CN104999658B - 一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 - Google Patents
一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104999658B CN104999658B CN201510410356.7A CN201510410356A CN104999658B CN 104999658 B CN104999658 B CN 104999658B CN 201510410356 A CN201510410356 A CN 201510410356A CN 104999658 B CN104999658 B CN 104999658B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular weight
- weight polyethylene
- high molecular
- seamless welding
- board material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 claims description 53
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 37
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 11
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004595 color masterbatch Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，该方法通过在坡口中填入超高分子量聚乙烯粉料实现无缝焊接，焊接效果好，能让两块板完全融合在一起，达到一种无缝焊接的目的；焊接过程中所升到的温度及加的压力与压制超高分子量聚乙烯板材过程中所升到的温度和压力基本一致，且坡口处加的超高分子量聚乙烯板材粉料跟压制板材时的用料是一样的，对接部位板材外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材达到一致。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，属于超高分子量聚乙烯板材加工的技术领域。
背景技术
超高分子量聚乙烯英文名ultra-high molecular weight polyethylene(简称UHMWPE)，是分子量100万以上的聚乙烯。UHMWPE有极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性，耐热性优于一般PE，缺点是耐热性(热变形温度)低、加工成型性差，外表面硬度，刚性，耐蠕变性不如一般工程塑料，膨胀系数偏大。基于超高分子量聚乙烯板材的优良特性，其应用非常广泛，由超高分子量聚乙烯材料加工的非钢质浮标和灯桩被广泛应用到环境恶劣海面导航。
在非钢质浮标和灯桩加工过程中，当浮标或灯桩的尺寸较大时，需要直径2米甚至直径3米的圆筒，但是超高分子量聚乙烯管材挤出机很难生产大直径的管子，这时就需要用超高分子量聚乙烯板材二次加工，将两块板材对接焊在一起成为符合要求尺寸的管状体。因为UHMWPE流动性差，熔融状态下粘度极高，是呈橡胶状的高粘弹性体，其早期成型仅能用压制和烧结或者用挤出、注塑和吹塑方法加工实现；如何快速和有效的进行板材无缝对接成为超高分子量聚乙烯板材有效应用的重要环节。
由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工，要想把两块板对接在一起，也是非常困难的；现有技术中还没有一种高效、简单的方法能有效的进行超高分子量聚乙烯板材无缝对接加工。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，这种方法实现了超高分子量聚乙烯板材的有效拼接，能够制造出任意规格的超高分子量聚乙烯板材，扩大了超高分子量聚乙烯板材的使用范围。
本发明的技术方案：
一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，包括步骤如下：
1)对接部位加工；选定需要对接的超高分子量聚乙烯板材，将需要对接的部位打坡口；
2)坡口对接；将两个坡口在热压焊接设备上对接，用超高分子量聚乙烯板材粉料将坡口填满；
3)加温加压；用无缝焊接设备对步骤2)中的对接部位加温加压，加温至200-300℃，加压至6-10MPa，持续60-120分钟；焊接过程中所升到的温度及加的压力与压制超高分子量聚乙烯板材过程中所升到的温度和压力基本一致，对接部位板材的外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材达到一致；而且从外观看不出加工的痕迹。
4)冷却升压；停止对对接部位的加温，进行冷却升压处理；
5)卸压撤出；将板材从无缝焊接设备上撤下，焊接完成。
优选的，所述超高分子量聚乙烯板材粉料包括超高分子量聚乙烯粉、助剂和色母料。超高分子量聚乙烯粉、助剂和色母料为需要对接的超高分子量聚乙烯板材的生产料主要成分，能很好的实现与需要对接的超高分子量聚乙烯板之间的粘连，对接部位板材外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材达到一致。
进一步优选的，所述超高分子量聚乙烯板材粉料的质量千分比组成如下：色母料1-3‰、助剂9-16‰，余量为超高分子量聚乙烯粉。超高分子量聚乙烯板材粉料的质量千分比组成与需要对接的超高分子量聚乙烯板材的组份比相同，对接部位板材外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材达到一致。
