Сварку пластмасс трением ведут двумя способами.
Первый способ заключается в том, что две свариваемые детали располагают соосно: одна из них закрепляется неподвижно, а другая вращается вокруг общей оси. На сопряженных торцовых поверхностях в зоне сварки возникают силы трения, вызывающие интенсивный нагрев поверхностей до сварочной температуры, достаточной для осуществления сварки давлением без расплавления пластмассовых деталей в местах их соединения. Как только сварочная температура достигнута, вращающаяся деталь мгновенно останавливается; с приложением сварочного давления образуется сварной шов. Сварка заканчивается естественным охлаждением сварного шва. Сварное соединение можно рассматривать как результат сближения поверхностей свариваемых деталей и образования между ними прочных связей.
Второй способ заключается в том, что между свариваемыми деталями устанавливают вставку, которая вращается вокруг общей оси. Как и при первом способе происходит интенсивное выделение тепла в зоне сварного шва и по достижении сварочной температуры происходит сварка и формирование сварного шва. Вставка с двух торцовых сторон приваривается к свариваемым деталям.
Для сварки деталей трением необходимое давление составляет 2-6 кГ/см2. Скорость вращения зависит от диаметра свариваемых деталей: при диаметре 50 мм составляет 800 об/мин, 80-100 мм- 600 об/мин. Время вращения 1-1,5 мин. Момент сварки чаще всего обнаруживается на глаз по потере конфигурации свариваемых деталей в зоне сварки, что служит признаком нагрева деталей до сварочной температуры. Полностью сварной шов остывает через 5- 8 мин после остановки станка.
Сварка пластмасс трением применяется для сварки конструкций из труб и круглых стержней. Она может быть применена при приварке шпилек, мелких штуцеров и других аналогичных деталей.
Для сварки пластмасс трением используют металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки (токарные, сверлильные), а также оборудование для сварки металлов трением.
Грат, образующийся в процессе сварки, снимают на токарных станках, а также с помощью штампов и приспособлений различных конструкций.
На описанном принципе основана сварка вращающимся сварочным прутком. Сварочный пруток, изготовленный из того же материала, что и свариваемые детали, вращается в шпинделе сверлильного станка со скоростью до 4000 об/мин. За счет трения о поверхность свариваемых деталей образуется необходимая температура для нагрева деталей в зоне сварки и расплавления присадочного сварочного прутка. Расплавленный пруток заполняет сварочную ванну и, соединяясь с пластмассой в зоне сварки, образует сварной шов. По мере образования сварного шва пруток перемещают в направлении сварки. Сварку ведут с приложением сварочного давления, передаваемого на сварной шов через сварочный пруток.
По описанному способу можно производить однослойную и многослойную сварку. Из литературы известно, что сваркой вращающимся сварочным прутком соединяют отдельные листы пластмассы в пакеты требуемой толщины. Для этого во втором и последующих листах просверливают отверстия и накладывают их на нижний лист, в котором не имеется отверстий. Затем в отверстие вводят присадочный пруток и вращают его со скоростью сварки. Между рабочей торцовой частью присадочного прутка и поверхностью нижнего листа возникает трение, пруток и свариваемые детали нагреваются, и за счет плавления прутка образуется сварной шов. Пластмассовые листы для образования пачек соединяются в нескольких местах.