جوشکاری پلی اتیلن چیست؟

جوشکاری پلی‌اتیلن، با توجه به گسترش استفاده از پلاستیک‌ها به ویژه پلی‌اتیلن در صنایع مختلف، به یکی از روش‌های پرکاربرد تبدیل شده است. این نوع جوشکاری نیازمند دستگاه‌های خاصی است که با دستگاه‌های جوش فلزات متفاوت‌اند. با توجه به تنوع گسترده لوله‌های ترموپلاستیک، استفاده از روش‌های مختلف جوشکاری پلی‌اتیلن برای اتصال لوله‌ها اجتناب‌ناپذیر است.به طور کلی، جوشکاری پلی‌اتیلن به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن لوله‌های پلی‌اتیلن به هم متصل می‌شوند. این لوله‌ها به دلیل مقاومت بالای خود در برابر ضربه و فشار، برای کاربردهای زیرساختی نسبت به سایر انواع لوله‌ها ارجحیت دارند. با توجه به اهمیت این روش و ابهاماتی که ممکن است در این زمینه وجود داشته باشد، در این مقاله تلاش می‌کنیم به طور کامل به بررسی این موضوع بپردازیم و اطلاعات جامع‌تری ارائه دهیم.
شما میتوانید تمامی شیرآلات و شیرفلکه های صنعتی را از نمایندگی فاراب خریداری کنید.

جوشکاری پلی اتیلن چیست؟

جوشکاری پلی‌اتیلن به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن لوله‌های پلی‌اتیلن به یکدیگر متصل می‌شوند. این لوله‌ها به دلیل مقاومت بالای خود در برابر ضربه و فشار، به ویژه برای کاربردهای زیرساختی، نسبت به دیگر انواع لوله‌ها ترجیح داده می‌شوند. برای اتصال لوله‌های پلی‌اتیلن، از روش‌های مختلف جوشکاری برای لوله‌هایی که از یک جنس مشابه ساخته شده‌اند، استفاده می‌شود. باید توجه داشت که اتصال لوله‌های پلی‌اتیلن بدون دستگاه جوش معمولاً به صورت مکانیکی انجام می‌شود که تفاوت زیادی با جوشکاری واقعی دارد و از حیطه این بحث خارج است.

در جوشکاری پلی‌اتیلن، مهم‌ترین عامل خود ماده است. یکی از اصول پایه‌ای جوشکاری ترموپلاستیک‌ها این است که باید پلاستیک‌ها از همان نوع به یکدیگر جوش داده شوند. برای ایجاد جوش مقاوم و پایدار، ضروری است که پایه و میله جوش مشابه باشند. به عنوان مثال، پلی‌پروپیلن باید به پلی‌پروپیلن، پلی‌اورتان به پلی‌اورتان و پلی‌اتیلن به پلی‌اتیلن جوش داده شود. پلی‌اتیلن (PE) یکی از ترموپلاستیک‌هایی است که به نسبت آسان‌تر جوش داده می‌شود. مهم‌ترین نکته در جوشکاری پلی‌اتیلن این است، که مواد با چگالی‌های مختلف از کم به زیاد می‌توانند به هم جوش داده شوند، اما برعکس آن امکان‌پذیر نیست. به این معنا که می‌توان میله جوش پلی‌اتیلن با چگالی کم (LDPE) را به ورق پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) متصل کرد، ولی انجام این کار برعکس امکان‌پذیر نیست. دلیل این امر این است که هر چه چگالی بیشتر باشد، جوش دادن آن سخت‌تر می‌شود.

انواع دستگاه جوش پلی اتیلن

جوشکاری لوله‌های پلی‌اتیلن در صنعت لوله‌کشی و انتقال سیالات اهمیت زیادی دارد. این فرآیند با استفاده از دستگاه‌های مختلفی انجام می‌شود که به طور کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند. هر یک از این دستگاه‌های جوش پلی اتیلن، ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بر اساس نیازهای پروژه انتخاب می‌شوند. انتخاب دستگاه مناسب می‌تواند تأثیر زیادی بر کیفیت و کارایی جوش داشته باشد:

• دستگاه جوش فیوژن (جوش لب به لب)
• دستگاه جوش الکتروفیوژن
• دستگاه جوش اکسترودر

انواع روش های جوشکاری پلی اتیلن

جوشکاری پلی‌اتیلن به روش‌های متنوعی انجام می‌شود که به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود. این دو دسته عبارتند از:

• جوشکاری برای ایجاد اتصالات دائمی
• جوشکاری برای ایجاد اتصالات جداشونده

هر یک از این روش‌ها به شیوه‌های خاص خود انجام می‌شود و در صنایع مختلف کاربرد دارند. در ادامه، به معرفی رایج‌ترین روش‌های جوشکاری لوله پلی‌اتیلن پرداخته خواهد شد.

