PA PA6 PA66+GF

Szybki wybór spoiw do poliamidów PA

• Nie wiesz, jaki to poliamid? - Spoiwo PA-U 1 kg - uniwersalne spoiwo do PA, PA6, PA66, PA12 i PA/ABS, temp. spawania 370-390°C
• Czysty PA66 lub PA6 - elementy konstrukcyjne - Spoiwo PA 6.6 500 g - dedykowane do PA6 i PA66, temp. spawania 380-420°C, wyższa wytrzymałość mechaniczna
• Włókno szklane PA66-GF30, PA6-GF50 itp. - Spoiwo PA+GF 500 g - wzmocnione włóknem szklanym, temp. spawania 370-430°C
• Seryjne naprawy elementów PA+GF - Spoiwo PA+GF 1 kg - 100-200 m spawu, opłacalne przy większych ilościach
• Czysty PA6/PA66 - większe zapasy - Spoiwo PA 6.6 1 kg - 100-200 m spawu, do elementów obciążonych mechanicznie

Klasyfikacja technologiczna i zakres stosowania spoiw do poliamidów PA

Czyste poliamidy PA6 i PA66 - właściwości i dobór spoiwa

Poliamid PA6 i PA66 to tworzywa konstrukcyjne o wysokiej odporności na ścieranie i obciążenia dynamiczne. PA66 różni się od PA6 wyższą masą cząsteczkową, co przekłada się na zwiększoną sztywność i lepszą odporność termiczną - stąd zastosowanie PA66 w elementach silnikowych, obudowach wentylatorów czy przekładniach. Z punktu widzenia spawania różnica między PA6 a PA66 jest minimalna i oba tworzywa spawuje się tym samym spoiwem PA 6.6 w temperaturze 380-420°C. Spoiwo PA-U (370-390°C) stanowi alternatywę uniwersalną - spala PA, PA6, PA66, a także PA12 i PA/ABS, co czyni je bezpiecznym wyborem, gdy nie jesteś pewien dokładnego oznaczenia tworzywa. Nazwy handlowe poliamidów to m.in. Tarnamid, Ertalon, Akulon, Vydyne, Domamid, Ultramid, Zytel czy Technyl - mimo różnych nazw, podłoże jest spawalne tymi samymi spoiwami.

Elementy z czystego poliamidu, które najczęściej podlegają naprawie, to zbiorniki paliwa, osłony silnika, kolektory dolotowe, wentylatory chłodnicy, koła zębate, tuleje, łożyska ślizgowe i prowadnice. Gramatura spoiwa dobiera się do zakresu prac: 100 g wystarcza na 10-20 m spawu, 500 g na 50-100 m, a 1 kg na 100-200 m, przy czym rzeczywista długość zależy od kształtu spoiwa (pasek 8 mm x 1,2 mm lub trójkąt o podstawie 4 mm) i grubości spawanych ścian.

Warianty wzmacniane włóknem szklanym PA+GF, PA66+GF, PA6-GF

Oznaczenie PA66-GF30 oznacza poliamid PA66 wzmocniony 30% włókna szklanego, PA6-GF50 - PA6 z 50% włókna. Dodatek włókna szklanego znacząco podnosi wytrzymałość na rozciąganie, zginanie, sztywność oraz stabilność wymiarową i termiczną w porównaniu do czystego poliamidu. Elementy PA+GF zachowują też dobrą odporność chemiczną na oleje, smary i paliwa. Z tego powodu stosuje się je w obudowach chłodnic, przednich wzmocnieniach, kapaach zaporowych, szynach paliwowych, wspornikach zderzaków i korpusach pomp.

Spawanie PA+GF wymaga dedykowanego spoiwa PA+GF, które zawiera włókno szklane w swojej matrycy - dzięki temu spoina zachowuje właściwości mechaniczne zbliżone do materiału podłoża. Spoiwo PA+GF spawa się w temperaturze 370-430°C, przy czym wyższa zawartość włókna szklanego (GF30, GF35, GF50) przesuwa optymalną temperaturę w górę zakresu, w stronę 400-430°C. Użycie spoiwa PA-U lub PA 6.6 do elementu PA66-GF30 da spoinę bez wzmocnienia włóknem - funkcjonalnie słabszą od oryginału, choć wciąż spajalną. Spoiwo PA 6.6 jest w karcie produktu deklarowane jako spawalne z wariantami GF, lecz dla optymalnej wytrzymałości zalecane jest spoiwo PA+GF.

Mieszanki PA/ABS i identyfikacja tworzywa

Oznaczenie PA+ABS-GF15 to mieszanka poliamidu z ABS i 15% włókna szklanego, stosowana w celu obniżenia kosztów przy zachowaniu zbliżonej wytrzymałości. Elementy PA/ABS - zderzaki, lampy, klamki, konsole - spawuje się spoiwem uniwersalnym PA-U w temperaturze 370-400°C. Spoiwo dedykowane PA/ABS jest dostępne w ofercie, lecz Ataszek zaleca stosowanie PA-U jako skuteczniejszego i szerzej dostępnego.

Identyfikacja rodzaju poliamidu opiera się na symbolu recyklingowym umieszczonym na elemencie - szukaj oznaczenia w formie >PA 6.6<, >PA66<, >PA6.6 GF30< lub podobnego. Brak oznaczenia nie wyklucza spawania - w takim przypadku spoiwo PA-U jest najbezpieczniejszym wyborem, ponieważ pokrywa szeroki zakres tworzyw poliamidowych.

