I. ANYAGISMERET TARTALOMJEGYZÉK

Átírás

1 I. ANYAGISMERET TARTALOMJEGYZÉK 1. A műanyagok mint szerves vegyületek 2. A polimerek csoportosítása 3. A műanyagok tulajdonságai 4 A polietilén (PE) és a polipropilén (PP) tulajdonságai 4.1. Kémiai tulajdonságok 4.2. Fizikai tulajdonságok Hőtágulási együttható (α) Folyási index (MFR) Tartós szilárdság Kúszás Rugalmassági modulus(e) 5. Műanyagok feldolgozása 5.1. Csőgyártás 5.2. Idomok gyártása 1. A műanyagok mint szerves vegyületek A mesterségesen előállított anyagok egyik családja a szerves vegyületek. Nevüket onnan kapták, hogy az élő szervezet felépítéséhez hasonlóan ezek molekulái is szénatomokat tartalmaznak. A szénatomnak igen nagy jelentősége van világunkban. Négy vegyértékével igen sok más kémiai elemhez képes kapcsolódni, hihetetlen bonyolult struktúrákat kialakítva. Ezen alapul az élet a Földön. Azokat a szén alapú molekulákat, melyekben ezen kívül csak hidrogén található, szénhidrogéneknek nevezik. Az összekapcsolódás lehet láncszerű, a láncokon elágazások is lehetnek. Tovább színesíti a képet az, ha a molekula láncok közt további kapcsolódás (úgynevezett térhálósodás) alakul ki. Legegyszerűbb szénhidrogén 1 szén és 4 hidrogén atomból áll. Ezt metánnak nevezzük, a földgáz mint egyik legfontosabb tüzelőanyagunk 8-99 %-ban ebből áll. A föld mélyén keletkezik elhalt élő szervezetek átalakulásával. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 1

2 1. ábra: A metán szerkezeti képlete Fűtésen kívül a vegyipar egyik legfontosabb alapanyaga. A metánt közvetlenül elégetve széndioxid (CO 2 ) és víz (H 2 O) keletkezik. Feldolgozva a legkülönfélébb anyagok állítható elő belőle, akár óriásmolekulák is. A keletkező molekulák sokféleségét tovább gazdagítja, ha a szintézis során más kémiai elemek is bekapcsolódnak, mint pl. a klór (Cl) vagy az oxigén (O). Az elfogadott definíció szerint a műanyagok olyan makromolekulás anyagok, amelyek makromolekulák mesterséges átalakításával vagy kisebb molekulájú szerves vegyületekből, szintetikus úton állíthatók elő. 2. A polimerek csoportosítása a) Előállításuk szerint polimerizácíóval (PE polietilén, PP polipropilén, PVC poli(vinil-klorid), PS polisztirol) polikondenzácíóval (PA poliamid, PET poli(etilén-tereftalát) poliaddicíóval (PUR poliuretán, EP epoxigyanta) természetes (alapú) polimerek (cellulóz, üveg, bazalt, azbeszt) b) Primer szerkezetük (molekula felépítés) szerint homopolimer, melyben azonos monomerekből áll a főlánc (PE, PP, PVC, PS) kopolimer, a főmonomerhez kis mennyiségű más monomerkeverék is polimerizálódik (ABS Akrilnitril/butadén/sztirol, POM poliacetál ) c) Feldolgozás szerint rugalmas = elasztomer (PU poliuretán ) hőre keményedő = duroplaszt (pl.:trabant karosszéria!) hőre lágyuló = termoplaszt (PE, PP) d) (Molekula) szerkezet alapján lineárisak (HD-PE nagy sűrűségű,vagy lineári polietilén ) elágazóak (LD-PE kis sűrűségű, vagy lágy polietilén ) térhálósak (PE-X térhálósított polietilén ) Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 2

