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고속핫에어용접 Corzan® CPVC

시트와라이닝 >  핫에어용접

 

열가소성수지용접의원리

열가소성플라스틱을용접하기위해서는재료를용해상태에도달하기위해가열해야합니다. 그런다음용접할부품을일정시간동안일정한압력으로함께눌러야합니다. 열과압력은부품들의표면분자가서로맞물리게하여부품들을융합하게합니다.

 

고속고온공기용접

Corzan® 시스템제품은핫에어용접되면시트의본래인장강도의약 80%를나타냅니다. 실제성능은사용된장비,용접조건및용접용접사의경력에따라달라집니다. 그러므로, 리포트에 명시된 권고사항은일반적인지침으로서실제성능을보장하지않습니다.

 

Corzan CPVC 핫에어용접의필수조건

  • 깨끗하고건조한공기
  • 정확한온도제어
  • 베벨링
  • 용접표면과용접봉닦기
  • 모재및용접봉모두 Corzan CPVC여야함
  • 이상적인용접봉직경 1/8 - 5/32인치
  • 최적온도범위: 
    • 710-800°F(375-425°C) –다이얼 설정
    • 680-770°F(360-410°C) –측정및조정 - 용접팁의주개방부내부 3/16인치(5mm) 안. 
  • 최적공기흐름: 40~60 lpm

 

장비

열가소성플라스틱을용접할때열전달매체로사용되는공기의질은용접품질을 위한중요한요인 중 하나입니다.

고속핫 에어용접은오일과수분이없는대량의공기가저압으로공급되어야 합니다. 일반적인 컴프레서는고속핫에어용접시필요한 적합한품질의공기를공급할수없습니다. 핫 에어용접장비를 생산하는 제조업체에서 이목적에필요한적합한블로어를구하실수있습니다.

Corzan시스템제품을용접할때온도제어장비의정확도는공기품질만큼이나 중요합니다. Corzan 시스템제품을용접하기위한최적의온도범위는일반적으로폴리우레핀과같은다른열가소성플라스틱보다약간더좁습니다. 따라서생산된용접의품질은용접팁의온도가얼마나일정했는지에 좌우됩니다.

Corzan 시스템제품에적용하는 용접장비는공기흐름을변화시키는것이아닌가열소자에대한전원조절을 통해온도를제어해야합니다. Corzan 시스템제품의용접을위한이상적인온도제어장치에는,공기흐름또는공급전압이변동하더라도온도를일정하게유지하는폐쇄루프제어장치가포함되어야합니다.

고속용접팁은다음세가지기능을수행하도록설계되어있습니다:

  • 모재예열
  • 용접봉유도및예열
  • 용접부위에압력을가함

 

모재준비

접합할모재의끝단은최상의용접 품질을위해베벨링되어야합니다. 베벨은조정가능한톱, 라우터또는기타적합한도구를사용하여가공할수있습니다. 결합할두개의모재의베벨사이의각도는,한피스가다른피스에수직으로결합되는경우(이경우각도는 45°로감소)를제외하고, 60°와 70° 사이에있어야합니다. 

조립할부품은매우깨끗해야합니다. 표면잔류물을제거하기 위해모재용접부위와 용접봉을 날카로운날을사용하여가볍게연마하거나긁어내는것을 적극 권장합니다. 아세톤은용접할부위의세척에적합한유일한솔벤트입니다. 다른용제는잠재적으로 Corzan CPVC에부정적인영향을미칠수있습니다.

용접전에접합부를가용접하지않는경우접합할두부품사이에 0.5~1mm의간격을두어용접재료가베벨의루트까지침투하여반대쪽에서약간오버플로가발생할수있도록하시기 바랍니다. 모재를먼저가용접할경우, 모재사이에 틈없이함께맞대야합니다. 결합할부품은필요에따라적절한클램프로제자리에단단히장착되어야합니다.

 

용접봉 선택

Corzan CPVC 부품을결합하는경우,용접봉도 Corzan CPVC로생산된제품을사용해야합니다.이음매의외관이가장중요한요소인경우삼각형의용접봉을사용할수있지만, 구조적건전성이필요할경우원형용접봉을사용해야합니다. 

용접봉은일반적으로직경이최대 1/4인치(6 mm)까지제작되지만, 가장강한결합은필요에 따라더작은직경의용접봉을사용하여여러개의비드로 용접하여 얻을수있습니다. Corzan 용접봉으로가장강한용접을얻기 위해서는직경 5/32인치(4 mm) 이하의용접봉을사용하는것이좋습니다. 

용접팁의직경을선택한용접봉의직경과일치시키는것이중요합니다. 과도한크기의팁은용접봉의 유도와가해지는압력에부정적인영향을미치며용접된부품의파손을 유발할 수 있습니다.

 

가용접(택용접)

용접 절차의첫번째단계는가용접입니다. 이는구조용용접절차중에부품을제자리정렬하고모재의미끄러짐을방지하는것입니다.