优选的，所述的步骤1)中，所述坡口的长度为需对接的超高分子量聚乙烯板材的长度，宽度为5-10cm，坡度为30-50度。
优选的，所述的步骤2)中，将坡口填满的标准为，所述超高分子量聚乙烯板材粉料的厚度大于超高分子量聚乙烯板材厚度的1/2-4/5。
优选的，所述的步骤3)中，所述无缝焊接设备包括液压缸和加热板，所述加热板设置在液压缸的活塞杆末端；所述无缝焊接设备的底部设置有底座。
优选的，所述的步骤4)中，所述冷却升压的具体过程为，停止对对接部位的加温，升压至8-12MPa，自然冷却60-120分钟。
优选的，所述的步骤4)中，所述冷却升压的具体过程为，停止对对接部位的加温，升压至8-12MPa，循环水冷却30-60分钟。循环水冷却不仅提高冷却速率，而且洁净无污染，循环用水节省资源。
本发明的有益效果：
1、本发明所述超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，焊接出来的板材，焊口平整均一颜色均匀；从外观看不出加工过的痕迹；连接部位的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等与焊接所用的超高分子量聚乙烯板材一致；
2、本发明所述超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，焊接效果好，能让两块板完全融合在一起，达到一种无缝焊接的目的；焊接过程中所升到的温度及加的压力与压制超高分子量聚乙烯板材过程中所升到的温度和压力基本一致，且坡口处加的超高分子量聚乙烯板材粉料跟压制板材时的用料是一样的，对接部位板材外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材达到一致；
3、本发明所述超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，可以把超高分子量聚乙烯板材对接成所需要的任何尺寸，大大提高了超高分子量聚乙烯板材的使用范围。
附图说明
图1为本发明所述坡口对接的结构示意图；
图2为本发明所述对接部位填超高分子量聚乙烯板材粉料的示意图；
图3为本发明所述无缝焊接设备的结构示意图；
图4为本发明所述无缝焊接设备的侧视图；
图5为卷圆筒加工时的超高分子量聚乙烯板材打坡口的示意图；
图6为卷圆筒加工时超高分子量聚乙烯板材在无缝焊接设备上对接的示意图；
其中，1、需要对接的超高分子量聚乙烯板材；2、坡口；3、超高分子量聚乙烯板材粉料；4、液压缸；5、加热板；6、对接部位；7、底座。
具体实施方式：
下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
实施例1、
如图1-4所示。
一种将超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法应用到两块超高分子量聚乙烯板材的加工，包括步骤如下：
1)对接部位加工；选取两块通过模压工艺做出的1500*5000*15mm的超高分子量聚乙烯板材，将两块需要对接的超高分子量聚乙烯板材1长度为1500mm的边分别打坡口2；所述坡口2的长度为1500mm，宽度为10cm，坡度为40度；
2)坡口对接；将两个坡口2在热压焊接设备上对接，用超高分子量聚乙烯板材粉料3将坡口2填满并高于板面10mm；所述超高分子量聚乙烯板材粉料3的组份质量千分比为，助剂16‰、色母料3‰，余量为超高分子量聚乙烯粉；超高分子量聚乙烯粉、助剂和色母料为需要对接的超高分子量聚乙烯板材1的生产料主要成分，能很好的实现与需要对接的超高分子量聚乙烯板材1之间的粘连，对接部位板材外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材1达到一致。
3)加温加压；用无缝焊接设备对步骤2)中的对接部位6加温加压。所述无缝焊接设备包括液压缸4和加热板5，所述加热板5设置在液压缸4的活塞杆末端；所述无缝焊接设备的底部设置有底座7。
无缝焊接设备对对接部位6加温至260℃，加压至8MPa，持续60分钟；焊接过程中所升到的温度及加的压力与压制超高分子量聚乙烯板材过程中所升到的温度和压力基本一致，对接部位板材的外观及物理性能都跟需要对接的超高分子量聚乙烯板材1达到一致；
4)冷却升压；停止对对接部位6的加温，进行自然冷却并升压至12MPa，持续120分钟；
5)卸压撤出：将板材从热压焊接设备上撤下，焊接完成。
实施例2、
如图5-6所示。
一种如实施例1所述的超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其区别在于将该方法应用到圆筒加工，所述的步骤1)是将一块1500*5000*15mm的超高分子量聚乙烯板材的两条边长为1500mm的边进行打坡口加工。
实施例3、
如实施例1或2所述的超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其区别在于，所述步骤4)中，所述冷却升压的具体过程为，停止对对接部位6的加温，升压至12MPa，循环水冷却60分钟。循环水冷却不仅提高冷却速率，而且洁净无污染，循环用水节省资源。
Claims (5)
1.一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其特征在于，包括步骤如下：
1）对接部位加工；选定需要对接的超高分子量聚乙烯板材，将需要对接的部位打坡口；所述坡口的长度为需对接的超高分子量聚乙烯板材的长度，宽度为5-10cm，坡度为30-50度；
2）坡口对接；将两个坡口在无缝焊接设备上对接，用超高分子量聚乙烯板材粉料将坡口填满；将坡口填满的标准为，所述超高分子量聚乙烯板材粉料的厚度大于超高分子量聚乙烯板材厚度的1/2-4/5；
3）加温加压；用无缝焊接设备对步骤2）中的对接部位加温加压，加温至200-300℃，加压至6-10MPa，持续60-120分钟；所述无缝焊接设备包括液压缸和加热板，所述加热板设置在液压缸的活塞杆末端；所述无缝焊接设备的底部设置有底座；