3 e) Forma alapján részben kristályos amorf =alaktalan, nem kristályos (PSU poliszulfon ) f) Az őket felépítő kémiai atomok szerint szerves (szénhidrogének) szervetlen (szén helyett más elem, pl. kén) elemorganikus (szén helyett szilícium alapú) polimerek. polikondenzációval történő előállítás során a terv szerint létrejövő anyagon kívül víz is keletkezik. Ezt folyamatosan eltávolítják a reaktorból, mint mellékterméket. Ilyen kémiai folyamattal állítják elő például a poliésztereket. poliaddíció során nem keletkezik melléktermék. Aránylag kevés fajta műanyagot állítanak elő ezzel az eljárással. Így készülnek az epoxigyanták vagy a különféle poliuretánok. polimerizáció során ugyancsak melléktermék nélkül kapcsolódnak össze az alkotórészek, az azonos, ú.n. monomer kis molekulák. Ilyen folyamat terméke pl. a polietilén (PE), a polipropilén (PP), a poli(vinilklorid) (PVC). A PE és a PP kiindulási molekulája (monomerje) az etilén (C 2 H 4 ) (2. ábra) 2. ábra: Az etilén molekula szerkezeti képlete Megfigyelhető, hogy a két szénatomot két vegyérték kapcsolja össze. A polimerizáció során ezek a vegyértékek hasadnak fel és ezekkel kapcsolódnak a monomerek (a 3. ábrán körberajzolva) egymáshoz. Számuk 1-től akár 1 is lehet. 3. ábra: Polimerizálódó monomerek Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 3

4 Az etilént többféleképpen lehet előállítani, hazánkban a polietilén gyártásához szükséges etilén alapanyaga a benzin, melyből oxigénszegény vagy oxigénmentes közegben hőbontással (pirolízissel) történik a gyártás. Még változatosabbá teszi a keletkező óriásmolekulák választékát az, hogy nem csak így (3. ábra) szigorúan egy sorban lehet a monomereket összekapcsolni, hanem oldalláncok is kialakíthatók. Két olyan óriásmolekula, melyben az alkotórészek (C és H atomok) darabszáma azonos, de az elágazások számában, azok méretében különböznek, teljesen eltérő fizikai tulajdonságú anyagot alkot. Az ilyen végterméket nevezzük homopolimernek. A vegyipari technológia alkalmazhat olyan polimerizációs folyamatot, melyeknél nem azonos monomerekből építi fel az új molekulát, hanem két vagy többféléből. Ezek a kopolimerek. A polimerek a közhiedelemmel ellentétben nem azonosak a műanyagokkal. (A műanyagok olyan mesterségesen előállított anyagok, melyek gyakran több anyag keverékéből állnak, legalább egy komponensük polimer. A többi kitöltő-, vázanyag, öregedésgátló, feldolgozást segítő adalékanyag, festék...). A polimerek lehetnek természetesek (cellulóz, fehérje stb.), vagy természetes alapú mesterséges anyagok (pl. viszkóz). Gyártás során az összekapcsolódás természetesen nem magától jön létre, tartályokban (reaktorokban) állítják elő a szükséges nyomást és hőmérsékletet. Egyes anyagoknál mint pl. a PVC folyékony közegben játszódik le a reakció. A kémiai folyamatot ú.n. katalizátorokkal igen sokrétűen lehet befolyásolni. Ezek az anyagok nem épülnek be a termékbe, hanem befolyásolják a polimerizációs folyamatot. Már elég néhány százalékos jelenlétük, s célzottan megváltoztatható a reakció. A katalizátort a folyamatok befejeződése után szükség szerint eltávolítják, mivel további jelenlétük akár káros folyamatokat is okozhat. Fentiekből látható, hogy szinte megszámlálhatatlan féleségű molekula állítható elő ezekkel a folyamatokkal. Tapasztalhatjuk is, hogy szinte napról napra új tulajdonságú műanyagokkal találkozhatunk akár, mint valamilyen alkatrész (használati tárgy) akár festék, bevonat, stb. Tréfásan lehetne mondani, hogy a tervező konstruktőr megadja a vegyésznek a kívánt paramétereket, s az kitalálja, hogyan lehet előállítani olyan anyagot. Az egyes műanyagok tulajdonságait feldolgozhatóság és alkalmazás szerint az alábbiakban lehet összefoglalni: Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 4

