جوشکاری پلی اتیلن با 4 نکته اصولی
۱۴۰۴/۰۸/۲۰
10 دقیقه
لوله‌های پلی اتیلنی کاربرد بسیار گسترده‌ای در صنعت ساخت و ساز دارند و برای انتقال انواع سیالات بهداشتی، شیمیایی و حتی هوا استفاده می‌شوند. مسئولیتی که این لوله‌ها به عهده دارند بسیار حساس است، به همین سبب تمام مراحل کار از برش و جوشکاری پلی اتیلن گرفته تا جایگذاری لوله‌ها باید به درستی انجام شود.
جوش دادن پلی اتیلن یکی از مراحل مهم در اتصال لوله‌های PE؛ زیرا یک خطای کوچک در این فرآیند می‌تواند به نشتی، افت فشار، کاهش عمر شبکه و خسارت‌های سنگین منجر شود. تکنسین‌ها و پیمانکاران حرفه‌ای همواره بر رعایت اصول جوشکاری پلی اتیلن تاکید دارند تا به اتصالی یکپارچه، بدون درز و مطمئن برسند.
در این مقاله قصد داریم روش جوشکاری پلی اتیلن را همراه با نکات مهم آن بررسی کنیم؛ با ما همراه شوید تا شما نیز مانند یک پیمانکار حرفه‌ای، نتایج بی‌نقصی از اتصالات ارائه دهید.
زمانی که دو سطح لوله PE یا هر قطعه پلی اتیلنی دیگر با استفاده از حرارت کنترل شده و فشار مشخص به یکدیگر متصل شوند، فرآیند جوشکاری پلی اتیلن اتفاق می‌افتد. از آنجایی که پلی اتیلن در دسته‌ی پلیمر ترموپلاستیک قرار دارد، با حرارت نرم و شکل پذیر می‌شود؛ به همین سبب، بهترین روش اتصال پلی اتیلن را جوشکاری حرارتی می‌دانند.
برخلاف اتصالات فلزی که معمولا به الکترود یا ماده‌ی پر کننده نیاز دارند، در جوش پلی‌اتیلن سطح دو قطعه با هم ذوب شده و یک اتصال مولکولی ایجاد می‌کنند. این قابلیت پلی اتیلن در برشکاری آن نیز تاثیر دارد و جدا کردن آن به وسیله انواع دستگاه برش، ساده‌تر از فلزات می‌باشد.
در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی از روش‌های مختلفی مانند جوش لب‌به‌لب، جوش الکتروفیوژن و جوشکاری سوکت یا فیوژن دستی برای جوش دادن انواع قطعات پلی اتیلنی استفاده می‌کنند. هر کدام از این روش‌ها به دستگاه‌ها، شرایط محیطی و استانداردهای مخصوص خود نیاز دارند که در بخش‌های بعدی به آنها خواهیم پرداخت.
در صنعت جوشکاری، دستگاه‌های مختلفی وجود دارد که بر اساس جنس متریال، ضخامت، نوع پروژه، ظرافت مورد انتظار و حجم کار انتخاب می‌شوند. از بهترین دستگاه‌های جوشکاری پلی اتیلن می‌توان به دستگاه جوش اکسترودر، بات فیوژن و الکتروفیوژن اشاره کرد.
روش کار با هر یک از این دستگاه‌ها متفاوت بوده و هر کدام می‌توانند نیاز خاصی از جوشکاری را برطرف نمایند. برای مثال اگر حساسیت پروژه بالا باشد، از دستگاه الکتروفیوژن استفاده می‌شود؛ اما اگر بحث هزینه باشد، دستگاه بات فیوژن مقرون به صرفه‌تر است.
برخی از افراد برای جوش لوله پلی اتیلن بدون دستگاه های پیچیده به سراغ سشوار می‌روند. جوش پلی اتیلن با سشوار صنعتی در مواقعی که ضخامت قطعه کم باشد و محل جوش نیز ابعاد کوچکی داشته باشد مناسب است.
هنگامی که در پروژه‌های ساخت و ساز نوبت به لوله کشی می‌رسد، سوالاتی از قبیل «جوشکاری پلی اتیلن چگونه انجام می‌شود؟» و «بهترین روش جوشکاری پلی اتیلن چیست؟»، مطرح می‌شود؛ زیرا این لوله‌ها کاربرد فراوانی در انتقال انواع سیالات دارند.