Temperatura spawania poliamidów - parametry krytyczne

Temperatura spawania jest kluczowym parametrem decydującym o jakości spoiny. Czysty poliamid (PA-U) spawamy w zakresie 370-390°C, PA 6.6 w 380-420°C, a PA+GF w 370-430°C. Dokładna temperatura zależy od rodzaju spawarki do plastiku, grubości ścianki i warunków otoczenia - przepływ powietrza z dyszy, odległość dyszy od materiału i tempo przesuwu wpływają na efektywną temperaturę w strefie spawania.

Spawanie w zbyt niskiej temperaturze prowadzi do niedogrzanego złącza - spoiwo nie stapia się całkowicie z materiałem podłoża, a spoina jest krucha i podatna na pęknięcia. Zbyt wysoka temperatura powoduje przepalenie, degradację polimeru i przebarwienia. Poliamidy są szczególnie wrażliwe na ten efekt ze względu na wchłanianie wilgoci - woda w porach materiału paruje podczas spawania, tworząc pęcherzyki w spoinie. Z tego powodu miejsce naprawy zawsze myje się i odtłuszcza przed szlifowaniem, a nie odwrotnie.

Przygotowanie powierzchni i narzędzia do spawania PA

Spawanie poliamidów wymaga spawarki do tworzyw sztucznych z gorącym powietrzem i wymienną dyszą. Proces naprawy przebiega w następujących krokach:

• Oczyszczenie - mycie i odtłuszczanie miejsca naprawy, szczególnie jeśli element miał kontakt z wodą, benzyną lub ropą; użyj odtłuszczacza IPA w sprayu lub acetonu
• Szlifowanie - dopiero po odtłuszczeniu, aby nie wcierać zanieczyszczeń w porowatą strukturę poliamidu
• Spawanie próbne - wykonaj próbny spaw na odcinku testowym, aby dostroić temperaturę i technikę
• Spawanie właściwe - stapiaj spoiwo i materiał podłoża jednocześnie, utrzymując stałą prędkość przesuwu
• Chłodzenie - pozwól spoinie ostygnąć samoczynnie, nie przyspieszaj procesu

Do wzmocnienia pęknięć i ubytków stosuje się elastyczną siatkę wzmacniającą, którą zatapia się w spoinie w trakcie spawania. Zwiększa ona wytrzymałość połączenia bez konieczności grubszego nawałania spoiwa. Do pracy z dyszą spawarki wymagana jest maska z filtrem chroniąca przed oparami rozpuszczonego polimeru.

Wskazówki praktyczne i porównanie spoiw do poliamidów PA

Błędy i ograniczenia przy doborze spoiw do PA

Dobór spoiwa do poliamidu opiera się na trzech kryteriach: rodzaju bazowym tworzywa (PA6, PA66, PA+GF, PA/ABS), obciążeniach mechanicznych naprawianego elementu oraz temperaturze eksploatacji. Najczęstsze błędy to:

• Spawanie PA+GF spoiwem PA-U lub PA 6.6 - spoina nie zawiera włókna szklanego, przez co jest słabsza od materiału podłoża; dla elementów obciążonych dynamicznie (wsporniki zderzaków, obudowy chłodnic) używaj spoiwa PA+GF
• Szlifowanie przed odtłuszczeniem - poliamid jest porowaty i chłonie zanieczyszczenia; szlifowanie wpycha brud głębiej w pory, zawsze najpierw myj, potem szlifuj
• Przyspieszane chłodzenie spoiny - nagłe ochłodzenie powoduje naprężenia wewnętrzne i mikropęknięcia; spoina musi stygnąć samoczynnie w temperaturze otoczenia
• Ignorowanie zawartości wilgoci - poliamid wchłania wilgoć z otoczenia; elementy narażone na kontakt z wodą przed spawaniem wymagają dokładnego wysuszenia, inaczej woda w porach tworzy pęcherzyki parowe w spoinie

Ograniczeniem technologii spawania gorącym powietrzem jest brak możliwości kontrolowanego dozowania ilości włókna szklanego w spoinie - spoiwo PA+GF ma stałą proporcję włókna ustaloną przez producenta, niezależnie od tego, czy spawasz PA66-GF15 czy PA66-GF50.

Notatki z warsztatu

• Porowatość poliamidu to główny wróg spawacza. Poliamid spaw się trudniej niż ABS czy PP, bo w porach materiału gromadzą się zanieczyszczenia i wilgoć. Najpierw myjemy izopropanolem, dopiero potem szlifujemy - odwrotna kolejność wciera brud w pory i ruini spoinę.
• Wybór kształtu spoiwa ma znaczenie praktyczne. Trójkąt o podstawie 4 mm nadaje się do spoinania szczelin i precyzyjnych napraw cienkich ścianek. Pasek 8 mm x 1,2 mm lepiej sprawdza się przy wypełnianiu większych ubytków i spawaniu grubościennych elementów konstrukcyjnych, gdzie potrzebna jest większa objętość materiału w jednym przejściu.
• Spawanie próbne oszczędza materiał i czas. Przed spawaniem właściwego detalu wykonaj próbny spaw na kawałku tego samego tworzywa lub na niewidocznej części elementu. Dostosuj temperaturę dyszy i prędkość przesuwu - każda spawarka ma inną moc i przepływ powietrza, a te parametry determinują efektywną temperaturę w strefie spawania.
• Wyższa zawartość włókna szklanego wyższa temperatura spawania. PA66-GF30 wymaga temperatury bliżej 400°C, a warianty GF35-GF50 zbliżają się do górnej granicy 430°C. Zbyt niska temperatura przy wysokim GF skutkuje niedostatecznym stopieniem matrycy poliamidowej, a włókno szklane pozostaje niepołączone z materiałem spoiwa.

Porównanie spoiw do poliamidów PA

FAQ - najczęstsze pytania