5 Az elasztomerek eredeti hosszúságuknak akár kétszeresére nyújtható rugalmas műanyagok. Megnevezés Jelölés Tulajdonságok Alkalmazás Természetes kaucsuk Polibutadién Butadién-sztirol kaucsuk Poliuretán PB SBR PUR Szilikonkaucsuk SI-K 1. Táblázat szilárdság 3-35 MPa szakadási nyúlás 85% rugalmasság 75% ridegedés -58 C szilárdság 2-3 MPa szakadási nyúlás 7% rugalmasság 45% ridegedés -5 C szilárdság 2-3MPa szakadási nyúlás 65% rugalmasság 5% ridegedés -52 C szilárdság 45-5 MPa szakadási nyúlás 65% rugalmasság 6% ridegedés -4 C olajálló szilárdság 5 MPa, szakadási nyúlás 6% rugalmasság 7% ridegedés -5 C nem olajálló Különleges tömlők, szigetelőgumik, ékszíjak. Lágy, plasztikus tömítések, szigetelő szőnyegek, tömlők. A leggyakrabban alkalmazott műgumi. Magas hőmérsékletet is kibír. Gépkocsik külső és belső gumijai, szőnyegek, tömítések. Lökhárítók, spoylerek, köténylemezek, szivattyú membránok, fogasszíjak, tömítések. Hőálló tömítések, villamos szigetelések, vízszigetelések, szélvédők és lámpafoglalatok tömítései, nagyfeszültségű vezetékek szigetelései, gyertyakupakok. A duroplasztok, a végtermékgyártás utolsó fázisában hőre kikeményedő műanyagok. Megnevezés Jelölés Tulajdonságok Megmunkálás és alkalmazás Poliészter gyanta / telítetlen / Epoxigyanta UP EP lágy, elasztikus szilárdság 15 MPa sűrűsége 1,2 g/cm 3 1 C fölött bomlik kétkomponensű paszta szilárdság 3-4 MPa sűrűsége 1,2 g/cm 3 a keverési arányra érzékeny. Kikeményedve jól csiszolható, forgácsolható. Üvegszálas /GFK/ anyagok ragasztásához, lakkokhoz. Kis zsugorodású, jó formakitöltésű, kikeményedve forgácsolható, csiszolható. Fémek, üveg és duroplasztok ragasztására, felületkitöltésre. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 5

6 Megnevezés Jelölés Tulajdonságok Megmunkálás és alkalmazás Fenolgyanta / bakelit / Szénszál erősítésű műanyag 2. Táblázat PF CFK szívós, kemény, jó szigetelő, szilárdság MPa, sűrűsége 1,3 g/cm 3, 12 C-ig hőálló kemény, szívós szilárdság 1MPa, sűrűség 1,7 g/cm 3 Hő és nyomás hatására kikeményedő sajtológyanta. Jól forgácsolható, nedvszívó. Fogaskerekek, tárcsák, burkolatok, villamos szigetelések. Főleg epoxigyantával készül. Jól forgácsolható, ragasztható. Repülők, sportkocsik karosszériaelemei, nagy terhelésű sporteszközök anyaga. A termoplasztok legjelentősebb előnye a hőre lágyuló technikákkal történő feldolgozhatóság. Így fröccsöntéssel, extruzióval ill. fúvással is feldolgozhatóak. Hőre lágyuló tulajdonságai révén újra feldolgozható, így felhasználása gazdaságos. Megnevezés Jelölés Tulajdonságok Megmunkálás és alkalmazás Polipropilén Polietilén és nagy sűrűségű PE Poliamid Akrilnitril butadién - sztirol PP PP/EPDM PE HDPE PA ABS nem kemény 13 C-on lágyul C-on olvad sűrűsége,9 g/cm 3 kemény és lágy kivitel is készül szilárdság 1-25 MPa sűrűsége,94 g/cm 3 lágyulás 11 C-on savakkal, lúgokkal szemben ellenáll kemény, kopásálló szilárdság 6-8 MPa sűrűsége 2,2g/cm lágyulás 16 C-on C-on olvad kemény, szívós szilárdság 5-7 MPa sűrűség 1.1g/cm 3 lágyulás 1 C-on C-on olvad Jól alakítható, hegeszthető, forgácsolható. Lökhárítók, doblemezek, műszerfalak, hűtőrácsok, tükörburkolatok, kerti bútorok, háztartási cikkek. Jól olvadó, alakítható, nehezen hegeszthető. Doblemezek, ablakmosó tartályok, üzemanyag tartályok, csővezetékek, csőelemek(hdpe), fóliák, játékok. Alakítható, forgácsolható, hegeszthető. Vízhűtők oldalvízterei, kiegyenlítő tartályok, ventilátor lapátok és házak, huzalok, fogaskerekek, védősisakok, ruhaanyagok Jól forgácsolható, csiszolható, alakítható, hegeszthető. Hűtőrácsok, dísztárcsák, visszapillantó tükrök, kismotor burkolatok. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 6