4）冷却升压；停止对对接部位的加温，进行冷却升压处理；
5）卸压撤出；将板材从无缝焊接设备上撤下，焊接完成。
2.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其特征在于，所述超高
分子量聚乙烯板材粉料包括超高分子量聚乙烯粉、助剂和色母料。
3.如权利要求2所述的超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其特征在于，所述超高
分子量聚乙烯板材粉料的质量千分比组成如下：色母料1-3‰、助剂9-16‰，余量为超高分子量聚乙烯粉。
4.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其特征在于，所述的步
骤4）中，所述冷却升压的具体过程为，停止对对接部位的加温，升压至8-12MPa，自然冷却60-120分钟。
5.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法，其特征在于，所述的步
骤4）中，所述冷却升压的具体过程为，停止对对接部位的加温，升压至8-12MPa，循环水冷却30-60分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510410356.7A CN104999658B (zh) | 2015-07-13 | 2015-07-13 | 一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510410356.7A CN104999658B (zh) | 2015-07-13 | 2015-07-13 | 一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104999658A CN104999658A (zh) | 2015-10-28 |
| CN104999658B true CN104999658B (zh) | 2017-06-27 |
Family
ID=54372641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510410356.7A Active CN104999658B (zh) | 2015-07-13 | 2015-07-13 | 一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104999658B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107803993A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-16 | 马鞍山松鹤信息科技有限公司 | 一种板材无缝焊接工艺 |
| CN110253805B (zh) * | 2019-06-28 | 2020-05-22 | 江苏亿豪塑业股份有限公司 | 一种无缝焊接式高强度四氟板及其加工方法 |
| CN115179558A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-14 | 安阳市超高工业技术有限责任公司 | 一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202186051U (zh) * | 2011-07-15 | 2012-04-11 | 南京肯特复合材料有限公司 | Ptfe板焊接装置 |
| CN203063117U (zh) * | 2013-02-06 | 2013-07-17 | 刘阜东 | 超高分子量聚乙烯膜片带热熔焊接管材的焊接机 |
| CN104441622A (zh) * | 2013-09-13 | 2015-03-25 | 江苏申视新材料科技有限公司 | 超高分子量聚乙烯管材热熔焊承插装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116525A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Toyota Motor Corp | 合成樹脂材料の接合方法 |
-
2015
- 2015-07-13 CN CN201510410356.7A patent/CN104999658B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202186051U (zh) * | 2011-07-15 | 2012-04-11 | 南京肯特复合材料有限公司 | Ptfe板焊接装置 |
| CN203063117U (zh) * | 2013-02-06 | 2013-07-17 | 刘阜东 | 超高分子量聚乙烯膜片带热熔焊接管材的焊接机 |
| CN104441622A (zh) * | 2013-09-13 | 2015-03-25 | 江苏申视新材料科技有限公司 | 超高分子量聚乙烯管材热熔焊承插装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104999658A (zh) | 2015-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104999658B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯板材无缝焊接的方法 | |
| CN101696754B (zh) | 超高分子量聚乙烯/聚氯乙烯复合管材及其制造方法 | |
| CN105415695B (zh) | 连续性纤维增强管对接方法 | |
