index toku taveniny 3 VŠEOBECNĚ Technická pravidla jou ve mylu 3.1 ISO/IEC Guide 2 normativním dokumentem obahujícím pravidla pro praxi podle 3.5 ISO/IEC Guide 2. Jou vytvořena na základě konenzu a přijata na úrovni odvětví nezávilou chvalovací komií e zatoupením dotčených orgánů a organizací. Mají charakter veřejně dotupného dokumentu) vypracovaného ve polupráci zaintereovaných tran pomocí konzultací a potupů konenzu a od okamžiku jejich chválení jou uvedenými orgány a organizacemi považována za uznaná technická pravidla vyjadřující tav techniky podle 1.5 ISO/IEC Guide 2. 4 TECHNICKÉ POŽADAVKY 4.1.1 Používané materiály, výrobky a technologie muí plňovat požadavky bezpečnoti a polehlivoti. Splnění těchto požadavků muí být prokázáno). 5 OBECNÉ POŽADAVKY PRO SVAŘOVÁNÍ 5.1 Všeobecně 5.1.1 Kvalita varových pojů závií na odborné kvalifikaci vářečkého peronálu, vhodnoti použitých vařovacích zařízení, přípravků a na dodržení vařovacích potupů. 5.1.2 Svářečké práce muí být kontrolovány. Druh a rozah dozoru e dohodne mezi mluvními tranami. Dozor nad vařováním e doporučuje provádět vyšším vářečkým peronálem. Způob zíkání odborné kvalifikace je tanoven např. v TPG 927 06. 5.1.3 Nižší vářečký peronál muí být odborně školen a muí být držitelem platné kvalifikace pro vykonávanou činnot. Platnot vářečké kvalifikace potvrzuje odběratel vářečkých prací. Způob zíkání kvalifikace je tanoven např. v ČSN EN 13067, TPG 927 04, TPG 927 05 a TNV 75 5517. 5.1.4 Pracoviště muí být chráněno před přímým lunečním vitem ituováním ve tínu nebo zabezpečením umělého zatínění. Svařované plochy výrobků muí být ai 1. hodinu před započetím vařování chráněny proti lunečnímu vitu tak, aby jejich povrch nebyl přehřátý a nevykazoval teplotní rozdíl větší než 10 C. 5.1.5 Svařované plochy výrobků nemí být během vařování ochlazovány prouděním vzduchu. U trubek muí být volné konce během vařování uzavřeny. 5.1.6 V případě nepříznivých povětrnotních podmínek (vítr, vlhkot, teplota nižší než +5 C) lze vařovat pouze v krytém protoru, jehož provedení a vybavení je chopno eliminovat tyto nepříznivé vlivy. 5.1.7 Svařované plochy muí být nepoškozené a chráněné proti vnikání nečitot. 5.1.8 Navíjené trubky bezprotředně po rozvinutí vykazují ovalitu. Proto muí být tato ovalita na koncích trubek před zahájením vařování odtraněna např. opatrným zahřátím horkovzdušným agregátem a použitím vhodných věrek nebo zakruhovacího zařízení. 5.1.9 Spojované plochy vařovaných dílů muí být nepoškozené a zbavené nečitot, např. špíny, oleje a hoblin. 5.1.10 Doporučuje e zaznamenat data o varu do protokolu o vařování nebo na datový noič. 5.1.11 V rámci zajištění kvality e doporučuje zhotovit a vyzkoušet vzorky varů před a během provádění vářečkých prací. Svarový poj může být zkoušen nedetruktivními a nebo detruktivními metodami. 6
5.2 Svařitelnot 5.2.1 Za vařitelné jou obecně považovány materiály tejných typů termoplatů plňující podmínku vařitelnoti danou hodnotou jejich indexu toku taveniny (MFR) podle ČSN EN ISO 1133 (64 0861). 5.2.2 Způoby deklarace vařitelnoti (MFR) výrobků z termoplatů a) Hodnota MFR je obažena v technické dokumentaci (atetu) výrobku dodávané výrobcem. b) Technická dokumentace obahuje prohlášení výrobce o rozahu MFR, který garantuje vařitelnot výrobku jinými výrobky, které mají MFR v tomto rozahu. 5.2.3 Rozah MFR pro jednotlivé druhy termoplatů 5.2.3.1 Pro materiál PE HD platí rozah 0,3 < MFR 190/5 1,7 g/10 min, e zařazením do tříd MFR (001, 003, 005 apod.) v záviloti na druhu polotovaru (trubky, deky) podle tabulky 1 a 2. Za vzájemně zaručeně vařitelné jou přitom považovány materiály e hodnou třídou MFR nebo materiály třídou MFR bezprotředně ouedících. Svařitelnot polotovarů MFR ve třídách, které nejou hodné nebo ouedící muí být ověřena (např. nezávilou autorizovanou zkušebnou zkouškami podle ČSN EN 12 814 čát 1 8). Tabulka 1 Rozdělení trubek z PE HD do tříd MFR Třída MFR 003 005 010 020 MFR 190/5 (g/10 min) 0,3 MFR < 0,4 0,4 MFR < 0,7 0,7 MFR < 1,3 1,3 MFR < 1,7 Tabulka 2 Rozdělení deek z PE HD do tříd MFR Třída MFR 003 006 012 022 MFR 190/5 (g/10 min) 0,3 MFR < 0,4 0,4 MFR < 0,8 0,8 MFR < 1,5 1,5 MFR < 1,7 5.2.3.2 Pro materiál PP platí rozah 0,4 < MFR 190/5 1,0 g/10 min, e zařazením do tříd MFR (005 a 012) podle tabulky 3. Za vzájemně zaručeně vařitelné jou přitom považovány materiály e hodnou třídou MFR nebo materiály třídou MFR ouedící. Tabulka 3 Rozdělení trubek a deek z PP do tříd MFR Třída MFR 005 012 MFR 190/5 (g/10 min) 0,4 MFR < 0,8 0,8 MFR < 1,0 5.2.3.3 Pro materiál PVDF platí rozah 1,0 < MFR 230/5 25 g/10 min (hutota od 1,70 do 1,80 g/cm 3 ). Při vařování výrobku z tohoto materiálu je potřebné repektovat technickou dokumentaci dodávanou jeho výrobcem. 5.2.3.4 Trubky z materiálu PE Xa lze mezi ebou a lineárními typy PE materiály vařovat pouze elektrovařováním, při repektování pokynů jejich výrobce. V případě požadavku odběratele, doloží výrobce trubek zkoušky o vařitelnoti materiálu PE Xa lineárními typy PE. 6 SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ METODA HORKÝM TĚLESEM NA TUPO 6.1 Popi metody Metoda horkým těleem na tupo e používá pro vařování trubek a deek. Svařované plochy trubek nebo deek přitlačeny na ohřívací těleo (fáze vyrovnání) a prohřáty na vařovací teplotu při níženém tlaku (fáze ohřevu) a poté po vyjmutí horkého tělea pojeny pod tlakem (fáze pojování). Na obrázku 1 je zobrazen princip metody, na obrázku 2 je zobrazen vařovací diagram vařování horkým těleem na tupo. 7
Legenda: a) příprava varu; b) prohřátí varových ploch; c) hotový var Obrázek 1 Princip vařování horkým těleem metodou na tupo Obrázek 2 Svařovací diagram metody horkým těleem na tupo 6.2 Materiál Metodou horkým těleem na tupo e vařují tyto materiály: PE, PP, PB, PVDF, PVC 6.3 Svařované díly Metodou horkým těleem na tupo e vařují deky, trubky a pro tuto technologii určené tvarovky. 6.4 Tloušťka těny Metodou horkým těleem na tupo e vařují polotovary o tloušťce těny v rozmezí 4,0 mm 40,0 mm. Tloušťka těny vařovaných výrobků e nemí vzájemně lišit o více než 10 %. 8