7 Megnevezés Jelölés Tulajdonságok Megmunkálás és alkalmazás Polimetil metakrilát (plexi) Poli(vinilklorid) 3. Táblázat PMMA PVC átlátszó, vegyi ellenálló szilárdság 55 MPa sűrűsége 1,8 g/cm 3 lágyulás 9 C 16 C-on olvad lágy és kemény kivitelben készül szilárdság 1-5 MPa sűrűsége 1,2-1,4g/cm 3 lágyulás 6 C-on Jól alakítható, forgácsolható, polírozható, hegeszthető és ragasztható. Biztonsági üvegek, burkolatok, motorszélvédők, szemüvegek. Jól alakítható, formázható, forgácsolható. Jól hegeszthető és ragasztható. Csomagtér burkolatok, kárpitok, fóliák, csőszerelvények. A termoplasztok külső tulajdonságai annyira közel állnak egymáshoz, hogy az egyes műanyagfajták felismeréséhez nagy gyakorlat, tapasztalat szükséges. Segíti a felismerést, ha egy darabját meggyújtjuk, vagy forrasztópákával kissé megolvasztjuk, hogy az olvadási tulajdonságai, a füstje és a szaga megfigyelhető legyen, melynek alapján a szakember felismeri az alkalmazott műanyag típusát. (ld. VII.- Melléklet) Termoreaktív műanyagok, amelyek melegítéskor nem puhulnak meg, mert térhálós szerkezetük miatt stabilisan vannak egymáshoz kötve a molekulák. Ezeket vagy az előállítás reakciósorozata közben formálhatjuk, vagy termoplasztikus anyagok térhálósításával állítják elő. Erős melegítés hatására hőbomlást szenvednek. Ilyen pl. a PE-X térhálósított polietilén. Leszűkítve a fejtegetést a hegesztés-technológiánkban alkalmazott hőre lágyuló műanyagokra (PE, PP) megjegyzendő, hogy a polimerizáció végterméke általában natúr színű por. Ebben a formában és összetételben legtöbbször nem alkalmas a végtermék gyártására. Általában még stabilizátort, csúsztatószert, színezéket kevernek hozzá a végleges megjelenés kialakítása érdekében, továbbá egy olvasztásos folyamat során tarhonyaszerű granulátumot készítenek belőle. Ez a lencseszerű anyag tárolás, anyagmozgatás, feldolgozás szempontjából a legkedvezőbb formájú féltermék. 3. A műanyagok tulajdonságai Polietilén: Polimerizációval nyert termék. A legegyszerűbb kettős vegyérték-kötést tartalmazó szénhidrogén, az etilén polimerizációját az 193-as években angol vegyészeknek sikerült megvalósítani, vagyis polietilént előállítani. A polietilénnek többféle változata ismert: Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 7