| CN104890334A (zh) | 一种耐高温抗蠕变聚乙烯热收缩膜及其吹膜工艺 | |
| CN107498883A (zh) | 热熔焊接pvc管件的制造方法 | |
| JP2009292054A (ja) | 繊維強化プラスチックのプレス成形法 | |
| CN106589585A (zh) | 高强度聚丙烯（pp‑hm）双壁波纹管及生产工艺 | |
| CN206140944U (zh) | 一种精密塑料管道快速焊接设备 | |
| CN104534187A (zh) | 一种纤维增强热塑性复合管道及其制备工艺 | |
| CN110253897A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯供水管材快速热熔对接焊工艺 | |
| CN103044745B (zh) | 一种采油用防腐、防结蜡、耐高温聚乙烯管材及其制备方法 | |
| CN105968571A (zh) | 一种多层复合塑料化粪池 | |
| CN101696734B (zh) | 超高分子量聚乙烯钢塑复合阀门及其制造方法 | |
| CN111635586A (zh) | 一种改性聚丙烯及其复合管 | |
| CN101134827A (zh) | 复合改性超高分子量聚乙烯材料及用该材料制作矿用管材的方法 | |
| CN103883871B (zh) | 轻质化高温高压复合气瓶及其制造方法 | |
| CN103275274B (zh) | 单螺杆挤出机一步法生产硅烷交联聚乙烯热水软管的方法 | |
| CN100587304C (zh) | 多层管 | |
| CN104369304A (zh) | 预制直埋双管保温管聚氨酯发泡增强模具装置及发泡方法 | |
| CN101418887A (zh) | 铝塑复合管及其制作方法 | |
| CN103267355B (zh) | 一种储水式电热水器内胆及其成型方法 | |
| CN103144270B (zh) | 一种共挤制备高界面结合强度木塑复合材料的方法 | |
| CN108263048A (zh) | 一种耐高温耐高压管道的制备方法 | |
| CN208774020U (zh) | 厚壁管坯和棒材一体生产设备 | |
| CN107504306B (zh) | Pvc直通管、pvc直口异径三通接头的制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 252000 the Yellow River Road, Liaocheng Economic Development Zone, Shandong, No. 36 Applicant after: SHANDONG BUOY & PIPE INDUSTRY CO.,LTD. Address before: 252000 the Yellow River Road, Liaocheng Economic Development Zone, Shandong, No. 36 Applicant before: SHANDONG BUOY & PIPE INDUSTRY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210427 Address after: 252000 No. 0062, Guozhuang village, daokoupu sub district office, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province Patentee after: Guo Taijie Address before: 252000 No. 36, the Yellow River Road, Liaocheng Economic Development Zone, Shandong, China Patentee before: SHANDONG BUOY & PIPE INDUSTRY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220506 Address after: 100071 No.105, 2-109, 1st floor, building 2, junjingyuan Central District, Fengtai District, Beijing Patentee after: Beijing baoerpu Technology Development Co.,Ltd. Address before: 252000 No. 0062, Guozhuang village, daokoupu sub district office, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province Patentee before: Guo Taijie |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221024 Address after: No. 266, Jiulong Street, Linqing City, Liaocheng City, Shandong Province 252600 Patentee after: Shen Jinfeng Address before: 100071 No.105, 2-109, 1st floor, building 2, junjingyuan Central District, Fengtai District, Beijing Patentee before: Beijing baoerpu Technology Development Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |