چرا بوشنهای الکتروفیوژن در فصل سرما «بیرون میزنند»؟ (اهمیت ضریب انبساط طولی در زمستان)
وقتی پلاستیک مذاب مانند آتشفشان از بوشن خارج میشود، مشکل از دستگاه نیست؛ مشکل از فیزیک پلیاتیلن است.
بسیاری تصور میکنند با افزایش زمان جوشکاری در سرما میتوانند کیفیت را حفظ کنند، اما دقیقاً همین اقدام باعث تشدید بیرونزدگی میشود. دلیل اصلی این اتفاق در تفاوت ضریب انبساط و انقباض طولی لوله و اتصال نهفته است.
۱. فیزیک ماجرا: لولهای که در سرما «آب میرود» 📉
پلیاتیلن دارای ضریب انبساط حرارتی ($ \alpha $) بسیار بالایی است. فرمول تغییر طول لوله بر اثر دما به صورت زیر است:
$$ \Delta L = L \cdot \alpha \cdot \Delta T $$
در فصل زمستان ($ \Delta T $ منفی)، لوله منقبض شده و قطر خارجی آن (OD) کاهش مییابد. از سوی دیگر، بوشنهای الکتروفیوژن به دلیل ساختار ضخیمتر و نگهداری معمولاً در محیطهای بستهتر، کمتر از لوله منقبض میشوند.
فاصله هوایی (Gap) بین لوله و بوشن در زمستان بیشتر از استاندارد طراحی شده (معمولاً بیش از ۱ تا ۲ میلیمتر) میشود. این فاصله زیاد، مانع از محبوس شدن مذاب و ایجاد فشار لازم برای جوش میشود.
۲. پدیده بیرونزدگی (Melt Out) چگونه رخ میدهد؟ 🔥
وقتی جریان الکتریسیته از سیمپیچهای بوشن عبور میکند، پلاستیک شروع به ذوب شدن میکند:
- در شرایط عادی، مذاب به لوله میرسد، فضا را پر میکند و فشار بالا میرود.
- در سرمای شدید، چون فاصله زیاد است، مذاب به جای فشار آوردن به لوله، مسیر “کممقاومت” را انتخاب میکند.
- مذاب به سمت لبههای بوشن حرکت کرده و چون دیواره انتهایی بوشن (Cold Zones) هنوز سرد است و نمیتواند جلوی حرکت آن را بگیرد، پلاستیک ذوب شده مانند فوران از بوشن خارج میشود.
۳. راهکارهای طلایی برای جلوگیری از شکست جوش در زمستان
برای غلبه بر این مشکل، نباید فقط به افزایش زمان جوش اکتفا کرد. راهکارهای زیر الزامی است:
الف) پیشگرمایش (Pre-heating):
بسیاری از دستگاههای مدرن دارای سیکل پیشگرمایش هستند. این کار لوله را منبسط کرده و فاصله (Gap) را قبل از شروع سیکل اصلی جوش، به حداقل میرساند.
ب) استفاده از چادر و هیتر محیطی:
دمای محیط جوشکاری نباید کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد باشد. ایجاد یک محیط گرم ایزوله، از شوک حرارتی به بوشن جلوگیری میکند.
ج) کنترل اسکراپ (Lighter Scraping):
در زمستان، لایه اکسیدی را با دقت اما به میزان حداقلی (حداقل مجاز استاندارد) بردارید تا قطر لوله بیش از این کاهش نیابد.
جدول مقایسه شرایط جوشکاری: تابستان vs زمستان
| پارامتر | تابستان (گرم) | زمستان (سرد) |
|---|---|---|
| فاصله لوله و بوشن (Gap) | حداقلی / ایده آل | حداکثری / بحرانی |
| ریسک Melt Out | بسیار پایین | بسیار بالا |
| نیاز به پیشگرمایش | ندارد | الزامی در دمای زیر ۵ درجه |
در سرما، فیزیک پلیاتیلن علیه شماست؛ با دانش فنی آن را مهار کنید. Ticket یار، همراه شما در سختترین شرایط اجرایی.
آیا برای تنظیمات اختصاصی دستگاه جوش خود در دمای زیر صفر نیاز به مشاوره دارید؟ با تیم پشتیبانی ما تماس بگیرید. ❄️