8 - a kis sűrűségű polietilén (rövidítése az angol low density kifejezésből LDPE), - és a nagy sűrűségű (rövid jelölése HDPE, a high density alapján) polietilén, - az egyik legújabb változat a lineáris kis sűrűségű (LLDPE ), ami speciális katalizátorok segítségével állítható elő. A kis sűrűség ellenére jó mechanikai tulajdonságai vannak. A tulajdonságokban megmutatkozó különbséget az eltérő előállítási körülmények okozzák. A kis sűrűségű polietilént nagy (15-2 MPa) nyomáson 2 C körüli hőmérsékleten végrehajtott polimerizációval nyerik. Ilyen körülmények között a polimerizáció során a CH2-csoportól leszakadhat egy hidrogénatom, amelynek a helyére CH3-csoport kapcsolódhat. Így elágazások jönnek létre az összekapcsolódó szénláncok bizonyos helyein, ami azt eredményezi, hogy a molekulák nem illeszkednek jól egymáshoz, ezért az anyag sűrűsége kisebb lesz. Más fizikai tulajdonságai is eltérnek a nagy sűrűségű polietilénétől. A kis sűrűségű polietilént fóliák, csomagoló- és szigetelőanyagok készítésére használják. Az 195-es évek elején egy német kémikus, Karl Ziegler olyan katalizátort fedezett fel, amelynek alkalmazásával légköri nyomáson és 6 C-os hőmérsékleten is lejátszódik az etilén polimerizációja. Az így képződő polimer igen hosszú, fonalszerű molekulákból áll. A molekulák jól illeszkednek, ezért az anyag sűrűsége nagyobb, mint a nagynyomású polimeré. A nagy sűrűségű polietilénből edényeket, csöveket, játékokat stb. gyártanak. A polimerizációval képződő makromolekulák lánchossza sohasem azonos, hanem szűkebb vagy tágabb határok között változik. Így konkrét molekulatömeget sem lehet megadni, csak átlagos molekulatömeggel jellemezhetjük az anyagot. A kis sűrűségű polietilén lánchossza A nagy sűrűségű polietilén az 5-3 tartományba esik. A legutóbbi időben egy új termék jelent meg: a különlegesen nagy moláris tömegű polietilén. Ez igen stabil, nagyon szilárd, ezért ebből készítik pl. a csípőprotézisek gömbfejét. Az ilyen nagy molekulatömegű és rendezett szerkezetű polietilénből (rövidítése: HOPE highly oriented PE) készülő műszál szilárdsága vetekszik az acéléval, 34 km hosszú darabja szakad csak el a saját súlya alatt. Polipropilén: A propilén polimerizációjából keletkezik a polipropilén. Benzinből krakkolással etilént és propilént állítanak elő. A krakkolás a molekulák Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 8

9 széthasításának folyamata. Ezt követően ebből a bomlástermékből épülnek fel az új molekulák. A folyamat lejátszódását katalizátorokkal irányítják. Az alkalmazott katalizátornak döntő befolyása van a polimer térszerkezetére. A propilén polimerizációjával többféle szerkezetű molekula alakulhat ki, attól függően, hogy a minden második szénatomhoz kapcsolódó metilcsoportok hogyan helyezkednek el. A polipropilén fizikai tulajdonságai, így a szilárdság, a törékenység, az átlátszóság erősen függ a metilcsoportok térbeli elhelyezkedésétől. Ha metilcsoportok elhelyezkedése szabályos, a láncmolekulák egymáshoz képest rendezetten helyezkednek el, és kristályos régiókat alkotnak. Ez eredményezi a szilárdságot. A rendezetlen, amorf régiók a rugalmassághoz és az ütésállósághoz járulnak hozzá. Poli(vinil-klorid): A (PVC) a harmadik legnagyobb mennyiségben gyártott polimer. Olcsó, sokoldalúan felhasználható műanyag. Vinil-klorid polimerizációjával állítják elő. Előnyös tulajdonságai közé tartozik, hogy nem gyúlékony. A hátrányos sajátsága pedig az, hogy hő vagy fény hatására viszonylag könnyen bomlik. Ilyenkor HCl molekulák hasadnak le a polimerről, és ez azt eredményezi, hogy a színtelen anyag megsárgul, majd teljesen megsötétedik. A bomlékonyságot stabilizátorok hozzáadásával csökkentik. Kemény és lágy változata van forgalomban. A kemény PVC fehér, vízben és a legtöbb szerves oldószerben is oldhatatlan, kemény (merev) anyag. Mechanikai tulajdonságai jók. Gyártanak belőle csöveket, vezetékeket, kemény falú palackokat, stb. A PVC ún. lágyítók hozzáadásával hajlékonnyá tehető. Az így kapott anyag a lágyított PVC. A lágyítók olyan kis vagy közepes molekulatömegű szerves vegyületek, amelyek csökkentik a szomszédos molekulák közötti másodlagos kötőerőket azáltal, hogy beékelődnek a polimer molekulái közé. A lágyított PVC 2-6% lágyítót tartalmaz, míg a kemény PVC csak 1 tömegszázalékig. A lágyított PVC-ből fóliák, palackok, elektromos vezetékek szigetelése, műbőr stb. készül. A hajlékonyság idővel csökken, rideggé válik az anyag, más szóval öregszik. Ha a vinil-kloridot más monomerekkel kopolimerizálják, például vinilacetáttal, akrilnitrillel stb., akkor alacsonyabb hőmérsékleten feldolgozható polimereket nyernek. (Az olyan polimerizációt, amelyben egynél többféle monomer épül be a láncba, kopolimerizációnak nevezzük.) Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 9

