Технология сварки труб из полипропилена

Пайка труб из полипропилена осуществляется с помощью специальных аппаратов, обеспечивающих точный контроль за временем и температурой расплавления деталей. Для систем холодной воды допускается использование холодной (клеевой) сварки.

Как выбрать аппарат?

По форме все устройства для сварки полипропиленовых труб подразделяются на:

• Мечевидные («утюги»): недорогие аппараты, предназначенные для сварки труб диаметром до 40 мм, с нагревательным элементом в виде пластины, в отверстия которой вставляются парные насадки – сменные муфты и дорны. Тефлоновое покрытие предохраняет пластик от прилипания к металлу. Используются в основном для периодических или разовых работ. Если выбор остановился именно на таком устройстве, кроме его мощности и способов терморегуляции, необходимо обязательно проверить устойчивость конструкции.
• Цилиндрические: полупрофессиональные и профессиональные агрегаты, нагревательный элемент в которых имеет форму прямого или бокового цилиндра. Сварочный аппарат в форме буквы «Г» с боковым цилиндром может использоваться для пайки в труднодоступных местах.

От мощности прибора напрямую зависит скорость выполнения операций. Для разовых работ лучше приобрести инструмент средней мощности. Ориентироваться следует на диаметр труб. К примеру, если он равен 40 мм, эту цифру умножают на 10, плюс добавляют 20-40% запаса. То есть, 40 x 10 + 80 = 480 Вт. Округляем цифру до 500 Вт. Для труб большего диаметра (к примеру, 16-сантиметровых) потребуется уже профессиональный дорогостоящий агрегат мощностью 1800-2000 Вт.

Уровень нагрева, информация о котором выводится на дисплее, задается термостатом. Более точными считаются аппараты с электронными или микропроцессорными терморегуляторами, позволяющие максимально точно измерять температуру. В капиллярных и биметаллических термостатах погрешность в измерениях увеличивается.

Слишком много насадок на строительный фен, применяемый в быту, не нужно – достаточно приобрести аппарат с насадками диаметром 20, 25 и 32 мм. Тем более, что ручным инструментом сварить трубы диаметром более 40-60 мм проблематично. В комплект паяльника могут входить дополнительные инструменты: фаскосниматель, резак, шейвер для зачистки армированного пластика, калибровочное устройство, торцеватель и пр. Приобрести их можно и по отдельности.

Технология процесса

В зависимости от вида соединения сварка полипропиленовых труб может осуществляться:

• Враструб: подобным способом соединяют трубы небольшого диаметра (до 40 мм) в системах отопления и водоснабжения. Центровка и сжатие обеспечиваются за счет просчитанных размеров трубы и муфты или другого фасонного изделия (тройника, переходника и пр.). В обычном состоянии диаметр трубы чуть больше внутреннего диаметра муфты, после их расплавления и применения небольшого физического усилия труба входит в муфту на глубину, равную глубине разогрева, образуя прочное и надежное крепление. Для полимеризации выдерживается определенное время.
• Стыковая: для соединения деталей одного типа и равного диаметра. Торцы труб располагаются на одной оси, то есть торец к торцу. В результате одновременного нагрева и механического сжатия деталей происходит взаимопроникновение полипропилена. Для достижения подобного эффекта требуется использование специальных станков. В бытовых условиях метод не применяется, его используют для сварки толстостенных труб большого диаметра в магистралях.

Трубы диаметром от 4 см соединять вручную и центровать очень сложно. Для таких работ используются электромуфтовые агрегаты с приспособлениями для центровки. Такие приборы работают в автоматическом режиме и относятся к высокотехнологичному дорогостоящему оборудованию.

Какая нужна температура нагрева?

Для получения прочного соединения важно определить точную температуру нагрева. При её отклонении в ту или другую сторону существует риск повреждения пластика в процессе эксплуатации и появления протечек. При низкой температуре пластик расплавится недостаточно, и крепление получится непрочным. При её избытке он излишне деформируется, и из-за образования наплывов диаметр отверстия уменьшится. Да и вставить перегретую и слишком размягченную трубу в фитинг будет проблематично.

Температура нагревательного элемента задается механическим (биметаллическим) или электронным термостатом. Если для работы с полиэтиленом требуется температурный режим в пределах 220°С (±5), то полипропилен сваривают при более высокой температуре 260°С. Специалисты советуют при приобретении сварочного аппарата сразу же выставить нужную температуру и в дальнейшем её уже больше не менять. На старых «паяльниках» она не регулируется вовсе, но такие аппараты вполне пригодны для использования.

