RU2228845C1 - Method of joining of the polymeric material components of different thickness - Google Patents

Method of joining of the polymeric material components of different thickness Download PDF

Info

Publication number
RU2228845C1
RU2228845C1 RU2002131698/12A RU2002131698A RU2228845C1 RU 2228845 C1 RU2228845 C1 RU 2228845C1 RU 2002131698/12 A RU2002131698/12 A RU 2002131698/12A RU 2002131698 A RU2002131698 A RU 2002131698A RU 2228845 C1 RU2228845 C1 RU 2228845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymeric materials
different
softening temperature
parts
heated
Prior art date
Application number
RU2002131698/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002131698A (en
Inventor
Т.В. Тимофеева (RU)
Т.В. Тимофеева
Н.В. Базилевич (RU)
Н.В. Базилевич
А.Ю. Иванов (RU)
А.Ю. Иванов
Original Assignee
ЗАО Медико-технологический холдинг "МТХ"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО Медико-технологический холдинг "МТХ" filed Critical ЗАО Медико-технологический холдинг "МТХ"
Priority to RU2002131698/12A priority Critical patent/RU2228845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2228845C1 publication Critical patent/RU2228845C1/en
Publication of RU2002131698A publication Critical patent/RU2002131698A/en

Links

Images

Landscapes

  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: production of medical equipment and tools. SUBSTANCE: the invention presents a method of joining of the polymeric materials components of different thickness by welding. It may find application in joining of the polymeric materials used in medicine and in production of the medical equipment and tools, for example, droppers of the device for intravenous introduction of infusion solutions and blood substitutes of single-use application. The method provides for positioning of the polymeric pieces overlapping each other, pressing them in a ring zone of the joint by a heated instrument and heating of the zone of the joint. At that it is possible to join the component parts of the polymeric materials having different softening temperature. In the capacity of a component part with the highest softening temperature is used a grid with a size of a mesh of 40-250 microns. The component parts to be joined are placed at an angle to each other. The instrument is heated up to the softening temperature of the polymeric material with the lowest softening temperature. The heating is conducted through a grid from the internal area of the ring zone. The invention allows to join the component parts of polymeric materials of a different chemical nature and with different softening temperatures, simplifies the technology and decreases the labor input. EFFECT: the invention allows to join polymeric materials of a different chemical nature and with different softening temperatures, simplifies the technology and decreases the labor input. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки, предназначено для соединения полимерных материалов и может найти применение в медицине при производстве медицинского оборудования и приспособлений, например капельниц устройства для внутривенного введения инфузиционных растворов и кровезаменителей однократного применения.The invention relates to the field of welding, is intended for the connection of polymeric materials and can find application in medicine in the production of medical equipment and devices, for example, droppers, devices for intravenous administration of infusion solutions and single-use blood substitutes.

Известен способ соединения тел из термопластичных материалов, позволяющий соединять тела посредством сварки плавлением с использованием излучения (патент №2116889, Россия, МКИ 6 В 29 С 65/14, 63/10, 53/56, заявл. 31.03.94). В данном способе первое тело накладывают на второе тело в виде первого слоя, имеющего первую и вторую основные поверхности. Вторую основную поверхность второго тела приводят в контакт с основной наружной поверхностью первого тела. После этого соединяемые тела подвергают облучению в диапазоне длин волн инфракрасного излучения. При облучении слоев происходит нагрев двух прилегающих основных поверхностей первого и второго слоев до температуры сварки, соединяя их между собой сваркой плавлением.A known method of connecting bodies of thermoplastic materials, allowing to connect the body by fusion welding using radiation (patent No. 2116889, Russia, MKI 6 V 29 C 65/14, 63/10, 53/56, application. March 31, 94). In this method, the first body is applied to the second body in the form of a first layer having a first and second major surface. The second main surface of the second body is brought into contact with the main outer surface of the first body. After that, the connected bodies are irradiated in the wavelength range of infrared radiation. When the layers are irradiated, two adjacent main surfaces of the first and second layers are heated to the welding temperature, connecting them together by fusion welding.

