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土工行业小知识|土工膜焊接有几种方法?分别怎么焊接?
作者:德州华翔新材料科技有限公司 发布日期:2020-07-26 16:49

   
凭借热的作用,使二块土工膜片的表面同时发生熔融,在压力作用下,经冷却,使它们结合成一体,称为土工膜的焊接。在焊接时,可以使用焊条,也可以不用焊条。不言而喻,凡是经过加热能呈熔融状态,冷却后又能保持一定强度的合成高分子聚合物,即热塑性塑料,都可以进行焊接。本章所介绍的土工膜,均属于热塑性塑料。只要配方设计得当,其焊接性能都很好。为改善LLDPE或MLLDPE容易发生熔体破裂的缺点,常常在其配方中添加一定量的氟弹性体。而氟弹性体添加最过大时,土工膜的焊接将会十分困难,如PVC土工膜的配方中,润滑剂是不能缺少的,但润滑剂的品种和添加量,也都会对PVC土工膜的焊接造成不利的影响。再如,有些PE树脂或EVA树脂中,常常添加有开口剂,爽滑剂等助剂,它们的添加量也必须严格控制。需要着重说明的是,为防老化,PE土工膜常常被制成黑色的,黑色着色剂叉常常是炭黑母粒。目前同产炭黑母粒中,大量使用了低分子量聚乙烯做载体兼分散剂,低分子量聚乙烯又被称为PE蜡,吲其用量大,其对土工膜的热熔焊接质量的影响是不容被忽视的。
    塑料焊接的理论,目前有两种说法,即扩散理论和粘弹接触理论。扩散理论认为,在焊接加工时,两个焊件的表层分子,由于有剧烈的热运动,使分子相互扩散,表层消失,加长扩散时间,接合强度增加。粘弹理论认为,在焊接加工时,两个焊件的表面,在焊接压力的作用下变形,分子间的吸引力也作用于接触的表面,其表面结构与焊接时间有依赖关系。但无论是哪一种理论,塑料的焊接都必须有热行为,通常说的热风焊接,热工具焊接,甚至超声波焊接,高频焊接,感应焊接等,都是靠热的作用来实现塑料的焊接的。
  (一)热楔焊接
  热楔焊接属于一种热工具焊接。
    这种焊接工具非常实用,熟练者的操作,焊接质量也很可靠,无论是曲线焊缝,还是直接焊缝均可,做修补焊接时,常采用此法。
    但是,采用此法,焊接速度慢,焊接操作劳动强度大,对长的焊缝不太适宜,对薄的土工膜,焊接也有困难,当用其焊接PVC土工膜时,须经常清洗加热片上粘着的PVC分解物。 
    经过改进的热工具焊接装置,被称为“热楔焊机”,它是由一个楔状的发热体,自动在两片欲焊接的土工膜中间行走,并将两片土工膜的表面加热熔融,随后受到轧辊的压力,两片土工膜便焊接成一体。 
    采用热楔焊机焊接土工膜,焊缝质量很可靠,一般剪切强度可达到母材拉伸强度的80%以上,焊接速度可达6.0m/min以上。这种焊机不但能在平面基面上自动爬行,有的可垂直爬行,对长的直线焊缝的焊接非常适宜。热楔焊接的焊道可以是一条,也可以是二条,目前多用二条,二条焊道中间是一条气道。往气道里充入压缩空气,可以很方便地对焊缝质量进行检验。但热楔焊机对曲线焊缝及焊缝的交叉焊接是无能为力的。    
    (二)热风焊接
    压缩空气或惰性气体,经过焊枪中的加热器,被加热到焊接土工膜所需要的温度,然后,用这种被加热了的气体加热土工膜的焊接面或焊条至熔融,在压力下使之接合,此法称为热风焊接,或称热气焊接。图3-5-4为两片土工膜之间直接用热风焊接的示意图。
当采用焊条焊接土工膜时,应特别注意焊条与焊缝所成的角度,一般以90°为宜 
    上述两种热风焊接方法,焊接速度慢,焊缝质量受人为因素影响很大。改进型的热风焊条焊接法,被称为快速焊接法,焊接速度可达1.0~1.5m/min。
  上述三种热风焊接法,均不适宜较薄的土工膜的焊接。目前土工膜施工中所用瑞士产易得利焊机,是一种可以自动爬行的热风焊机,已是将热楔焊机的热楔体换成一个扁形的吹风口,通入热空气后,将两层土工膜焊接处吹熔,靠轧辊施压,像热楔焊缝一样,焊缝质量可靠,焊接速度可达6.0m/min。
  (三)挤压焊接
  挤压焊接法,实际上是使用了一台微型挤出机,将与土工膜相同材质的焊料熔融塑化后粘贴在土工膜的搭接处,利用挤出熔融物的热量,将土工膜搭接处的表面熔融,两层土工膜便通过这层熔融挤出物(焊料)连接成一体。 
  挤压焊接的焊缝处的焊料厚度,一般要超过土工膜的厚度,因此当对挤压焊缝做剪切试验时,断裂经常并不发生在焊缝处。 
挤压焊接,焊缝质量十分可靠,可以适用于长的焊缝,短的焊缝.直线焊缝,曲线焊缝和交叉焊缝。甚至热楔焊机无法焊接的疏水/堵水型土工膜,采用挤压焊机焊接也很方便。但是挤压焊接速度慢,劳动强度大,焊接成本高,对操作者熟练程度要求高。
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