MÛANYAG- ÉS GUMIIPARI ÉVKÖNYV 2015
97
és nem oldható kötések (csak roncsolással oldha-
tók) [5]. A leginkább alkalmazható csoportosítás
a kötést létrehozó fizikai elv szerinti felosztás:
erővel, alakkal, anyaggal záró kötések. Az erővel
záró kötések tipikus fajtája az önmetsző csavarok,
vagy a metrikus menetek alkalmazása. Az alak-
kal záró kötéseknél a bepattanó kötés tipikusan
a hőre lágyuló polimereknél alkalmazott megol-
dás, míg a szegecselés a hőre nem lágyuló mát-
rixú kompozitoknál gyakran használt kötéstípus.
Az anyaggal záródó kötések családjába tartoznak
a ragasztott és a hegesztett kötések, de míg a tér-
hálós mátrixú kompozitoknál a ragasztás, addig a
termoplasztikus mátrixú kompozitoknál a hegesz-
tési technológiák is alkalmazhatók [6].
Hegesztett kötések
Csak a
hőre lágyuló
polimerek hegeszthetők (li-
neáris, illetve elágazott óriásmolekulákból áll-
nak). Ezeknél az anyagoknál van arra lehetőség,
hogy a molekulák az őket összekötő másodlagos
kötések felszakadásával egymás közé diffundálja-
nak [5, 6].
Polimerek hegesztésénél minél nagyobb szilárdsá-
gú, kohéziós kapcsolat létrehozása a cél. A poli-
merek és fémek jól ismert anyagszerkezeti eltéré-
se azonban számos problémát vet fel. A polimerek
hegesztésén kizárólag a hőre lágyuló polimerek
olyan kötését értjük, amely
hő és nyomás
együt-
tes hatására jön létre hegesztőanyag alkalmazásá-
val vagy anélkül [5, 6].
Polimerek esetében alapvetően
öt technológiai
paraméter optimuma biztosítja
a jó hegesztett kö-
tés létrejöttét, ezek [7]:
• az összeférhető (kompatibilis) anyagok,
• a megfelelő viszkózus és rugalmas fizikai álla-
potot biztosító hőmérséklet,
• a hegesztendő felületek molekuláris közelsé-
gét és a folyamat optimális lefutását biztosító
nyomás,
• a hegedés bekövetkeztét biztosító időtartam a
2. és 3. feltételeinek érvényesítésére,
• a hegesztett kötés lehűtése a kezelhetőségi álla-
pot bekövetkeztéig.
Két azonos polimer anyag összehegesztésekor a
varrat szilárdságára jellemző jósági fok (a varrat
és az alapanyag szilárdságának aránya) ideális
esetben közelít 1-hez (illetve 100%-hoz), azaz a
két alkatrészt elválasztó határ eltűnik. Ezt a jelen-
séget autoadhéziónak nevezik, és a hegesztendő
polimer anyagok molekulaláncainak egymásba
diffundálásán alapul [5].
A műanyag hegesztési technológiákat három fő
csoportra lehet osztani a hőközlés módja szerint,
úgymint sugárzásos (pl. lézersugaras), hővezeté-
ses (pl. forrógázos) és súrlódásos (pl. ultrahang-
gal). Hővezetés elvén működő módszerek esetén
egy közvetítő anyagon keresztül viszik át a hőt
az összeerősítendő alapanyagok kötési helyeire.
A közvetítő anyag lehet szilárd halmazállapotú,
vagy légnemű. Sugárzásos hegesztés esetén a hő-
energiát nem valamilyen közeg viszi át, hanem az
elektromágneses hullámokon terjedő energia a he-
gesztendő anyagokhoz jutva ott abszorbeálódik és
hővé alakul. A súrlódásos hegesztéseknél a szük-
séges hőt nem valamilyen külső forrásból hozzák
létre, hanem mechanikai rezgésekkel magában a
hegesztendő anyagban gerjesztik. Súrlódási hőt
hasznosítanak a különféle dörzshegesztő techni-
kák lineáris vagy rotációs mozgásokkal [5-7].
A súrlódásos hegesztési technológiák közé lehet
sorolni az ún. kavaró dörzshegesztést is, amelyet a
90-es években szabadalmaztatták, elsősorban alu-
mínium és egyéb könnyűfémek hegesztésére [8].
Nagy előnye a technológiának, hogy hozaganya-
got nem igényel, egyszerű és nagy lemezvastagsá-
gok esetén is jól alkalmazható. A hegesztés során
egy forgó szerszámot süllyesztenek az összehe-
gesztendő lemezek közé, ahol a forgás hatására hő
képződik. Az előrehaladó szerszám környezetében
megolvadt (illetve fémek esetében az olvadáspont
alatt 10-20%-kal) anyaggal a lemezek összeillesz-
tése mentén varrat hozható létre. A szerszám orsó-
ja hornyokkal ellátott speciális geometriával ren-
delkezik, amelyek feladata a megfelelő súrlódás
mellett az anyag áramlásba hozása, homogenizá-
lása. A forgó szerszámot kiegészíti egy simító pa-
pucs is, amelynek feladata, hogy a varratban lévő