6.5 Svařovací zařízení Svařovací zařízení muí odpovídat požadavkům uvedeným v ČSN ISO 12176-1 a TPG 921 21. 6.6 Základní podmínky pro vařování na tupo Používá e vařovací zařízení, které je chopno v průběhu vařování zajitit požadované parametry; Před vlatním vařováním je očištěno horké těleo a rovinný hoblík; Pro čištění vařovaných ploch a pracovních ploch horkého tělea e používají rychle a beze zbytku odpařitelné odmašťovací kapaliny (např. technicky čitým etylalkoholem nejméně 99,8 % alkoholu, < 0,1 % vody v originálním balení), které nenarušují vařovaný polymer, nejou hydrokopické a nebarevný, vlákna neuvolňující papír. Mohou být rovněž použity peciální k tomu určené čitící utěrky a čitící protředky, jetliže plňují výše uvedené požadavky; Pracovní plochy horkého tělea jou opatřeny antiadhézní vrtvou, která zabraňuje přilepení taveniny polymeru; Pracovní plochy horkého tělea jou udržovány v čitotě a nejou na nich ulpělé zbytky taveniny polymeru; Pro odtranění zbytků taveniny z pracovních ploch horkého tělea e používají vhodné, povrch nepoškozující škrabky; Horké těleo udržuje požadovanou vařovací teplotu požadovanou přenotí po celou dobu provádění varu. 6.7 Přípravné práce Svařované díly jou očištěny od mechanických nečitot a vlhkoti; Svařované díly jou upnuty ve vařovacím zařízení (u trubek je nutno zajitit ouoot); Čela vařovaných dílů jou zarovnána rovinným hoblíkem tak, aby byly odtraněny nerovnoti způobené dělením materiálu a zoxidovaná vrtva na vařovaných plochách do hloubky nejméně 0,2 mm; Provede e očištění vařovaných ploch od zbytků materiálu vzniklého při jejich zarovnávání a kontrola homogenity materiálu vařovaných ploch; Provede e kontrola ouooti přeazení vařovaných ploch nepřeáhne 10 % tloušťky těny a pára mezi vařovanými plochami nepřeáhne hodnoty uvedené v tabulce 4 a 5. Tabulka 4 Maximální velikot páry mezi zarovnanými vařovanými plochami trubek Tloušťka těny vařovaných dílů (mm) < 10 10 < 25 25 < 40 Max. velikot páry t (mm) 0,2 0,5 1,3 Tabulka 5 Maximální velikot páry mezi zarovnanými vařovanými plochami deek Délka deky l (mm) Max. velikot páry t (mm) l < 1500 1500 l < 2000 2000 l < 2300 2300 l < 3000 1,0 1,3 1,5 2,0 Provede e vizuální kontrola pracovních ploch horkého tělea. Pracovní plochy nemí vykazovat zbytky taveniny polymeru, vrypy a jiná mechanická poškození; Kontrola teploty pracovních ploch horkého tělea e provede vhodným teploměrem na každé traně ve dvou bodech, ve kterých lze předpokládat kontakt horkého tělea a vařovaných dílů; Po každém natavení teploty může být horké těleo použito nejdříve po 10 minutách po doažení této natavené teploty. Teploty horkého tělea v záviloti na vařovaném materiálu jou uvedeny v tabulce 6; Určení pohybové íly/tlaku e provede před provedením varu za účelem tanovit minimální ílu/tlak (paivní odpor), která uvede upínací čeliti e vařovanými díly do pohybu k obě; Takto tanovená íla/tlak e připočte k nominálnímu vařovacímu tlaku/íle tanovenému výrobcem zařízení, výledkem je vařovací íla/tlak; 9
Kontrola upnutí e provede tak, že vařované díly jou přitlačeny na ebe vařovací ilou/tlakem. Nemí dojít k pounutí upnutých vařovacích dílů vůči upínacímu přípravku; Provede e očištění vařovaných ploch a pracovních ploch horkého tělea. Očištěné plochy nemí být před vařováním opět jakýmkoliv způobem znečištěny. 6.8 Provedení varu Svařování e provádí v čaové a tlakové poloupnoti. Směrné vařovací hodnoty uvedené v těchto pravidlech jou použity v případě, že výrobce vařovaných dílů, ani výrobce zařízení pro vařování neuvádí závazné hodnoty vařování; Svařovací diagram vařování horkým těleem na tupo je uveden na obrázku 2; Horké těleo e vloží mezi vařované plochy; Přitlačením vařovaných dílů na pracovní plochy horkého tělea probíhá fáze vyrovnání. Dochází k natavení čel trubek, vyrovnání nerovnotí po zarovnání čel vařovaných dílů. Tato fáze probíhá při vařovací íle/tlaku. Tlak pro tuto fázi je uveden pro jednotlivé materiály v tabulce 6; Poznámka: Tlak pro fázi vyrovnání a pojení je potřebné vytvořit mezi pojovanými plochami. Natavený tlak na ukazateli vařovacího zařízení není tlak ve pojovaných plochách, ale v jeho hydraulickém ytému. Fáze vyrovnání je ukončena v okamžiku, kdy varové výronky na obou vařovaných dílech a po celém obvodu trubky a nebo délce u deky, vykazují v záviloti na vařovaném materiálu hodnoty uvedené v tabulce 6. U trubek velkých průměrů (> 630 mm) je nutno kontrolovat velikot výronku i na vnitřním obvodu trubek před zahájením vařování; Po ukončení fáze vyrovnání dochází k prohřívání materiálu vařovaných ploch při hodnotě cca 0,01 MPa nad hodnotou pohybové íly/tlaku. Ča prohřívání vařovaných dílů je uveden v záviloti na vařovaném materiálu v tabulce 6; Ve fázi přetavení jou oddáleny vařované plochy od horkého tělea a těleo je vyjmuto. Vyjmutí horkého tělea je nutno provét tak, aby nedošlo k poškození, nebo znečištění vařovaných ploch. Svařované plochy jou uvedeny do kontaktu v co nejkratším čae, který nepřekročí dobu tanovenou v záviloti na vařovaném materiálu v tabulce 6, přičemž e při doteku pohybují takřka nulovou rychlotí; Po doažení kontaktu vařovaných ploch natává fáze pojení a tlak ve vařovaných plochách je plynule zvyšován až na hodnotu vařovací íly/tlaku uvedenou v záviloti na vařovaném materiálu v tabulce 6; Po doažení vařovací íly/tlaku probíhá fáze vařování, kdy je doažená vařovací íla/tlak udržována po dobu chladnutí uvedenou v záviloti na vařovaném materiálu v tabulce 6 přenotí ± 10 %; Svařené díly muí vytvořit pravidelný dvojitý výronek. Velikot výronku ukazuje pravidelnot varů. Různé velikoti výronků mohou být způobeny různým MFR pojovaných materiálů; Po uplynutí doby tanovené pro vařování je možno zrušit vařovací ílu půobící mezi vařovanými díly, vyjmout vařené díly a tyto mechanicky nenamáhat po dobu nejméně 1 hodiny pro tloušťku těny 25 mm, pro větší tloušťky těny po dobu nejméně 2 hodin. 10
