Колісник Р. В. Металеві та композиційні закладні нагрівальні елементи для зварювання термопластичних полімерів

Дослідження присвячено розробці закладних нагрівальних елементів (ЗНЕ) та параметрів режимів зварювання для покращення з’єднання між закладними нагрівальними елементами та поверхнями полімерних матеріалів з кінцевою метою підвищення механічної міцності зварних з’єднань. В роботі для вирішення поставленої науково-технічної задачі проведено модифікацію поверхні типових закладних нагрівальних елементів з корозійностійкої сталі та титану методом мікроплазмового напилення такими матеріалами як ніхром, титан, молібден і сталь 65Г та розроблено новітні закладні нагрівальні елементи на основі електропровідних полімерних композитів, з використанням яких отримані стикові та напусткові зварні з’єднання з міцністю на рівні, відповідно, 95…98% та 100% міцності основного матеріалу. Зварювання закладним нагрівальним елементом (ЗЗНЕ) використовується, в першу чергу, для з’єднання деталей складної конфігурації в авіакосмічній, автомобіле- та суднобудівній галузях промисловості. При цьому нагрівальний елемент залишається в зварному з’єднанні. У зв’язку з тим, що його структура і властивості відрізняються від основного матеріалу деталей, адгезія між ними низька, а експлуатація в умовах циклічних температурно-силових навантаженнях може призвести до руйнування зварних з’єднань. Тому, актуальним залишається питання підвищення міцності зварних з’єднань шляхом покращення адгезії між закладним нагрівальним елементом і полімерним матеріалом деталей в зварному з’єднанні. В той же час, іншим шляхом вирішення зазначеної проблеми може бути використання нагрівальних елементів, які за своїми властивостями максимально близькі до основного полімерного матеріалу деталей. У зв’язку з цим актуальним є створення і дослідження електропровідних полімерних композитів на основі полімеру, з якого виготовлено деталі, що зварюються, та їх використання як закладних нагрівальних елементів для зварювання.