Принято считать, что сварка – это прерогатива исключительно металлов и их сплавов в свете их физико-химической (кристаллической) сущности. Однако давайте обратим наш просвещенный взор в сторону веществ синтетических, веществ, которые постепенно вытесняют столь привычные нам железо, дерево, камень и прочие материалы, которыми нас щедро одарила мать-природа. И вытеснение это происходит не в силу не безграничности природных ресурсов, хотя надо признать, что фактор это немаловажный, а в силу обычного меркантильного прагматизма и элементарной практичности.
Вещества, о которых ведется речь, - называются полимерами. Количество их очень велико (а сколько будет еще синтезировано!), и обладают они исключительными физико-химическими, механическими и эстетическими характеристиками: легкость, прочность, эластичность, влагостойкость, долговечность и даже твердость, да-да, это не описка, уже существуют полимеры, которые могут конкурировать с таким незыблемым эталоном твердости как алмаз.
Что же такое, эти полимеры? Полимер – это химическое соединение с высокой молекулярной массой, молекулы которого состоят из многократно повторяющихся звеньев – мономеров.
Полимеры могут находиться в газообразном, жидком, и твердом состоянии. В контексте данной статьи нас интересуют только полимеры в твердом состоянии, и, частично, – в жидком, поскольку некоторые виды сварки предусматривают доведение твердого полимера до состояния текучести.
Поскольку статья носит исключительно ознакомительный характер и рассчитана на людей далеких от тонкостей химических (межатомных) и физических (межмолекулярных) взаимодействий, то мы ограничимся минимумом терминов, с которыми мы часто сталкиваемся в повседневной жизни, и которых будет достаточно, чтобы понять основную суть сварки твердых полимеров.
Итак, с определением полимера мы разобрались, идем далее. Твердые полимеры могут быть жесткими и мягкими. Жесткие полимеры называют пластиками, мягкие – эластиками.
Пластмассы – это материалы, состоящие из полимеров и определенных добавок, которые могут обладать как мономерной, так и полимерной природой.
Теперь сварка. Пластмассы свариваются, и свариваются достаточно качественно, но есть существенные нюансы. Свариваются только однородные материалы, т.е. полиэтилен (ПЭНД или ПЭВД) с полиэтиленом, полипропилен (ПП) с полипропиленом, ПВХ с ПВХ и т.д. Сварить, конечно, можно и неоднородные материалы, но эти полимеры должны обладать сходной структурой или соединяться при помощи присадочного материала, со структурой близкой к структуре соединяемых материалов.
Существует достаточно способов, по которым можно определить свариваемость различных полимеров, например по индексам плавления (MFR), или по коэффициентам линейного расширения, - все эти и другие методы описаны в специальной литературе, сведены в таблицы и графики и обращены в сторону профессионалов; наша же задача – постичь азы.
Итак, свариваются только однородные пластмассы. В отличии от сварки металлов, где сварной шов является самым сильным звеном изделия и ему могут быть приданы любые эксплуатационные качества (твердость, пластичность, термостойкость и пр.) за счет ввода в зону сварки различных ферросплавов и легирующих элементов.