Tabulka 6a Směrné hodnoty pro vařování PE HD a PE MD horkým těleem na tupo, tlak pro vyrovnání 150 kpa, vařovací tlak 150 kpa Tl. těny mm Teplota C Výška výronku mm Ohřev Přetavení Vytvoření přítlaku Chladnutí pod tlakem min 4 220 0,5 40 5 4 6 5 215 1,0 50 5 5 7 6 215 1,0 60 5 5,5 8,5 8 215 1,5 80 6 6,5 11 10 215 1,5 100 6 7 12,5 12 210 2,0 120 7 8 16 15 210 2,0 150 8 8,5 19,5 20 205 2,0 200 9 10,5 25 25 205 2,5 250 10 11,5 31 30 200 2,5 300 10 13,5 36,5 35 200 3,0 350 11 15,5 42,5 40 200 3,0 400 12 17 48,5 Tl. těny mm Tabulka 6b Směrné hodnoty pro vařování PP horkým těleem na tupo, tlak pro vyrovnání 100 kpa, vařovací tlak 100 kpa Teplota C Výška výronku mm Ohřev Přetavení Vytvoření přítlaku Chladnutí pod tlakem min 4 215 0,5 110 5 4 7 5 215 0,5 130 5 5 8,5 6 215 5 150 5 6 10 8 210 1,0 185 6 8 12,5 10 210 1,0 225 6 10 15,5 12 205 1,0 260 7 12 18,5 15 205 1,0 320 8 15 23 20 200 1,5 415 9 20 30,5 25 200 1,5 510 10 25 37,5 30 200 1,5 605 10 30 45 35 195 2,0 700 11 35 52,5 40 195 2,0 800 12 40 60 11
Tl. těny mm Tabulka 6c Směrné hodnoty pro vařování PVC U horkým těleem na tupo, tlak pro vyrovnání 100 kpa, vařovací tlak 300 kpa Teplota C Výška výronku mm Ohřev Přetavení Vytvoření přítlaku Chladnutí pod tlakem min 4 230 > 0 60 5 4 4 5 230 > 0 75 5 5 5 6 225 > 0 90 5 6 6 8 225 > 0 120 6 8 8 10 225 > 0 150 6 10 10 12 225 > 0 180 7 12 12 15 220 > 0 200 8 15 15 20 220 > 0 225 9 20 20 Tl. těny mm Tabulka 6d Směrné hodnoty pro vařování PVDF horkým těleem na tupo, tlak pro vyrovnání 150 kpa, vařovací tlak 150 kpa Teplota C Výška výronku mm Ohřev Přetavení Vytvoření přítlaku Chladnutí pod tlakem min 4 240 0,5 80 5 4 7 5 240 0,5 90 5 4,5 8 6 240 0,5 100 5 5 9 8 230 1,0 120 6 5,5 11,5 10 230 1,0 140 6 6,5 14 12 230 1,0 160 7 7,5 16,5 15 230 1,3 190 8 8,5 20 20 230 1,7 240 9 10,5 26 25 230 2,0 290 10 13 32 12
Tl. těny mm Tabulka 6e Směrné hodnoty pro vařování PB horkým těleem na tupo, tlak pro vyrovnání 200 kpa, vařovací tlak 200 kpa Teplota C Výška výronku mm Ohřev Přetavení Vytvoření přítlaku Chladnutí pod tlakem min 4 260 10 46 5 4 5 5 260 1,0 58 5 4,5 6 6 255 1,0 69 5 5 7 8 255 1,0 93 6 5,5 10 10 255 1,0 116 6 6,5 13 12 255 1,5 140 7 8 17 15 250 1,5 175 8 9,5 22 20 250 15 233 9 12,5 25 6.9 Svařování edlových kuů metodou na tupo 6.9.1 Svařování edlových kuů metodou na tupo je určeno pro vařování trubek. 6.9.2 Spojované plochy trubky a edlového kuu jou eazeny a ohřáty tvarovaným horkým těleem za půobení vyrovnávacího tlaku. Po vyjmutí tvarovaného horkého tělea jou ohřáté plochy přiloženy na ebe a pojeny za půobení vařovacího tlaku. 6.9.3 Pro vařování edlových kuů metodou na tupo muí být použito k tomu účelu určené vařovací zařízení. 6.9.4 Kruhovitot trubky je zajištěna upínacími čelitmi vařovacího přípravku a nebo odpovídajícím zakruhovacím zařízením. Muí být zkontrolováno, jak vzájemně edí vařované plochy. Po uplynutí doby chlazení je možno upínací zařízení odejmout. 6.9.5 Pro vařování edlových kuů metodou na tupo platí výše uvedené obecné požadavky pro vařování na tupo. 6.9.6 Potup provedení edlových varů Trubka je očištěna od mechanických nečitot a vlhkoti. Na trubce je označena plocha na kterou má být přivařena edlová tvarovka. Vhodným nátrojem je odtraněna zoxidovaná vrtva do hloubky 0,1 mm až 0,2 mm. Svařovaná plocha trubky je očištěna. Sedlová tvarovka je vyjmuta z přepravního obalu a vařovaná plocha je rovněž očištěna. Tvarovka je upevněna do navařovacího zařízení a je provedena kontrola doednutí na varovou plochu. Provede e vizuální kontrola pracovních ploch vařovacích nátavců. Pracovní plochy nevykazují zbytky taveniny polymeru, vrypy a jiná mechanická poškození. Kontrola teploty pracovních ploch e provede vhodným teploměrem na každém ze vařovacích nátavců. 13
7 SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ ELEKTROSVAŘOVÁNÍ 7.1 Popi metody Spojované plochy elektrovařováním, tj. povrch trubky a vnitřek elektrotvarovky, jou vzájemně přeazeny a ohřáty elektrickým proudem v odporovém vinutí uvnitř elektrotvarovky, čímž dojde k platifikaci materiálu trubky i elektrotvarovky. Svar je vytvořen zvětšením objemu taveniny, délky odporového vinutí a promíením materiálu elektrotvarovky materiálem trubky. Svařovací tlak ve poji je závilý na vhodně řešených tudených zónách elektrotvarovky. Ve tudených zónách elektrotvarovky dojde k zatuhnutí taveniny, uzavření vařovacího protoru a náledně k vyvození potřebného vařovacího tlaku ve vařovaných plochách. Na obrázku 3 je uvedeno chematické znázornění elektrovařování. 7.2 Materiál Obrázek 3 Princip elektrovařování Elektrovařováním e vařují tyto materiály: PE, PP, PB. 7.3 Svařované díly Elektrovařováním e vařují trubky a pro tuto technologii určené tvarovky. 7.4 Tloušťka těny Elektrovařováním e vařují polotovary o tloušťce těny v rozmezí 2,3 mm 30,0 mm. Elektrovařováním lze vařovat trubky e tejnou i jinou tloušťkou těny. 7.5 Svařovací zařízení Svařovací zařízení muí odpovídat požadavkům uvedeným v ČSN ISO 12176 1. Svařovací zařízení muí pokytovat požadované napětí pro pojení elektrovařováním. Zařízení muí vypnout, jakmile je do varového poje dodáno nezbytné množtví tepla.přednotně jou používána zařízení vybavená čarovým kódem, nebo magnetickou kartou. 7.6 Základní podmínky pro elektrovařování Používá e vařovací zařízení, které je chopno v průběhu vařování zajitit požadované parametry; Elektrovařování lze provádět za venkovní teploty podle doporučení výrobce elektrotvarovek, obvykle od +40 C do - 10 C; Pro odtranění zoxidované vrtvy polymeru z potrubí e používají k tomu určené nátroje (škrabka, loupací zařízení); 14
Pro čištění vařovaných ploch e používají rychle a beze zbytku odpařitelné odmašťovací kapaliny (např. technicky čitým etylalkoholem nejméně 99,8 % alkoholu, < 0,1 % vody v originálním balení), které nenarušují vařovaný polymer,nejou hydrokopické a nebarevný, vlákna neuvolňující papír. Mohou být rovněž použity peciální k tomu určené čitící utěrky a čitící protředky, jetliže plňují výše uvedené požadavky; Pro provádění značení e používají k tomu určené popiovače; Kontrukce upínacího a fixačního zařízení muí umožnit ouoé upnutí trubek. Součaně e upřednotňuje upínací zařízení, které odtraňuje ovalitu trubek; Upnutí trubek v upínacím a fixačním zařízení brání změně polohy vařovaných dílů a přenou il do vařovaných ploch v průběhu proceu vařování; Ovalita vařovaných dílů nepřekročí 1,5 % nominálního průměru vařovaných dílů, neuvádí-li výrobce hodnotu jinou. Je-li to nutné, muí být použito odpovídající zakruhovací zařízení; Svařování e provádí v automatickém nebo poloautomatickém režimu. Parametry vařování jou obvykle natavovány čárovým kódem, magnetickou kartou a nebo jiným médiem potřebnými údaji, který je oučátí elektrotvarovky. Kontrola natavení je prováděna vařovací jednotkou měřením elektrického odporu připojené elektrotvarovky. Pro vaření elektrotvarovky je použita pouze k tomu určená vařovací jednotka. U zařízení manuální obluhou je nutno natavit: vařovací napětí; dimenzi a tlakovou řadu vařovaných dílů; teplotu okolí; požadovanou dobu vařování podle doporučení výrobce elektrotvarovky. 7.7 Přípravné práce 7.7.1 Svařování objímkové elektrotvarovky Trubky muí být uříznuty kolmo vhodným nátrojem; Provede e kontrola kolmoti konců vařovaných dílů, které budou zaunuty do objímkové elektrotvarovky; Svařované čáti trubek jou zbaveny mechanických nečitot a vlhkoti; Na vařovaných čátech trubky nebo přípojky elektrotvarovkového T kuu je označena plocha, ze které je nutno odtranit zoxidovanou vrtvu; Zoxidovaná vrtva polymeru je z potrubí nebo přípojky elektrotvarovkového T kuu odtraněna vhodným nátrojem (škrabka, loupací zařízení) do hloubky 0,1 0,2 mm. Zoxidovaná vrtva polymeru e z přípojky elektrotvarovkového T kuu e odtraňuje v případech, u kterých to předepiuje výrobce; Vnější hrana vařovaných dílů, u kterých bylo provedeno odtranění zoxidované vrtvy je zaoblena tak, aby při zaouvání do objímkové elektrotvarovky nedošlo k poškození odporového vinutí; Na vařovaných dílech je vyznačena hloubka zaunutí do objímkové elektrotvarovky tak, aby konce vařovaných dílů byly polehlivě zaunuty ve tudených zónách objímkové elektrotvarovky; Svařované plochy trubky jou očištěny; Objímková elektrotvarovka je vyjmuta z přepravního obalu těně před vařováním a vnitřní vařovaná plocha je rovněž očištěna; Svařované díly jou zaunuty do objímkové elektrotvarovky až po značku hloubky zaunutí a upnuty v upínacím zařízení; Při naazování objímkové elektrotvarovky je nutno dbát, aby nedošlo ke vzpříčení pojovaných dílů. Je nutno e vyvarovat použití íly při naazování objímkové elektrotvarovky na vařované díly trubek. 7.7.2 Sedlová čát přípojkových T kuů, peciální tvarovky Trubka je zbavena mechanických nečitot a vlhkoti; Na trubce je označena plocha, na kterou má být přivařena edlová elektrotvarovka; Zoxidovaná vrtva polymeru je z trubky odtraněna vhodným nátrojem (škrabka, loupací zařízení) do hloubky 0,1 0,2 mm; Svařovaná plocha trubky je očištěna; Elektrotvarovka je vyjmuta z přepravního obalu těně před vařováním a edlová vařovaná plocha je rovněž očištěna; Elektrotvarovka je upevněna na trubku podle návodu výrobce. Upnutí elektrotvarovky muí zajišťovat vyvození vařovacího tlaku ve varu a přeno il do varových ploch během vařování; 15
Upnutí elektrotvarovky je chopno vyrovnat nebo e přizpůobit případné ovalitě trubky, na kterou je elektrotvarovka připevňována. Elektrotvarovka nemí být na trubce nahnuta nebo naunována na trubku ilou. 7.8 Provedení varu Elektrotvarovka je připojena k vařovacímu zařízení pomocí odpovídajících čitých a uchých kabelů tak, aby při neopatrné manipulaci nemohlo dojít k přerušení elektrického obvodu. Kontakty pro připojení vařovacích kabelů muí být umítěny tak, aby byly nadno dotupné a nemí být ničím zatěžované; Je zapnuto vařovací zařízení; Data nutná pro vařovací proce elektrotvarovek jou načtena automaticky vařovacím zařízením (např. čarovým kódem) a nebo jou zadána ručně; Po natavení parametrů vařování a ověření vařovacích údajů je puštěn a automaticky veden proce vařování; Doba vařování je obvykle zobrazena vařovacím zařízením; Pokud vařovací troj automaticky nezaznamenává data vařovacího proceu, muí být v protokolu o varu zaznamenány všechny údaje zobrazované vařovacím zařízením v průběhu vařování; Ukončení doby vařování je indikováno vařovacím zařízením; Po ukončení proceu vařování jou zkontrolovány indikátory taveniny, je-li jimi elektrotvarovka vybavena; Dojde-li v průběhu proceu vařování k přerušení dodávky elektrické energie do elektrotvarovky, je nutno e řídit návodem výrobce. Povoluje-li opakované vaření, je před zahájením opakovaného vařovacího proceu nutno nechat elektrotvarovku vychladnout po výrobcem předepanou dobu chladnutí; Uvolnění varu z upínacích a fixačních přípravků a manipulace ním je možná až po uplynutí doby chladnutí, kterou uvádí výrobce elektrotvarovky; Mechanicky lze var zatěžovat (např. tlakovou zkouškou) po 30 minutách po ukončení doby chladnutí udávanou výrobcem, neuvádí-li výrobce hodnotu jinou. 