همانقدر که در صنعت برشکاری انتخاب بهترین روش برا جدا کردن قطعات اهمیت دارد، برای جوشکاری نیز باید روش درست را انتخاب کرد. برای مثال یک اره دیسکی ارزان نمی‌تواند از پس یک قطعه فلزی ضخیم بر بیاید و یا یک دستگاه جوش معمولی، دقت و سرعت کافی برای جوش دادن پلی اتیلن در پروژه‌های بزرگ را ندارد.
در این بخش قصد داریم انواع جوش پلی اتیلن را متناسب با دستگاه‌هایی که معرفی کردیم، مورد بررسی قرار دهیم.
جوش الکتروفیوژن یکی از دقیق‌ترین روش‌های جوشکاری پلی اتیلن است که از انرژی الکتریکی برای اتصالات استفاده می‌کند. اصلی‌ترین کاربرد جوش الکتروفیوژن در صنایع آبرسانی و گازرسانی است؛ زیرا استحکام اتصالات و امنیت جوشکاری در این پروژه‌های اهمیت زیادی دارد.
همانطور که انتظار می‌رود، در این روش از دستگاه الکتروفیوژن استفاده می‌شود. اتصالات ویژه‌ای همراه با کویل داخلی در دستگاه تعبیه شده‌اند که با عبور جریان برق، گرم شده و حرارت تولید می‌کنند. این حرارت به قطعات پلی اتیلنی رسیده و آنها را به یکدیگر متصل می‌کند.
در روش جوشکاری لب به لب پلی اتیلن از دستگاه بات فیوژن استفاده می‌شود. با این روش می‌توان پلی اتیلن‌های متوسط تا خیلی بزرگ را جوش داد. نحوه کار با دستگاه بات فیوژن به این صورت است که ابتدا باید دوسر قطعات را تراش داد تا صاف و یکدست شوند؛ برای تراشکاری بهتر است از سنگ فرز، برس سیمی چرخان و انواع سنباده استفاده شود.
پس از تراشکاری، باید دوسر قطعات را با صفحه‌ی داغ حرارت داد و سپس آنها را با نیروی مشخصی به سمت همدیگر فشار داد تا یک اتصال بسیار تمیز و یکپارچه ایجاد شود. از این روش اغلب برای لوله کشی آب، گاز، فاضلاب و خطوط انتقال فشار قوی استفاده می‌شود، زیرا استحکام محل جوش برابر با خود لوله می‌باشد.
همچنین اگر در پروژه به جوشکاری پلی اتیلن در زوایای پیچیده و سطوح شیب‌دار نیاز پیدا کردید، می‌توانید لوله را با ابزارهای فارسی‌بر مانند اره عمودی در زاویه دلخواه برش دهید و از روش جوشکاری لب به لب با دستگاه بات فیوژن برای اتصال زاویه‌دار استفاده کنید. خوشبختانه قیمت اره عمودبر خیلی بالا نیست و تاثیر زیادی بر هزینه پروژه نمی‌گذارد.
در تکنیک حرارت مستقیم باید دو سطح پلی اتیلن را مماس با یکدیگر قرار داد و سپس با استفاده از مشعل‌های مخصوص به محل اتصال حرارت داد. پس از مدتی، پلی اتیلن به دمای مناسب رسیده و قطعات به یکدیگر متصل می‌شوند.
در این روش از گاز داغ به عنوان منبع حرارت استفاده می‌شود که یکی از جدیدترین روش‌های جوش پلی اتیلن است. به کمک گاز داغ می‌توان دما را بسیار دقیق کنترل کرد و اتصال‌های باکیفیت، مستحکم و قوی ایجاد کرد. از این روش برای جوشکاری لوله‌های پلی اتیلن ضخیم و بزرگ در پروژه‌های سنگینی مانند لوله کشی‌های زیر زمینی استفاده می‌شود.
در کارهای جوشکاری و برشکاری ابتدا باید وسیله‌ی مناسب را تهیه کرد و سپس به سراغ اجرای کار کرد؛ برای مثال تا زمانی که شما ندانید گام تیغ اره چیست و آن را متناسب با ضخامت متریال انتخاب نکنید، برش تمیزی حاصل نخواهد شد. در زمینه جوشکاری نیز به همین صورت است و باید پس از انتخاب بهترین دستگاه و روش برای جوش دادن پلی اتیلن، مراحل آن را به درستی طی کرد تا نتیجه‌ی مطلوبی به دست آید.
در ادامه، آموزش جوشکاری پلی اتیلن را در چهار مرحله قرار خواهیم داد که اگر مطابق با همین مسیر پیش بروید، کیفیت اتصالتان تضمین شده و از خطاهایی مانند سوختگی سطح و هم مرکز نبودن قطعات جلوگیری خواهد شد.
