Автоматичне зварювання, 2023, №01



2023 №01 (06)

DOI of Article 10.37434/as2023.01.07

2023 №01 (01)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 1, 2023, с. 47-55

Сучасні моделі утворення зварних з’єднань полімерних матеріалів (Огляд)

М.Г. Кораб, М.В. Юрженко, В.Л. Демченко, Є.П. Мамуня

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Процес зварювання пластмас визначається як поступове зникнення межі розподілу між деталями, що з’єднуються та формування між ними перехідного шару, структура якого суттєво відрізняється від структури основного полімерного матеріалу. Існуючі на даний час моделі утворення зварних з’єднань полімерів беруть за основу різні фізичні феномени – взаємну адгезію субстратів, дифузію макромолекул, реологію розплаву. Найбільш поширеною є дифузійна модель рептації макромолекул у зоні зварювання, на яку посилаються багато дослідників для пояснення експериментальних даних. Не заперечуючи можливість поступальної дифузії елементів молекулярного ланцюга крізь поверхню сплавлення, ми вважаємо дискусійним положення, що саме така дифузія забезпечує основний масоперенос при утворенні зварного з’єднання полімерів. Більш реалістичною є теорія утворення зварних з’єднань полімерів за рахунок конформаційних перетворень фрагментів макромолекул, що розробляється науковою школою Інституту електрозварювання (ІЕЗ) ім. Є.О. Патона. В розвиток цієї конформаційної теорії, запропоновано модель гомогенізації перехідного шару на межі розділу фаз при зварюванні полімерів за вакаційно-конформаційним принципом. Бібліогр. 24, рис. 12.
Ключові слова: полімерні матеріали, зварювання, дифузія макромолекул, конформаційні перетворення


Надійшла до редакції 02.01.2023

Список літератури

1. Николаев Г.А. (1978) Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х томах. Москва, Машиностроение.
2. Патон Б.Є. (2018) Словник-дові�ник зі зварювання та склеювання пластмас. Київ, Наукова думка.
3. Комаров Г.В. (2006) Соединения деталей из полимерных материалов. Москва, Профессия.
4. ISO 472:2013 Plastics – Vocabulary. Geneva.
5. Гришин Н.А., Воюцкий С.С., Гудимов М.М. (1957) О механизме сваривания органических стекол. Доклады Академии наук СССР, 116, 4, 629–632.
6. Воюцкий С.С. (1960) Аутогезия и адгезия высокополимеров. Москва, Ростехиздат.
7. Гришин Н.А. (1963) Свариваемость термопластов. Высокомолекулярные соединения, 3, 33–35.
8. Wool, R.P., O’Connor, K.M. (1981) A theory of crack healing in polymers. Journal of Applied Physics, 52, 10, 5953–5963.
9. Липатов Ю.С., Привалко В.П. (1976) О возможности складывания макромолекул в аморфных полимерах. Высокомолекулярные соединения, 18, А(5), 991–996.
10. Yeh, G.S.Y. (1972) A structural model for the amorphous state of polymers. Folded-chain fringed micellar grain model. Journal of Macromolecular Science, 6, 2, 3, 465–468.
11. Wool, R.P. (1995) Polymer Interfaces: Structure and Strength. Hanser Publishers.
12. Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. (2009) Залечивание межфазной поверхности в полимерных системах. Высокомолекулярные соединения, серия А, 51, 10, 1783–1816.
13. Grevell, D. (2007) Welding of plastics: fundamentals and new developments. International polymer processing, XXII, 43–46.
14. Жен де П. (1982) Идеи скейлинга в мире полимеров. Москва, Мир.
15. Губенко С.И., Журавлев С.И., Коновалов Н.А. (2014) О физической природе возникновения дефектов типа «матовые пятна» при контактной сварке магистральных трубопроводов из феррито-перлитных сталей. Металлофизика и новейшие технологии, 36(5), 661–688.
16. Зайцев К.И. (1973) Механизм образования соединений при контактной сварке оплавлением. Автоматическая сварка, 9, 29–30.
17. Липатов Ю.С. (1977) Физическая химия наполненных полимеров. Москва, Химия.
18. Чалых А.Е. (1987) Диффузия в полимерных системах. Москва, Химия.
19. Комаров Г.В. (2015) Состав и свойства полимерных материалов, влияющие на их свариваемость. Полимерные материалы, 9, 44–48.
20. Гринюк В.Д., Шадрин А.А., Кораб Г.Н. (1992) Молекулярный механизм образования сварных соединений термопластичных материалов. Автоматическая сварка, 7–8, 33–36.
21. Galchun, A., Korab, N., Kondratenko, V. et al. (2015) Nanostructurization and thermal properties of polyethylenes’ welds. Nanoscale Research Letters, 10, 138–144. https://doi. org/10.1186/s11671-015-0832-4
22. Demchenko, V., Iurzhenko, M., Shadrin, A. et al. (2017) Relaxation behavior of polyethylene welded joints. Ibid, 12, 280–285. https://doi.org/10.1186/s11671-017-2059-z
23. Iurzhenko, M. (2018) Novel theory of plastics welding and its application. 10th International conference Advanced Materials and Technologies: from idea to market‖, 24–26 October 2018. Ningbo, China.
24. Hosemann, R. (1882) Dependence of the change in the free enthalpy on the lattice number with the formation of microparacrystals. Colloid and Polymer Science, 9, 864–870.

---

Реклама в цьому номері:

---