8 SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ METODA POLYFÚZNÍ 8.1 Popi metody Svařování horkým těleem polyfúzí e používá pro pojování trubek a trubních dílů přeplátováním. Konec trubky a plocha tvarovky jou ohřáty na vařovací teplotu horkým těleem tvaru nátrubku a nebo trnu. Po dotatečném prohřátí vařovaných dílů na vařovacích nátavcích jou rychle ejmuty a bez otáčení zaunuty do ebe až po označenou hloubku zaunutí. Horké těleo a tvarovky jou rozměrově uzpůobeny tak, aby při pojení vznikl vařovací tlak. Podle rozměrů materiálů a rozměrů horkého tělea, je tato metoda rozdělena do dvou typů A a B, které e rozlišují hlavně potupem přípravy materiálu. Rozdíly typů A a B jou náledující: typ A neprovádí e kalibrace vnějšího povrchu trubky, vařované plochy e pouze chemicky očití. Trubky a tvarovky muí být proto vyrobeny v přených rozměrových tolerancích umožňujících ohřev na topných nátavcích bez nadměrného vytlačování nahřátého materiálu. Poznámka: Tento typ polyfúzního vařování je v ČR nejvíce rozšířen a tuzemští výrobci dodávají prakticky výhradně platové trubky a tvarovky pro typ A. typ B kalibrace vnějšího povrchu trubky e v délce ohřevu provádí kalibrovacími nátroji, které ořezávají oxidovanou vrchní vrtvu trubky a zároveň zabezpečují odtranění přebytečného materiálu a pro budoucí poj dotatečnou kruhovitot trubky. Používá e zejména při vařování trubek malou kruhovou tabilitou, např. z polybutenu. Na obrázku 4 je uvedeno chematické znázornění polyfúzního vařování. 16
Obrázek 4 Polyfúzní vařování horkým těleem (princip) 8.2 Materiál Polyfúzním vařováním e vařují tyto materiály: PE, PP, PB, PVDF. 8.3 Svařované díly Polyfúzním vařováním e vařují trubky a pro tuto technologii určené tvarovky. 8.4 Tloušťka těny Polyfúzním vařováním e vařují polotovary o tloušťce těny v rozmezí 3 mm 12 mm. 8.5 Svařovací zařízení Horké těleo je vyhříváno elektricky a činné plochy jou pokryty antiadhezní vrtvou. Svařovací zařízení plňuje požadavky uvedené v TPG 921 23. Ručním vařovacím zařízením lze provádět vary do průměru trubek 50 mm (u materiálu PVDF do 40 mm). Pro průměry od 63 mm (u materiálu PVDF od 50 mm) je požadováno použití trojního vařovacího zařízení, protože pro pojení jou nutné velké íly. Vzhledem k širokému ortimentu a variantám tvarovek je nutno u vařovacích zařízení dbát na právný výběr vařovacích nátavců. Výběr vařovacích nátavců e řídí doporučením výrobce tvarovek. 8.6 Základní podmínky pro polyfúzní vařování Používá e ruční nebo trojní vařovací zařízení, které je chopno v průběhu vařování zajitit požadované parametry; U tvarovek, kde je požadována kalibrace rozměrů vařovaných trubek, e použije kalibrátor doporučený výrobcem; Pro odtranění zoxidované vrtvy polymeru z potrubí e používají k tomu určené nátroje (škrabka, loupací zařízení); Pro provádění značení e používají k tomu určené popiovače; Očištění je provedeno těně před provedením varu; Pro čištění vařovaných ploch e používají rychle a beze zbytku odpařitelné odmašťovací kapaliny (např. technicky čitým etylalkoholem nejméně 99,8 % alkoholu, < 0,1 % vody v originálním balení), které nenarušují vařovaný polymer, nejou hydrokopické a nebarevný, vlákna neuvolňující papír. Mohou být rovněž použity peciální k tomu určené čitící utěrky a čitící protředky, jetliže plňují výše uvedené požadavky; 17
Zoxidovaná vrtva polymeru je z potrubí odtraněna vhodným nátrojem (škrabka, loupací zařízení) do hloubky 0,1 0,2 mm. 8.7 Přípravné práce Trubky muí být uříznuty kolmo vhodným k tomu určeným nátrojem; Svařované čáti trubek jou zbaveny mechanických nečitot a vlhkoti; Je provedena kontrola kolmoti konců vařovaných dílů, které budou zaunuty do tvarovky; Je odtraněna zoxidovaná vrtva polymeru do hloubky 0,1 0,2 mm nebo provedena kalibrace konců trubek; Je provedena kontrola, aby opracovaná trubka nešla za tudena zaunout do tvarovky; Vnější hrana konců trubek je ražena pod úhlem cca 15 v délce 2 mm pro ruční vařování a pod úhlem 30 45 v délce 3 mm pro var prováděný trojním zařízením; Na vařovaných dílech je vyznačena hloubka zaunutí do objímky tak, aby konec trubky nebyl dotlačen až k dorazu uvnitř objímky; Svařované plochy trubky, objímky a pracovní plochy vařovacích nátrojů jou očištěny; Provede e vizuální kontrola pracovních ploch vařovacích nátavců. Pracovní plochy nevykazují zbytky taveniny polymeru, vrypy a jiná mechanická poškození; Kontrola teploty pracovních ploch horkého tělea na teplotu 250 C až 270 C e provede vhodným teploměrem na každém ze vařovacích nátavců. Horké těleo může být použito nejdříve po 10 minutách po doažení natavené teploty. 8.8 Potup vařování Svařované díly e naunou na trn vařovacího nátavce a nátrubek vařovacího nátavce. U trojního vařovacího zařízení e naunou vařované díly do vařovacího nátavce na doraz, u ručního vařovacího zařízení po označenou hloubku zaunutí; V této poloze jou vařované díly drženy po dobu prohřevu uvedenou v tabulce 7. Po uplynutí doby prohřevu jou vařované díly co nejrychleji ejmuty ze vařovacího nátavce a minimální čaovou dobou přetavení zaunuty ouoe bez otáčení do ebe, u trojního vařování na doraz, u ručního vařovacího zařízení po označenou hloubku zaunutí. Doba přetavení nemí překročit dobu uvedenou v tabulce 7. Svařované díly muí být fixovány proti vzájemnému pohybu a poj může být vytaven zatížení vyvolanému náledujícími montážními pracemi, až po uplynutí minimální doby chladnutí uvedené v tabulce 7. 18
Tabulka 7 Směrné hodnoty polyfúzního vařování Vnější průměr trubky v mm Prohřev PE, PP PVDF PB PN 10 PN 6 PN 10 PN 10 Maximální doba přemítění PE, PP, PVDF PB Doba chladnutí minimální Upnutí PE, PP PB PVDF Celkem min PP, PE, PB PVDF 16 5 *) 4 4 6 6 2 20 5 *) 6 7 4 3 6 3 12 2 4 25 7 *) 8 9 4 3 10 3 12 2 4 32 8 *) 10 11 6 3 10 4 18 4 5 40 12 *) 12 13 6 4 20 4 18 4 6 50 18 *) 18 15 6 5 20 5 24 4 6 63 24 12**) 20 17 8 6 30 6 24 6 7 75 30 15 22 20 8 7 30 6 30 6 7 90 40 22 25 25 8 8 40 7 40 6 8 110 50 30 30 33 10 9 50 8 50 8 9 125 60 35 10 60 8 *) **) Pro malou tloušťku těny e vařování nedoporučuje Pro vařování PE e nedoporučuje 9 SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ SVAŘOVÁNÍ HORKÝM PLYNEM S PŘÍDAVNÝM MATERIÁLEM 9.1 Princip vařování Princip vařování horkým plynem přídavným materiálem počívá v natavení polymeru vařovaných dílů a přídavného materiálu proudem horkého plynu (obvykle vzduchu) a potupného nanášení přídavného materiálu (varových houenek) pod tlakem. Schématické znázornění V varu přídavným materiálem je zobrazeno na obrázku 5. Obrázek 5 Schématické znázornění V varu přídavným materiálem 19
9.2 Materiál Horkým plynem přídavným materiálem e vařují materiály PE, PP, PVC, PVDF. 9.3 Svařované díly Horkým plynem přídavným materiálem e vařují deky a trubky. 9.4 Tloušťka těny Horkým plynem přídavným materiálem e vařují polotovary o tloušťce těny v rozmezí 1 mm 10 mm. 9.5 Svařovací zařízení Svařovací zařízení muí odpovídat požadavkům uvedeným v ČSN EN 13 705. Používá e vařovací zařízení kulatou trykou nebo rychlodýzou. Kulatá tryka etává z ohnuté trubice. Rychlodýza muí odpovídat průřezu použitého přídavného materiálu. U větších průřezů přídavného materiálu může být rychlodýza vybavena další rukojetí, aby mohl být vyvinut odpovídající vařovací tlak. Svařování pomocí přídavného materiálu tvaru páku e provádí peciální plochou rychlodýzou. Doporučuje e používat vařovací zařízení, která mají měření množtví proteklého horkého plynu. 9.6 Základní podmínky pro vařování horkým plynem Při návrhu a výběru tvaru varů pro dekové ytémy je potřebné repektovat ČSN EN 12573 1 a ČSN EN 1778; Používá e vařovací zařízení, které je pro tento účel určeno a je chopno v průběhu vařování zajitit požadované parametry; Přídavné materiály jou tejného druhu polymeru požadovaným indexem toku taveniny; U vařovaných dílů tloušťkou těny do 6 mm a u kontrukcí, kde je možno vařovat jen z jedné trany, e použije jednoduchý var. V otatních případech e použije dvojitý var oboutranným úkoem, u kterého je menší nebezpečí vzniku pnutí ve varu; Koutové vary e použijí pro vary deek potavených kolmo k obě a k větvení potrubí; Ke vařování e používají vařovací zařízení rychlodýzami o průměru 3, 4 a 5 mm, kulatými a tehovacími trykami a trykami na profilové dráty; Teplota vařovacího horkého plynu e měří na výtupu rychlodýzy nebo tryky; Pro odtranění zoxidované vrtvy polymeru z vařovaných dílů a přídavného materiálu e používají k tomu určené nátroje (škrabky, loupací zařízení); Pro čištění vařovaných ploch e používají rychle a beze zbytku odpařitelné odmašťovací kapaliny (např. technicky čitým etylalkoholem nejméně 99,8 % alkoholu, < 0,1 % vody v originálním balení), které nenarušují vařovaný polymer,nejou hydrokopické a nebarevný, vlákna neuvolňující papír. Mohou být rovněž použity peciální k tomu určené čitící utěrky a čitící protředky, jetliže plňují výše uvedené požadavky; Pro provádění značení e používají k tomu určené popiovače; Úkoy na vařovaných dílech e provádí úkoovacím zařízením; Upnutí vařovaných dílů e provádí pomocí upínacího a fixačního zařízení, které brání změně polohy vařovaných dílů a přenou il do vařovaných ploch v průběhu proceu vařování; Horký plyn muí být zbaven vody, prachu a oleje. 9.7 Přípravné práce Svařované díly jou zarovnány a na hraně eříznuty pod úhlem 30 35 ; Hrany v kořenu jou otupeny plochou v šířce 0,5 1,0 mm. Na obrázku 6 jou uvedeny způoby přípravy deek před vařením; Svařované díly jou upnuty tak, aby během vařování nedocházelo k jejich vzájemnému pounutí. Pro vařované díly tloušťkou těny větší než 6 mm e použije oboutranný V var (X var), u něhož e vařuje třídavě z obou tran, aby e nížilo pnutí ve varu; 20
Pro upevnění vařovaných dílů je rovněž možno použít tehovací tryku. Její pomocí dojde k nahřátí vařovaných dílů horkým plynem a k jejich pojení bez přídavného materiálu. Stehovací tryka je použita vždy při provádění V varu, aby e doáhlo kvalitního pojení vařovaných dílů a aby e vyloučilo vrubové namáhaní při ohýbání; Ze vařovaných ploch a přídavného materiálu je nutno odtranit vrtvu zoxidovaného materiálu do hloubky 0,1 0,2 mm a plochy těně před vařováním očitit. Obrázek 6 Způob přípravy deek před vařením 9.8 Provedení varu Materiál vařovaných dílů a přídavného materiálu je nahřát tak, aby měl tejnou platicitu; Před začátkem vařování a v průběhu vařování je nutno pravidelně kontrolovat teplotu a průtok horkého plynu v útí tryky. Kontrola teploty e provádí termočlánkem zaunutým cca 5 mm do tryky, u kulaté tryky v jejím tředu, u rychlodýzy v jejím otevření. Maximální průměr termočlánku je 1 mm. Měření průtoku plynu e provádí před vtupem do vařovacího zařízení a měří e průtokoměrem; Před naneením přídavného materiálu e vařované díly nahřejí do matova; Pracovník provádějící vářečké práce i praxí ovojí cit pro rychlot a ílu vařování. Svařovací íla může být při vařování ověřena zkouškou vážením; Kladení varových houenek (přídavného materiálu) e provádí v záviloti na tloušťce vařovaného polotovaru podle tabulky 8; Při pokládání přídavného materiálu vzniká dvojitý rovnoměrný výronek tvořený taveninou základního a přídavného materiálu; Rychlot vařování je dána rychlotí natavování vařovaných dílů a přídavného materiálu; Před naneením dalšího přídavného materiálu varu e pod ním naneený přídavný materiál nechá vychladnout a odtraní e na něm převýšené čáti a vzniklé zoxidované vrtvy; Při vařování pomocí X varu e polotovary před provedením dalšího varu otočí, aby po obě náledující vary ležely proti obě; Natavená plocha polymeru je široká 5 8 mm na každou tranu varu; Potupy při použití kulaté tryky jou uvedeny v čl. 9.9, rychlodýzy v čl. 9.10; Obecně není na varech potřeba provádět žádné dokončovací práce. Je-li potřebné provét dokončovací práce, muí být provedeny tak, aby nebyla zmenšena tloušťka základního materiálu; Obecně není potřebné vary tepelně zpracovávat. V případech varů PVC U, které jou citlivé na prakání pod napětím, je možné pnutí vyvolané varem nížit temperováním. 21