اولین و اساسی‌ترین مرحله در جوشکاری هر ماده‌ای، آماده کردن آن برای حرارت و اتصال است. سطح پلی اتیلن باید کاملا تمیز و خشک باشد، توسط دستگاه‌های مخصوص پرداخت شده باشد و هیچ آلاینده‌ای در سطوح اتصال وجود نداشته باشد. مراحل آماده سازی پلی اتیلن برای جوشکاری شامل موارد زیر است:
مرحله دوم از آموزش جوش پلی اتیلن به استفاده از تجهیزات و ابزارهای مناسب مربوط است. در واقع، کیفیت تجهیزات به اندازه مهارت جوشکار اهمیت دارد و باید دقیقا متناسب با متریال انتخاب شود. همانطور که در بخش‌های قبل اشاره کردیم، برای جوشکاری پلی اتیلن معمولا از سه نوع دستگاه زیر استفاده می‌شود:
انتخاب الکترود یا سیم جوش مناسب نیز اهمیت زیادی در استحکام جوش پلی اتیلن دارد؛ الکترودهای پلی‌اتیلن در مدل‌های شاخه‌ای و مفتولی عرضه می‌شوند و عملکردی شبیه به فیلر در جوشکاری فلزات دارند. از این الکترودها برای پر کردن شکاف‌ها و نواقص احتمالی استفاده می‌شود.
فرقی نمی‌کند کدام روش را برای اتصال پلی اتیلن انتخاب کنید، در هر صورت باید دما، فشار و زمان حرارت به دقت کنترل شود. جوشکاری پلی اتیلن با توجه به ابعاد سطح جوش و ضخامت لوله، دستورالعمل مخصوصی برای تنظیم دما و فشار دارد که باید رعایت شود.
به عنوان مثال، لوله‌های های دنسیتی «HDPE» پلی اتیلن به شکل خطی هستند و از درجه کریستالی و دانسیته بالا برخوردار می‌باشند و نیاز به حرارت بالاتری نسبت به لوله‌های لودنسیتی برای جوش دارند.
به طور کلی، کنترل دما هم در برش قطعات و هم در اتصال آنها بسیار اهمیت دارد؛ به همین سبب است که انواع اره آتشی سردبر، گرم‌بر، تجهیزات خنک کننده و… برای این کار وجود دارد.
پس از سرد شدن کامل محل جوش، نوبت به ارزیابی کیفیت اتصال می‌رسد. این مرحله تعیین می‌کند که آیا اتصال پلی اتیلن قابل اعتماد است یا باید بخشی از کار دوباره انجام شود. برخی از آزمون‌های رایج برای سنجش کیفیت اتصال عبارت‌اند از:
لوله‌ها باید زمانی کافی برای سرد شدن داشته باشند و تا قبل از رسیدن به دمای پایدار نباید جابه‌جا شوند یا تحت فشار قرار بگیرند. هرگونه نقص، تورفتگی، سوراخ یا تغییر شکل غیرعادی نشانه اجرای نامناسب جوش است و حتما باید اصلاح شود.
جوشکاری پلی اتیلن یکی از مطمئن‌ترین روش‌های اتصال لوله‌ها است، اما به شرطی که مجموعه‌ای از اصول مهم در طول کار رعایت شود. این نکات کمک می‌کنند جوش نهایی از نظر استحکام، یکنواختی و مقاومت در برابر فشار و نشتی کاملا قابل اعتماد باشد. در ادامه مهمترین اصولی که باید هنگام کار به آنها توجه کنید را بررسی خواهیم کرد.
در این مطلب، آموزش جوشکاری پلی اتیلن با 4 نکته اصولی را در اختیار شما قرار دادیم؛ اکنون می‌توانید دستگاه مناسب و روش صحیح برای جوش پلی اتیلن را انتخاب کنید و عملیات جوشکاری را طی چهار مرحله پیش ببرید.
توجه داشته باشید که در برخی از مراحل جوشکاری باید ابزارهای دیگری مانند دستگاه برش و دستگاه تراشکاری نیز تهیه کنید؛ به عنوان مثال در آماده سازی دقیق لوله‌ها یا هر قطعه‌ی پلی اتیلنی دیگر، ممکن است به خرید دستگاه اره میزی نیاز باشد، پس شناخت این ابزارهای نیز در روند جوشکاری اهمیت دارند.
دسته بندی محصولات