Недостатками способа являются сложность равномерного нагрева обоих тел в случае неодинакового поглощения телами инфракрасного облучения, например в случае, если тело прозрачно для ИК-лучей. Кроме того, в этом способе соединения происходит нагрев слоев до температуры сварки (плавления), что не позволяет соединять материалы, разные по химической природе, имеющие различную температуру размягчения.The disadvantages of the method are the difficulty of uniform heating of both bodies in the case of unequal absorption of infrared radiation by the bodies, for example, if the body is transparent to infrared rays. In addition, in this joining method, the layers are heated to a welding (melting) temperature, which does not allow joining materials different in chemical nature, having different softening points.

Известен способ соединения полимерных материалов (патент №2114734, Россия, МКИ 6 В 29 С 65/40, 65/02, заявл. 12.05.97), в котором соединяемые поверхности зажимают в пресс-форме, материал которой имеет коэффициент термического расширения, по меньшей мере, равный коэффициенту термического расширения соединяемых полимерных поверхностей, пресс-форма имеет зазор, охватывающий место соединения поверхностей, клиновидный выступ по периметру околошовной зоны и канал для впрыскивания расплава полимера. Зафиксированные в пресс-форме кромки, обжатые клиновидным выступом, подвергают нагреву до температуры текучести путем подачи в зазор расплава того же полимера под давлением.A known method of joining polymer materials (patent No. 2171434, Russia, MKI 6 V 29 C 65/40, 65/02, application. 12.05.97), in which the connected surfaces are clamped in a mold, the material of which has a coefficient of thermal expansion, according to at least equal to the coefficient of thermal expansion of the joined polymer surfaces, the mold has a gap covering the joint of the surfaces, a wedge-shaped protrusion along the perimeter of the heat-affected zone and a channel for injection of the polymer melt. The edges fixed in the mold, crimped by a wedge-shaped protrusion, are heated to the pour point by applying the same polymer under pressure to the melt gap.

Недостатком способа является его сложность. Наличие пресс-формы увеличивает время сварочного цикла, связанное с открытием и закрытием пресс-формы, затрудняет автоматизацию процесса, исключает возможность соединения деталей в случае, если одна деталь помещается в другую, а заливка должна производиться не по периметру околошовной зоны, а внутрь детали с большим диаметром.The disadvantage of this method is its complexity. The presence of a mold increases the time of the welding cycle associated with opening and closing the mold, complicates the automation of the process, eliminates the possibility of connecting parts if one part is placed in another, and filling should not be done around the perimeter of the heat-affected zone, but inside the part with large diameter.

Известен способ сборки блоков оросителя или водоуловителя градирен (патент 2085385, Россия, МКИ 6 В 29 С 65/60, заявл. 22.06.94), в котором осуществляют закрепление элементов блоков и фиксаторов на стяжных трубках или стержнях путем контактного нагрева торцов последних до температуры, на 20-50°С превышающей температуру плавления материала стяжных трубок или стержней.A known method of assembling blocks of irrigator or water trap cooling towers (patent 2085385, Russia, MKI 6 V 29 C 65/60, application. 06.22.94), in which the fixing of the elements of the blocks and retainers on the tie tubes or rods by contact heating of the ends of the latter to a temperature , 20-50 ° C higher than the melting temperature of the material of the coupling tubes or rods.

Недостатком способа является деформация детали, что вызвано расплавлением материала по всей толщине слоя.The disadvantage of this method is the deformation of the part, which is caused by the melting of the material throughout the thickness of the layer.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сварки разнотолщинных деталей из полиолефинов (патент №2000208, Россия, МКИ 5 В 29 С 65/02, 65/18, заявл. 26.09.91), заключающийся в размещении деталей относительно друг друга внахлест, сдавливании деталей в кольцевой зоне соединения нагретым инструментом и нагрева указанной зоны.Closest to the technical nature of the invention is a method of welding different thickness parts from polyolefins (patent No. 2000208, Russia, MKI 5 B 29 C 65/02, 65/18, claimed. 09.26.91), which consists in placing parts relative to each other overlap, squeezing parts in the annular zone of the connection with a heated tool and heating the specified zone.

Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:

- то, что соединение возможно только из однотипных (одинаковых по химической природе) материалов, соединение которых происходит за счет расплава и взаимного проникновения слоев материалов друг в друга - диффузии участков молекулярных цепей,- the fact that the connection is possible only from the same type (of the same chemical nature) materials, the connection of which occurs due to the melt and mutual penetration of the layers of materials into each other - the diffusion of sections of molecular chains,

- требуется активация поверхности деталей коронным разрядом.- activation of the surface of parts by corona discharge is required.

Целью данного изобретения является создание способа соединения деталей из полимерных материалов с разной химической природой, с различной температурой размягчения.The aim of this invention is to provide a method for connecting parts from polymeric materials with different chemical nature, with different softening points.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном способе, включающем размещение деталей внахлест относительно друг друга, сдавливание их в кольцевой зоне соединения нагретым инструментом, нагрев зоны соединения, соединяемые детали выполняют из полимерных материалов с различной температурой размягчения, при этом сетку выполняют с величиной ячейки 40-250 мкм из материала с высокой температурой размягчения, соединяемые детали размещают под углом друг к другу, инструмент нагревают до температуры размягчения материала детали, имеющей меньшее значение температуры размягчения, и нагрев осуществляют через сетку с внутреннего участка кольцевой зоны.This goal is achieved due to the fact that in the known method, including placing the parts overlap relative to each other, squeezing them in the annular connection zone with a heated tool, heating the connection zone, the connected parts are made of polymer materials with different softening temperatures, while the mesh is made with a value cells of 40-250 microns from a material with a high softening temperature, the connected parts are placed at an angle to each other, the tool is heated to the softening temperature of the material of the part, having minimal boiling softening temperature, and heating is carried out through the mesh with the inner portion of the annular zone.

Предлагаемый способ позволяет соединять детали, выполненные из различных материалов, например пластифицированный ПВХ и капрон, полиэтилен и полиэфирное полотно, полиэтилен и поликарбонат. Это достигается за счет того, что передача тепла осуществляется не на всю толщину соединяемых деталей, а только на их часть, что позволяет сохранить форму деталей. Кроме того, предлагаемый способ упрощает технологию соединения фильтрующей сетки с корпусом изделия, исключает дорогостоящее литьевое оборудование для изготовления оправки сетки, уменьшает трудоемкость процесса, сокращает технологический цикл, упрощает автоматизацию и сокращает экономические затраты.The proposed method allows you to connect parts made of various materials, such as plasticized PVC and nylon, polyethylene and polyester fabric, polyethylene and polycarbonate. This is achieved due to the fact that heat transfer is not carried out on the entire thickness of the parts to be joined, but only on their part, which allows you to save the shape of the parts. In addition, the proposed method simplifies the technology of connecting the filter mesh with the body of the product, eliminates expensive injection equipment for the manufacture of the mandrel of the mesh, reduces the complexity of the process, shortens the process cycle, simplifies automation and reduces economic costs.

На фиг.1 изображен общий вид капельницы;Figure 1 shows a General view of the dropper;

На фиг.2 - место контакта соединяемых материалов.Figure 2 - the contact point of the materials to be joined.

Осуществление предлагаемого способа приведено в примерах.The implementation of the proposed method is shown in the examples.

Пример 1.Example 1

Корпус капельницы 2, выполненный из пластифицированного ПВХ с температурой размягчения 135°С, располагают в держателе 1. В корпусе с толщиной стенки 1,2 мм размещают сетку 3 толщиной 0,08 мм, с размером ячейки 100 мкм, изготовленную из капрона с температурой размягчения 200°С. К сетке подводят нагретый до температуры размягчения ПВХ (Т=135°С) нагреватель 4 и прижимают сетку к стенке корпуса. В месте контакта нагревателя и материала сетки 5 происходит нагрев материала сетки только в ограниченной области соприкосновения с нагревателем до температуры 135°С, центральная же часть сетки практически не прогревается. Прогретая часть сетки, соприкасаясь с корпусом капельницы, передает тепло материалу стенки корпуса, при этом только в области контакта материал корпуса переходит в пластическое состояние. Под действием внешнего давления края сетки проникают в размягченный материал стенки корпуса капельницы. Размягченный ПВХ затекает в ячейки сетки. После снятия давления и нагрева ПВХ отвердевает, образуя прочное соединение с капроновой сеткой.The dropper case 2, made of plasticized PVC with a softening temperature of 135 ° C, is placed in the holder 1. In the case with a wall thickness of 1.2 mm, a grid 3 of a thickness of 0.08 mm, with a mesh size of 100 μm, made of nylon with a softening temperature is placed 200 ° C. Heater 4 is heated up to the softening temperature of PVC (T = 135 ° C), and the mesh is pressed against the wall of the housing. In the place of contact of the heater and the mesh material 5, the mesh material is heated only in a limited area of contact with the heater to a temperature of 135 ° C, while the central part of the mesh practically does not warm up. The heated part of the mesh, in contact with the dropper body, transfers heat to the material of the wall of the body, while only in the contact area does the material of the body go into a plastic state. Under the influence of external pressure, the edges of the mesh penetrate into the softened material of the dropper body wall. Softened PVC flows into the mesh cells. After depressurization and heating, the PVC hardens, forming a strong connection to the nylon mesh.

Пример 2.Example 2

То же, что и в примере 1, но нагреватель нагрет до Т=180°С.The same as in example 1, but the heater is heated to T = 180 ° C.

Пример 3.Example 3

То же, что и в примере 1, но корпус капельницы выполнен из полиэтилена, сетка из полиэфирного полотна, а нагреватель нагрет до Т=120°С.The same as in example 1, but the dropper body is made of polyethylene, the mesh is made of polyester fabric, and the heater is heated to T = 120 ° C.

Пример 4.Example 4

То же, что и в примере 1, но сетка выполнена из полиэфирного полотна, а нагреватель нагрет до Т=180°С.The same as in example 1, but the mesh is made of a polyester fabric, and the heater is heated to T = 180 ° C.

Пример 5.Example 5

То же, что и в примере 1, но корпус капельницы выполнен из полиэтилена, сетка из поликарбоната, а нагреватель нагрет до Т=120°С.The same as in example 1, but the dropper body is made of polyethylene, the mesh is made of polycarbonate, and the heater is heated to T = 120 ° C.

Пример 6. То же, что и в примере 1, но размер ячейки 40 мкм.Example 6. The same as in example 1, but the cell size of 40 microns.

Пример 7. То же, что и в примере 1, но размер ячейки 250 мкм.Example 7. The same as in example 1, but the cell size of 250 microns.

Выбор размера ячейки объясняется тем, что в указанных пределах размера ячейки сетка выполняет функции фильтра, необходимые для того, чтобы не допустить проникновение через нее механических включений или сгустков крови. Размер ячейки меньше 40 мкм не позволяет размягченному материалу корпуса проходить через ячейки сетки и, соединяясь с корпусом, создавать прочное соединение. Размер ячейки больше 250 мкм недопустим, т.к. сетка не будет выполнять функции фильтра.The choice of cell size is explained by the fact that, within the specified cell size limits, the grid performs the filter functions necessary to prevent the penetration of mechanical inclusions or blood clots through it. A mesh size of less than 40 microns does not allow the softened material of the housing to pass through the mesh cells and, connecting with the housing, create a strong connection. A cell size greater than 250 microns is not acceptable, because the grid will not function as a filter.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет соединять разнотолщинные детали из полимерных материалов, имеющих разную химическую природу и различные температуры размягчения.Thus, the proposed method allows you to connect different thickness parts from polymeric materials having different chemical nature and different softening temperatures.

Claims (1)

Способ соединения разнотолщинных деталей из полимерных материалов, включающий размещение деталей внахлест относительно друг друга, сдавливание их в кольцевой зоне соединения нагретым инструментом, нагрев зоны соединения деталей, отличающийся тем, что соединяемые детали выполнены из полимерных материалов с различной температурой размягчения, при этом в качестве детали с высокой температурой размягчения используют сетку с величиной ячейки 40-250 мкм, соединяемые детали размещают под углом друг к другу, а инструмент нагревают до температуры размягчения материала детали, имеющей меньшее значение температуры, при этом нагрев осуществляют через сетку с внутреннего участка кольцевой зоны.A method of connecting different thickness parts from polymer materials, including placing the parts overlap relative to each other, squeezing them in the annular connection zone with a heated tool, heating the connection zone of the parts, characterized in that the parts to be joined are made of polymeric materials with different softening temperatures, while the quality of the part with a high softening temperature, a mesh with a cell size of 40-250 microns is used, the connected parts are placed at an angle to each other, and the tool is heated to ry softening material parts, having minimal temperature value, the heating is carried out through the mesh with the inner portion of the annular zone.
RU2002131698/12A 2002-11-26 2002-11-26 Method of joining of the polymeric material components of different thickness RU2228845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131698/12A RU2228845C1 (en) 2002-11-26 2002-11-26 Method of joining of the polymeric material components of different thickness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131698/12A RU2228845C1 (en) 2002-11-26 2002-11-26 Method of joining of the polymeric material components of different thickness

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2228845C1 true RU2228845C1 (en) 2004-05-20
RU2002131698A RU2002131698A (en) 2004-06-20

Family

ID=32679263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002131698/12A RU2228845C1 (en) 2002-11-26 2002-11-26 Method of joining of the polymeric material components of different thickness

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2228845C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4157723A (en) Method of forming a connection between two sealed conduits using radiant energy
US4417753A (en) Method and apparatus for joining materials
EP0563581B1 (en) Filtration apparatus having stress relief groove
CA2196297A1 (en) Apparatus for electronically seam fusing similar and dissimilar polymeric materials
US20100084334A1 (en) Method for the production of a filter element and filter element produced according to said method
USRE32056E (en) Method of forming a connection between two sealed conduits using radiant energy
JP3303097B2 (en) Container, method and system for aseptic connection between two sterile containers
JP2005515041A (en) Structure and method for coupling catheter elements
JPH02192929A (en) Bonding method for resin tube
CN1315636C (en) Film connecting method, wide-range film therefrom and agricultural covering material thereof
CN105745058A (en) Method for joining fibre-reinforced plastic material
RU2228845C1 (en) Method of joining of the polymeric material components of different thickness
JPS62266393A (en) Heat and/or substance exchanger and manufacture thereof
JPH0214890B2 (en)
KR100618486B1 (en) Bag-making method
JP3048486B2 (en) Welding and sealing method for spouts in medical bags
CN100484742C (en) Method and apparatus for manufacturing bag with spout member
JPH08229359A (en) Production of hollow-fiber membrane-type filter module
JPH0224573B2 (en)
JP5376603B2 (en) Filtration unit manufacturing method and related apparatus
JP4187189B2 (en) Method for heat-sealing fluororesin body
EP2883597A1 (en) Laser welding joint for dialyzer housings
KR102595388B1 (en) Membrane and manufacturing method of the same
JPS6359311A (en) Boding method for porous hollow yarn membrane
US6179131B1 (en) Fusion-welded thermoplastic filter assembly and a method of fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 14-2004

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051127