Tabulka 8 Struktura varů při vařování deek V a X varem, při úhlu rozevření 60 C Tloušťka vařovaných dílů mm Přídavný materiál počet x průměr mm Jednoduchý V var 2 1 x 4 3 3 x 3 4 1 x 3 + 2 x 4 5 6 x 3 Dvojitý X var 4 2 (1 x 4) 5 2 (3 x 3) 6 2 (3 x 3) 8 2 (1 x 3 + 2 x 4) 10 2 (6 x 3) 9.9 Provedení varu použitím kulaté tryky Ohřev základního a přídavného materiálu je prováděn kulatou trykou. Používá e pro vařování kulatým přídavným materiálem až do průměru cca 4 mm; Zkoený konec přídavného materiálu e drží na začátku varové plochy a ohřívá polečně e základním materiálem; Tryka je vedena kývavým pohybem ve měru vařování tak, aby proud horkého plynu byl rozváděn jak na základní materiál, tak na přídavný materiál. Přídavný materiál je veden ve měru varu a co nejvíc kolmo ke vařovaným plochám. Při otrém úhlu držení přídavného materiálu dochází ke vzniku příčných rýh a nedotatečnému protažení přídavného materiálu. Při tupém úhlu držení přídavného materiálu není ve varové ploše vyvozen dotatečný vařovací tlak; Přídavný materiál je ohříván jen ve podní čáti ohybu. Před a na traně přídavného materiálu e tvoří vlna, tejně jako na okraji varu. V tabulce 9 jou uvedeny doporučené hodnoty vařování pro různé materiály. Uvedené materiály jou dotupné v různých typech a jejich materiálové charakteritiky e mohou pohybovat v příputných mezích. Z těchto důvodů mohou uvedené vařovací parametry loužit pouze jako doporučené hodnoty. 9.10 Provedení varu použitím rychlodýzy vařování použitím rychlodýzy umožňuje cca trojnáobnou rychlot vařování oproti vařování kulatou trykou. Potřebný vařovací tlak je do varu dávkován mnohem rovnoměrněji a jednodušeji. Proto e dává přednot vařování rychlodýzou před vařováním kulatou trykou. Nicméně v případech, kdy je špatný přítup k vařovaným plochám, nelze vařování rychlodýzou použít; pro vařování jou použity peciální tryky (rychlodýzy), jejichž kontrukce e volí podle tvaru varové plochy, průměrů a profilů přídavného materiálu. do rychlodýzy je zaveden přídavný materiál, který je předehříván při průchodu vodicí čátí rychlodýzy a vtlačen do varové plochy. Zpravidla je přídavný materiál automaticky tažen pohybem rychlodýzy vpřed. Jetliže je tření přídavného materiálu v rychlodýze příliš velké, je nutno poouvat přídavný materiál ručně. výtup horkého plynu je vyveden v úzkém proudu přeně do protoru vařování a má zahřívat jen potřebné čáti vařovaných dílů a přídavného materiálu. V tabulce 9 jou uvedeny doporučené hodnoty vařování pro různé materiály. Uvedené materiály jou dotupné v různých typech a jejich materiálové charakteritiky e mohou pohybovat v příputných mezích. Z těchto důvodů mohou uvedené vařovací parametry loužit pouze jako doporučené hodnoty. 22
Tabulka 9 Doporučené parametry vařování kulatou trykou a rychlodýzou horkým plynem Materiál Vzduch l/min Teplota měřená ve vařovací tryce C Rychlot vařování cm/min Kulatá tryka Rychlodýza 3 mm 4 mm 3 mm 4 mm PE HD 60 70 300 340 10 15 cca 10 50 60 40 50 PE LD 60 70 270 300 10 15 cca 10 25 30 20 25 PP 60 70 280 320 cca 10 < 10 50 60 40 50 PVC U 50 60 320 370 15 20 < 10 50 70 40 60 PVC P 50 60 300 370 15 20 < 10 60 80 50 70 PVC C 45 50 350 400 20 25 15 20 60 80 50 70 PVDF 60 70 360 400 10 15 cca 10 40 50 30 40 9.11 Kontrola varu Provádí e vizuálně podle ČSN EN 14728, TNV 75 5518 a TPG 921 02 e zřetelem zejména na: tvar přídavného materiálu ve varu; termické poškození polymeru ve varové oblati; vzájemnou polohu vařovaných dílů; vzduchové bubliny a vmětky ve varové oblati. 10 SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ EXTRUZNÍ SVAŘOVÁNÍ 10.1 Princip vařování Extruzní vařování je ruční, nebo čátečně automatizovaný vařovací proce pro pojování především tlutotěnných polotovarů. Je pro něj charakteritický náledující potup : Svařované díly jou ohřáty na vařovací teplotu horkým plynem a nebo radiací; Svar je vytvářen přídavným materiálem ve formě granulátu nebo drátu. Přídavný materiál je vytlačován z platifikační jednotky extrudéru ve formě homogenního úplně zplatifikovaného přídavného materiálu; Požadovaný vařovací tlak ve varové ploše je vyvozen přídavným materiálem; Při extruzním vařování závií kvalita varového poje na přípravě varu, čitotě při manipulaci a prohřívání přídavného materiálu a pojovaných dílů. Důležitý je právný výběr vařovaných materiálů, tejně jako návrh vařovací botky, nebo pomocných nátrojů. Schématické znázornění provedení varu extruzním vařováním je zobrazeno na obrázku 10. 23
Obrázek 10 Schéma ručního vařovacího extrudéru 10.2 Materiál Extruzním vařováním e vařují materiály PE, PP, PVC, PVDF. Přídavné materiály muí být přizpůobeny danému vařovacímu extruderu a použitému typu materiálu polotovaru, při repektování pokynů výrobce. Pro přídavné materiály nemí být zpracováván vyráběný nebo recyklovatelný granulát. Přídavný materiál je buďto ve formě granulátu nebo drátu. Použití e řídí potupem vařování. Přídavný materiál ve formě drátu má peciální požadavky na přenot rozměrů, tvaru, nemí vykazovat otvory po mrštění atp. 10.3 Svařované díly Horkým plynem přídavným materiálem e vařují deky a trubky. 10.4 Tloušťka těny Na jeden průchod varu je možno podle typu použitého vařovacího extruderu vařovat polotovary tloušťkou těny v rozmezí 1 mm 30 mm. 10.5 Svařovací zařízení Svařovací zařízení muí odpovídat požadavkům uvedeným v ČSN EN 13705. Svařovací zařízení obahují platifikační jednotku (extruder) záobovanou přídavný materiálem (granulát nebo drát), předehřívací zařízení (zdroj horkého vzduchu) pro ohřev pojovaných dílů a zařízení pro vyvození vařovacího tlaku (vařovací botka nebo pomocné nářadí). Pro různé varianty vařovacího potupu mohou být vařovací botky navrženy na míru pro různé tvary varů. Pro předehřev drážky varu jou používány zdroje horkého vzduchu, které jou obecně oučátí vařovacího extruderu, nebo vařovacího nátroje. Rychlot vařování závií na vařovaném a přídavném materiálu, typu a velikoti vařovacího extruderu. 10.6 Svařovací nátroje Pro vyvození vařovacího tlaku jou pro různé varianty potupu vařování požadovány různé druhy nářadí. 24