·       جوشکاری پلی اتیلن لب به لب

این نوع جوش، به عنوان جوشکاری دستی پلی‌اتیلن شناخته می‌شود که در آن لوله‌های پلاستیکی از مواد مختلف مانند PE ،PP و PVDF به سایر اتصالات متصل می‌شوند. این روش در مناطق گوناگونی به کار می‌رود و به طور کلی، راهی مؤثر برای استفاده در سیستم‌های انتقال مایعات، مانند فاضلاب، محسوب می‌شود. با این شیوه، اتصالاتی با دوام و طول عمر بالا ایجاد می‌شود.

مراحل جوشکاری لب به لب لوله‌های پلی اتیلن به شرح زیر است:

1. آماده‌سازی لوله‌ها: در این مرحله، دو سر لوله باید به‌طور دقیق تمیز شده و سپس در گیره‌های مخصوص قرار گیرند.
2. هم‌راستا کردن لوله‌ها: اطمینان حاصل می‌شود که دو سر لوله به درستی و به‌طور دقیق هم‌راستا شده‌اند.
3. قرار دادن لوله‌ها به‌صورت صحیح: در این مرحله، دو سر لوله طوری قرار می‌گیرند که سطوح آن‌ها تمیز و عاری از هرگونه آلودگی باشد.
4. ذوب کردن سرهای لوله: در این مرحله، انتهای لوله‌ها ذوب می‌شود تا فرآیند جوشکاری آغاز شود.
5. اعمال نیروی جوش: نیروی مورد نیاز برای جوشکاری به محل اتصال وارد می‌شود و باید مطابق با استانداردهای صنعتی انجام شود.
6. نگه‌داشتن تحت فشار: در آخرین مرحله، دو سر لوله تحت فشار نگه داشته می‌شوند تا جوش به‌طور کامل خنک و ثابت شود.

·       جوشکاری پلی اتیلن الکتروفیوژن

ترکیب لوله‌های پلاستیکی از مواد PE، PP و PVDF با استفاده از اتصالات الکتروفیوژن انجام می‌شود. این نوع اتصالات به‌طور گسترده برای انتقال مایعات در بخش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش به‌ویژه برای تعمیرات سریع و مقرون‌به‌صرفه خطوط لوله طراحی شده است. با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته، این شیوه جوشکاری امکان ایجاد اتصالات مقاوم و بادوام را فراهم می‌کند. دستگاه‌های جوش الکتروفیوژن قادر به اتصال لوله‌ها با مواد PE، PP و PVDF در محدوده جریان ۰ تا ۱۲۰ آمپر و با اتصالات از قطر حداقل ۴۰ میلی‌متر تا حداکثر ۲۸۰۰ میلی‌متر هستند. این نوع دستگاه‌ها به دلیل طراحی ویژه و ساختار مؤثر خود، عملکرد بالایی را در ایجاد اتصالات پایدار ارائه می‌دهند.

مراحل جوشکاری الکتروفیوژن لوله پلی اتیلن به شرح زیر است:

1. آماده‌سازی لوله: ابتدا سطح لوله با دقت تراشیده و تمیز می‌شود تا هیچ گونه آلودگی یا زائده‌ای باقی نماند.
2. علامت‌گذاری لوله: پس از تمیزکاری، نقاط مشخصی روی لوله برای تعیین محل جوشکاری علامت‌گذاری می‌شود.
3. هم‌راستا کردن و نگهداری لوله: در این مرحله، لوله‌ها به دقت هم‌راستا شده و سپس مهار می‌شوند. قطعه اتصال نیز مطابق با استانداردهای مورد نظر یا دستورالعمل‌های تولیدکننده به درستی قرار داده می‌شود.
4. اعمال جریان الکتریکی: سپس جریان الکتریکی برای ایجاد جوش الکتروفیوژن به لوله‌ها اعمال می‌شود.
5. خنک‌سازی و برداشتن گیره‌ها: پس از اتمام فرایند جوش، محل جوش به طور طبیعی خنک می‌شود و گیره‌های دستگاه الکتروفیوژن برداشته می‌شود.
6. بازرسی و ثبت پارامترها: در این مرحله، تمامی پارامترهای فرایند جوشکاری باید به دقت بررسی و مستند شوند تا صحت و کیفیت جوش مورد تایید قرار گیرد.

·       جوشکاری سوکتی یا سوکت زن

اتصالات لوله جوش سوکتی شامل انواع مختلفی از قطعات مانند سه‌راهی، ضربدر و زانویی می‌باشد. فرایند تولید این اتصالات از ابتدا با استفاده از قطعات فولادی گرد یا شمش‌های فولادی آغاز می‌شود و سپس با کمک ماشین‌آلات تراشکاری، قطعات به شکل نهایی خود در می‌آیند. این روش برای تولید اتصالات لوله طراحی شده است تا توانایی تحمل فشارهای بالا را داشته باشند.

مراحل جوشکاری سوکتی پلی اتیلن به شرح زیر است:

1. آماده‌سازی سطح لوله و اتصال سوکتی: ابتدا سطح لوله و داخل اتصال سوکتی به‌طور دقیق تمیز می‌شوند تا از هر گونه آلودگی یا ذرات خارجی پاک شوند.
2. گونیا کردن انتهای لوله و آماده‌سازی برای جوش: در این مرحله، انتهای لوله به‌طور دقیق گونیا شده و برای انجام جوش سوکتی آماده می‌شود.
3. اعمال حرارت به دو طرف اتصال: سپس حرارت به دو طرف اتصال وارد می‌شود تا برای انجام جوش سوکتی آماده شوند.
4. وارد کردن انتهای لوله به اتصال سوکتی: در این مرحله، انتهای لوله به اتصال سوکتی که در دمای مناسب قرار دارد، وارد می‌شود.
5. خنک شدن اتصال و شکل‌گیری جوش: پس از وارد شدن لوله به اتصال، زمانی برای خنک شدن و شکل‌گیری جوش مناسب در نظر گرفته می‌شود.
6. بازرسی نهایی محل جوش: پس از سرد شدن اتصال، بازرسی دقیق برای اطمینان از کیفیت جوش انجام می‌شود. این مرحله معمولاً برای تایید کیفیت و استحکام جوش انجام می‌گیرد.

دمای مناسب جوش لوله پلی اتیلن

با توجه به تنوع انواع پلی اتیلن، طبیعی است که دمای مناسب برای جوشکاری هر نوع آن متفاوت باشد. علاوه بر این، نوع دستگاه جوش نیز بر تنظیم دمای صحیح تاثیرگذار است. برای نمونه، برای جوشکاری لوله پلی اتیلن LDPE، دمای تقریبی ۲۷۰ درجه سانتی‌گراد (۵۱۸ درجه فارنهایت) باید تنظیم شود، با تنظیم‌کننده در حدود ۵-۱/۴ تا ۵-۱/۲ و رئوستات در حالت ۵. در حالی که برای جوش لوله‌های پلی اتیلن دیگر، دمای مناسب ممکن است تفاوت‌هایی داشته باشد.

ویژگی های خاص جوشکاری پلی اتیلن

جوشکاری پلی اتیلن در برخی شرایط تنها روش ممکن برای اتصال دو سطح به یکدیگر است و این نوع جوشکاری ویژگی‌های خاصی دارد. این روش مقاومت بالایی در برابر فشار دارد و توانایی مقابله با ضربات خارجی را از خود نشان می‌دهد. همچنین، استفاده از مواد اولیه ایمن در تولید آن هیچ خطری برای سلامتی ایجاد نمی‌کند. به دلیل مقاومت زیاد، جوشکاری پلی اتیلن اغلب در پروژه‌های زیربنایی ترجیح داده می‌شود و برای اتصال لوله‌های لب به لب بسیار مناسب است. علاوه بر این، این روش به لوله‌های تصفیه آسیب نمی‌رساند.

با این حال، علاوه بر مزایای جوشکاری پلی اتیلن، باید محدودیت‌ها و معایب آن را نیز در نظر گرفت. برای انجام جوش لوله پلی اتیلن، استفاده از دستگاه‌های خاص ضروری است و انجام این فرآیند باید فقط توسط افراد متخصص و ماهر صورت گیرد. همچنین توصیه می‌شود پیش از شروع جوشکاری، از رعایت استانداردهای جهانی دستگاه جوش اطمینان حاصل شود تا ایمنی کاربر و دستگاه تامین گردد.

سخن پایانی

محتوای ارائه شده در این مقاله به منظور پاسخگویی به نیاز شما کاربران گرامی است تا با انواع مختلف جوشکاری پلی اتیلن آشنا شوید. این جوشکاری‌ها به طور مستقیم به نوع لوله، چگالی و قطر آن وابسته هستند. لازم به ذکر است که هر یک از این روش‌های جوشکاری کاربردهای خاص خود را در صنایع مختلف دارند. بنابراین، با توجه به هدف خود از جوشکاری لوله، مانند انتقال مایعات، و همچنین شرایط محیطی محل نصب لوله، از جمله عمق و فشارهایی که به لوله وارد می‌شود، باید روش مناسب جوشکاری و نوع لوله را انتخاب کنید تا اتصال ایجاد شده در برابر فشار و ضربات خارجی احتمالی مقاوم باشد.