Klej potrafi szybko połączyć dwa kawałki tworzywa. Problem zaczyna się wtedy, gdy połączenie musi znosić nacisk, wilgoć, kontakt z chemią, zmiany temperatury albo stałą pracę instalacji. W takich warunkach liczy się nie tylko sama przyczepność, ale też szczelność i przewidywalna wytrzymałość przez długi czas. Dlatego przy wielu konstrukcjach technicznych lepszy wynik daje spawanie.
Na czym polega spawanie tworzyw?
Spawanie tworzyw polega na uplastycznieniu łączonych powierzchni za pomocą ciepła, a następnie połączeniu ich pod naciskiem. Po ostudzeniu powstaje spoina z tego samego lub bardzo zbliżonego materiału. Nie tworzy się więc obca warstwa, jak przy kleju, tylko trwałe połączenie w strukturze tworzywa.
Tę metodę stosuje się przy termoplastach, czyli materiałach, które można wielokrotnie nagrzewać i uplastyczniać. Należą do nich między innymi PE, PP, PVC i PVDF. Z takich materiałów powstają zbiorniki, kanały wentylacyjne, wanny technologiczne, obudowy, króćce, odstojniki, prefiltry i inne części pracujące w instalacjach przemysłowych.
Kiedy klejenie może nie wystarczyć?
Klejenie dobrze sprawdza się przy lekkich, niewielkich częściach, które nie pracują pod dużym obciążeniem. Słabszy efekt pojawia się przy materiałach o niskiej energii powierzchniowej, takich jak PE i PP. Klej trudniej wiąże się z ich powierzchnią, dlatego połączenie może wymagać specjalnego przygotowania, aktywacji lub bardzo dokładnego doboru chemii.
Problem pojawia się też tam, gdzie część ma kontakt z wodą, środkami chemicznymi, oparami, ściekami technologicznymi lub podwyższoną temperaturą. Klej tworzy warstwę pośrednią, która może inaczej reagować na środowisko niż samo tworzywo. Gdy ta warstwa osłabnie, połączenie traci szczelność.
Gdzie spawanie daje lepszy efekt?
Spawanie tworzyw sztucznych daje przewagę wtedy, gdy połączenie musi przenosić obciążenia mechaniczne, zachować szczelność i pracować w trudnym środowisku. Dotyczy to szczególnie zbiorników z PE, PP, PVC i PVDF, wanien galwanicznych, przewodów wentylacyjnych, konstrukcji do oczyszczalni, stacji uzdatniania wody, laboratoriów i zakładów chemicznych.
W takich zastosowaniach spoina musi zachowywać odporność podobną do materiału bazowego. Dobrze wykonane spawanie ogranicza ryzyko przecieków, rozwarstwień i awarii wynikających z działania agresywnych substancji. Pozwala też tworzyć większe konstrukcje z płyt i półfabrykatów, bez konieczności stosowania wielu łączników mechanicznych.
Jaką metodę spawania wybrać?
Dobór metody zależy od rodzaju tworzywa, grubości materiału i funkcji gotowej części. Spawanie gorącym powietrzem sprawdza się przy cieńszych płytach, kanałach, obudowach i detalach, które wymagają precyzyjnego prowadzenia spoiny. Spawanie ekstruzyjne stosuje się przy grubszych płytach i większych konstrukcjach, na przykład zbiornikach, wannach, odstojnikach i częściach narażonych na wyższe obciążenia.
Znaczenie ma też przygotowanie powierzchni. Materiał powinien być czysty, suchy i właściwie sfazowany. Operator musi kontrolować temperaturę, nacisk, prędkość prowadzenia spoiny oraz zgodność drutu spawalniczego z tworzywem bazowym. Błąd w tych parametrach może osłabić połączenie, nawet przy dobrze dobranym materiale.
Spawanie czy klejenie – jak podjąć decyzję?
Klejenie wybiera się zwykle przy prostych, mniej obciążonych połączeniach. Spawanie lepiej sprawdza się tam, gdzie część ma pracować długo, szczelnie i bezpiecznie. Decyzję należy oprzeć na rodzaju tworzywa, kontakcie z medium, temperaturze pracy, wymaganej wytrzymałości oraz możliwości późniejszej kontroli spoiny.
W konstrukcjach przemysłowych margines błędu bywa mały. Przeciek w zbiorniku, nieszczelność w kanale wentylacyjnym albo pęknięcie w wannie technologicznej może zatrzymać proces i wygenerować kosztowną naprawę. Dlatego przy elementach z PE, PP, PVC i PVDF spawanie często daje trwalszy, bardziej przewidywalny i bezpieczniejszy rezultat niż klejenie.