10.6.1 Svařovací botky Platifikovaný přídavný materiál je zaveden do vařovací drážky protřednictvím vařovací botky. Svařovací botka je navržena tak, aby zohlednila geometrii varu. Muí být vyrobena z vhodného materiálu, přednotně z PTFE. Pomocí vařovací botky je doaženo potřebného vařovacího tlaku mezi vařovanými díly a přídavným materiálem a ve tejném okamžiku rovněž požadovaného tvaru varu a hladkého povrchu návarku. Kontaktní zóna vařovací botky muí mít minimálně takovou délku, aby odpovídala hodnotám uvedeným na obrázku 11. Tato délka zaručuje, že vařovací tlak bude půobit po minimální ča zaručující, že poj byl proveden v celé vařované ploše (zvláště pak v kořeni a na okrajích návarku). No" na čelní traně vařovací botky je nezbytný pro zajištění tlaku materiálu vytvářenému přídavným materiálem. Tlak materiálu proti nou" vyvolává pohyb vařovací hlavy ve měru vařování. Tvar nou muí být přizpůoben tvaru varu tak, aby nepřicházel do kontaktu již natavenými povrchy vařovaných dílů. Svařovací botka má dvě plošná paralelní vedení, která brání tavenině úniku do tran. V plochách přeahujících vařovací botku rovněž nemí docházet ke kontaktu taveninou okrajů vařovaných dílů.z těchto důvodů je vařovací botka opatřena úkoem o výšce ai 0,5 mm, která e rozšiřuje měrem k ploše nou. Čelní okraje klouzajících povrchů a no" muí být vhodně zaobleny. Tloušťka vařovaných dílů pro jednoduchý V var (mm) délky (mm) Tloušťka vařovaných dílů pro jednoduchý V var (mm) do 15 > 15 do 20 > 20 do 30 L D 35 45 55 Délky (mm) L T 10 15 20 Obrázek 11 Rozměry vařovací botky 10.6.2 Horkovzdušné tryky Tryku muí být právně navrženy v záviloti na tvaru a šířce varu. Dále muí být navrženy takovým způobem, aby rozložení teploty bylo rovnoměrné po celém průřezu výtupního otvoru tryky (má být doaženo turbulentní proudění). Tvar tryky polu e měrem proudění horkého plynu muí zajitit dotatečnou a rovnoměrnou platifikaci vařovaných dílů od kořene až po okraje varu. 25
10.6.3 Pomocné vařovací nátroje V případě potřeby, např. kde je obtížný přítup (např. rohy), e používají různé pomocné nátroje, jimiž je vyvozen potřebný vařovací tlak. Pomocnými nátroji je platifikovaný přídavný materiál zatlačen do varové drážky rovněž platifikovaného základního materiálu. Pomocné nátroje muí být přizpůobeny tvaru varu. Činné plochy jou přednotně vyrobeny z PTFE. Aby bylo zaručeno právné provedení varu, muí být vařovací tlak aplikován opatrným tlačením na celý profil varu (třední a okrajové plochy) v několika operacích. 10.7 Základní podmínky pro extruzní vařování Používá e vařovací zařízení, které je pro tento účel určeno a je chopno v průběhu vařování zajitit požadované parametry; Teplota vařovacího plynu e měří rychle ukazující elektronické teploměry vhodnými nímači teploty. Pro odtranění zoxidované vrtvy polymeru z vařovaných dílů a přídavného materiálu e používají k tomu určené nátroje (škrabka, loupací zařízení). Pro čištění vařovaných ploch e používají rychle a beze zbytku odpařitelné odmašťovací kapaliny (např. technicky čitým etylalkoholem nejméně 99,8 % alkoholu, < 0,1 % vody v originálním balení), které nenarušují vařovaný polymer,nejou hydrokopické a nebarevný, vlákna neuvolňující papír. Mohou být rovněž použity peciální k tomu určené čitící utěrky a čitící protředky, jetliže plňují výše uvedené požadavky; Pro provádění značení e používají k tomu určené popiovače; Úkoy na vařovaných dílech e provádí úkoovacím zařízením; Horký plyn muí být zbaven vody, prachu a oleje. 10.8 Předehřev základního materiálu Předehřev základního materiálu e provádí horkým vzduchem (zbavený vody, prachu a oleje), ve zvláštních případech rovněž radiačním ohřevem; Účelem předehřevu základního materiálu je přivét vařované plochy do platifikovaného tavu a to do hloubky nejméně 0,5 mm; Aby bylo doaženo přijatelné kvality varu na jeho okrajích, je nezbytné aby šířka předehřevu byla větší, než šířka varu; Hloubka natavené zóny může být ověřena vložením tenkého tupého nátroje bezprotředně před čelo vařovací botky. Požadované množtví horkého vzduchu závií na tvaru a pozici tryky, geometrii varu a rychloti vařování. 10.9 Příprava vařovaných povrchů Příprava varu zahrnuje zhotovení úkoů a čištění varové plochy. Kvalita varu závií na čitotě a odtranění zoxidované vrtvy vařovaných dílů (zvláště důležité u rychle oxidujících materiálů jako je např. PP). Povrchy vařovaných čátí, které budou oučátí varu a nebo budou překryty varem muí být opracovány bezprotředně před vařováním. Je vhodné použít nůž e rpovitou čepelí. U materiálů, které jou poškozeny vlivem počaí, nebo chemikáliemi, je nutno odtranit vrtvu základního materiálu až na nepoškozený plat. Toto je nutno vzít v úvahu především při provádění oprav. Nemí být používány čitící protředky, které způobují rozpouštění, nebo botnání materiálu. 10.10 Provedení varů Při extruzním vařování je kvalita varů závilá na manuální zručnoti pracovníka provádějícího vařování. Rychlot vařování je určena množtvím materiálu vytlačovaným z extruderu a objemem varu. Pracovník provádějící vařování muí pro takovou rychlot vařování natavit podmínky předehřevu a pouv vařovacího zařízení. Svařovací tlak je aplikován pracovníkem provádějícím vařování pomocí vařovací hlavy ohledem na rychlot vařování. Odpovídající vařovací tlak muí být vyvinut tak, aby tlak přídavného materiálu vytvořil var jak v kořeni tak na jeho okrajích. Jetliže je vytvořený tlak příliš velký, vytvoří e přetok za vařovací botkou a nebo vznikne krápník na kořeni varu. 26