가용접은뾰족한팁으로합니다. 작업자는가용접팁을용접할모재에직접놓고접합부를따라진행합니다. 용접기에서나오는뜨거운공기는재료를부드럽게하고, 작업자가팁에가하는압력은재료를함께융합시킵니다. 필요에따라연속또는부분가용접을사용할수있습니다. 대형구조물이나두꺼운재료는추가적인클램핑이필요할수있습니다.

탱크를 누출이없도록 용접하려면 연속가용접을 해야 합니다. 이렇게하면필러 용접에 문제가 있더라도,탱크벽과바닥사이에용액이침투하는것을방지할수있습니다.

 

접절차용

Corzan 시스템제품의핫 에어용접을위한최적의온도범위는사용중인용접장비의유형과온도를측정하는방식에따라달라집니다.

설정한온도를유지하는폐쇄루프제어장치가 용접 토치에포함된경우, 최적의범위는일반적으로 710 ~ 800°F(375 ~ 425°C)입니다. 다이얼설정에서온도를직접선택할수없는경우, 반드시작업자가온도를측정한다음가열소자에대한출력을변경하거나공기흐름을조절하여제어해야합니다. 온도는고속용접팁의주개방부내에약 3/16인치(5 mm)의 거리를 두고측정해야합니다. 이러한방식으로온도를제어할경우, Corzan 시스템제품의용접최적온도는일반적으로 680 ~ 770°F(360 ~ 410°C)입니다.)

최적의용접을할수있는범위내의실제온도는여러요인에따라달라지며그에따라조정해야합니다. 변수목록은다음을포함하지만이에국한되지는않습니다:

  • 용접봉 직경
  • 용접봉 브랜즈(제조사)
  • 용접속도
  • 주변온도

용접을더쉽게시작할수있도록용접봉리드엔드를예리하게 가공할 수 있습니다.작업자가용접을시작하기직전까지용접봉을고속용접팁에삽입하면안됩니다. 그렇지않으면, 용접봉이탈수있습니다. 

용접을시작하기위해서는작업자가일단작업을시작하면빠르고원활하게용접할수있도록공기공급선을 몸이라 어깨위로 끌 수 있도록 하고 용접 토치는 단검을 쥐듯이 잡아야합니다.

용접할부위보다약 8cm 위에용접팁을고정하여작업전재료를태우는것을방지하고, 용접봉을예열튜브에삽입한다음, 용접시작지점의모재위에용접기의뾰족한끝을위치시킵니다. 용접기를약 45° 각도로잡고, 용접봉이모재와접촉할때까지팁을통해용접봉을밀어냅니다. 

다른손으로계속해서약간의압력을이용하여용접봉을공급합니다. 용접봉이 제대로제 경로를 따르지 않으면,용접봉은 완전히벌어지게됩니다. 용접사의중량이용접부가조인트를따라당겨질때필요한유일한압력입니다.

용접이진행됨에따라용접부의육안검사를 통해용접의품질을확인할 수 있습니다. 가장자리가 갈색또는그을린 현상은 용접기가너무느리게움직이거나과열될때발생합니다. 과열로인해용접봉이너무많이연화되었다면, 용접봉이늘어나거나납작해집니다. 용접이시작되면상당히일정한속도로계속진행해야합니다. 용접토치가움직일 수 없도록고정하지마십시오. 그렇지않으면탄화가 발생할 수 있습니다.

용접봉을 소진하기전에용접을중지하려면작업자는용접기를뒤로기울이고슈 끝으로 용접봉을절단한후용접팁에서나머지용접봉을즉시제거해야합니다. 용접은용접기팁을나머지용접봉위로당기고용접봉을절단하여종료할수도있습니다. 최상의결과를위해용접팁은와이어브러시로가끔청소해야합니다. 아래의 그림 중 두번째와같이조인트가완전히채워질때까지여러개의비드를필요한만큼채워야 합니다.  

용접할조인트가이중 V 또는이중하프 V 조인트인경우, 비드층을조인트반대편에번갈아놓을경우최상의결과를얻을 수 있습니다. 아래표에는모재의 다양한두께및접합구성에대한비드레이업에대한권장사항이제시되어있습니다.

비드레이업권장사항

Corzan CPVC Bead Lay Up hot air welding

 

열스트레스문제

핫 에어용접중에재료는강제로 제 위치로들어가면서팽창합니다. 냉각시다시원래부피로으로축소하며, 이에 따라 뜨거울때직선으로된용접시트는냉각후구부러질수있습니다. 이중 V 조인트를사용하는것은이문제를피하는방법 중 하나입니다. 

 

용접계수

핫 에어용접이 적절히 수행되었을경우, Corzan CPVC 시트의 강도는공칭인장강도의약 80%가 될 것으로예상할수있습니다.

 

일반적인용접접합구성

Typical Welded Joint Configuration
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