Время нагревания труб зависит от их диаметра. Соблюдать его необходимо точно:

• 20 мм: нагревание производится не более 6 секунд;
• 25 мм: для спайки достаточно 7 секунд;
• 32 мм: время обработки 8 секунд;
• 40 мм: нагрев 12 секунд.

Современные аппараты для сварки полипропилена оборудованы системой светового или звукового оповещения. Достаточно лишь задать нужную температуру и время.

Следует обращать внимание и на температуру окружающего воздуха. В холодных помещениях время нагрева паяльника увеличивают на 2-3 секунды. Хотя подбирать это время лучше опытным путем. При температуре воздуха ниже +5°С время нагрева увеличивается на 50%.

Распространенные ошибки и советы

Несмотря на кажущуюся простоту – нагрел, соединил, остудил – в сварке полипропилена есть множество моментов, упускать которые не стоит:

• При полном отсутствии опыта вначале лучше потренироваться на отрезке трубы, ведь разогретый полипропилен сохраняет пластичность недолго, за это время необходимо успеть соединить элементы без перекосов, прочно их зафиксировать и, ни в коем случае не меняя их положения, дождаться полного остывания.
• Трубы и фитинги разных фирм даже одного и того же диаметра сваривать между собой не стоит – из-за разницы в химическом составе добиться надежного соединения будет невозможно.
• Для получения ровного среза точно под 90° используют только очень острый инструмент. Все заусеницы тщательно зачищаются.
• Покупать необходимо только качественный пластик – при выборе изделий от сомнительного производителя трубопровод может дать протечку.
• Работать на весу запрещено – утюг для сварки должен обязательно иметь подставку. Удобнее, если он имеет крепление к столу в форме винтового зажима.
• Так как фитинг прогревается чуть дольше, его надевают на насадку первым.
• Слишком медлить и затягивать интервал между нагревом и монтажом не следует – сварка будет непрочной.
• Трубу необходимо вводить в фитинг до упора, иначе в месте образовавшегося зазора из-за уменьшения толщины стенки она со временем даст течь.
• Оплывы пластика, образовавшиеся в процессе сварки, сразу же удалять не стоит – неостывшее соединение легко деформируется. Хотя, конечно, у опытного мастера оплывы появляются очень редко.
• Вращать, ввинчивать детали при соединении запрещено, движение необходимо делать только по прямой.
• Чрезмерное усилие при соединении также недопустимо – в результате в трубе может образоваться большой наплыв пластика, препятствующий прохождению жидкости.
• Случайно поврежденный фитинг следует заменить новым, запаивание его встык с трубой недопустимо.
• Некоторые агрегаты китайского и турецкого производства оснащены сразу двумя нагревательными элементами с отдельными выключателями. Но во избежание риска перегрева полипропилена использовать сразу оба не стоит, пусть второй нагреватель будет лишь запасным.
• Время остывания должно быть приблизительно равно времени нагрева. Не стоит укорачивать этот период, иначе соединение будет непрочным.
• Места соединения труб не должны быть загрязнены – сварка пыльных и грязных изделий может привести к потере прочности. Дополнительно свариваемые плоскости обезжириваются ацетоном, бензином или уайт-спиртом. Обычную водку для этих целей использовать запрещено, так как она способна разрыхлять пластик.
• Недопустимо и попадание влаги. При скоплении в трубах воды их набивают солью или хлебным мякишем, для удаления после сварки их следует хорошо промыть.
• Для систем с горячей водой используется полипропилен, армированный фольгой или стекловолокном. При зачистке фольги даже небольшого оставшегося кусочка достаточно, чтобы в процессе эксплуатации образовалась течь, её необходимо удалять тщательно на всю длину спайки. Зачистка стекловолокна не требуется – этот материал спаивается очень хорошо.
• Важна не только чистота труб, но и самого паяльника. После каждой операции остатки пластика обязательно полностью удаляют.

Холодная сварка

Соединение полипропилена с помощью специального клея (холодная сварка) не менее прочно, чем фиксация с помощью горячего сварного метода. Однако используется оно лишь для труб, подающих холодную воду. Ведь клей под воздействием высоких температур способен размягчаться.

Процесс монтажа несложен:

1. Трубы нарезают точно под углом 90° и зачищают от заусениц, пыли и грязи.
2. На фитинги и трубы наносится разметка таким образом, чтобы при их соединении между упором фитинга и трубой не осталось промежутка больше 1 мм.
3. Клей тонким слоем распределяется на каждую из деталей.
4. Они скрепляются между собой.
5. Соединение фиксируется руками в неподвижном положении в течение 15 секунд.
6. Подключать воду можно спустя час после холодной сварки.