10 Polivinilidénfluorid (PVDF) (2) A PVDF részben kristályos szerkezetű hőre lágyuló polimer. Fő jellemzői: nagy szilárdság: 5-15 MPa (folyási, szakító, nyomó), nagy szívósság (hornyolt Charpy) - nem törik, széles alkalmazási hőmérséklet tartomány: -5 C-tól +21 C-ig, igen jó vegyi ellenálló képesség, összehasonlítva a PA, PETP polietilén tereftalát anyagokkal, fiziológiailag semleges, élelmiszerrel és gyógyszerrel érintkezhet, igen nagy keménység (Rockwell): M 75 - M 114, mérettartósság, jó rezgéscsillapítási képesség, kedvező kúszási ellenállás (1-3 MPa feszültség 1% nyúláshoz 1 h alatt 23 C-on), jó elektromos szigetelő és dielektromos tulajdonságok, jó ellenálló képesség nagyenergiájú sugárzásnak. Alapfokozata az erősítetlen, töltetlen termék. Különleges fokozata üvegszállal erősített. Kedvező mechanikai és kémiai tulajdonságait száz fokos hőmérséklet felett is használni lehet. Fő alkalmazási területei olyan gépelemek, részegységek - főleg az élelmiszeriparban, gyógyászatban -, amelyeket gyakran kell tisztítani, sterilizálni. (Fejőgépek, hőcserélők, szűrők, szivattyúk stb.) Megmunkálási technológiája a forgácsolás (esztergálás, marás, fúrás, fűrészelés): A hagyományos szerszámok használhatók, csak éles kivitelben. Hűtés javasolt, mellyel a forgácsolási sebességek a következők pl. v = 2-4 m/min esztergálásra és marásra, v= 5-1 m/min fúrásra. Ragasztása nem javasolt. A natúr, kristályos szerkezetű, erősítetlen PVDF jó mechanikai, hő- és elektromos tulajdonságai mellett kiemelkedő vegyszerállósága. 4. A polietilén (PE) és a polipropilén (PP) tulajdonságai 4.1.Kémiai tulajdonságok A PE és a PP alapanyag kémiailag hasonló. Molekuláik csak C és H atomokat tartalmaznak, melyek közt egyvegyértékű kötések vannak. Ebből következik egyik legfontosabb tulajdonságuk, a nagy kémiai ellenálló képesség (ld.: 3. Melléklet: Vegyszerállóság) és a nagyon kis elektromos vezetőképesség is. Kémiai behatásoknak igen jól ellenállnak, Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 1

11 csupán oxidációra érzékenyek. Ezt a tulajdonságot a tárolás során jelentkező napfény besugárzásnál, valamint a feldolgozás (hegesztés) során jelentkező hőhatásoknál kell elsősorban figyelembe venni. 4.2.Fizikai tulajdonságok A PE és PP fizikai tulajdonságai nem különböznek jelentősen egymástól. A közműiparban a PE terjedt el szélesebb körben, a PP magasabb hőmérsékletű közegek szállítására alkalmas (pl. padlófűtés). A polipropilén elsősorban termikus tulajdonságaiban különbözik a polietiléntől. Alacsonyabb hőmérsékleten hamarabb ridegedig, viszont a PE-vel szemben 6 C helyett 9 C-ig alkalmazható. A legkisebb sűrűségű műanyag. Lágyulási hőmérséklete valamivel alacsonyabb a PE-nél, hegesztési hőmérséklete megyegyezik azzal. Oldószerállóságuk hasonló, a PP ellenálló képessége vegyszerekkel szemben valamivel jobb. A műanyagok általános fizikai, mechanikai és vegyszerállósági tulajdonságainak összehasonlítása az 1. sz. Mellékletben találhatók. A PE, PP és PVC egyes mechanikai tulajdonsági adatai a 2. sz. Mellékletben találhatók. Néhány anyagtulajdonság szorosan kapcsolódik a műanyag csőrendszerek hegesztéséhez, illetve a vezeték építéséhez, ezért erről szükséges némi magyarázat. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 11

12 4.2.1.Hőtágulási együttható (α) A műanyagok hőtágulási együtthatója kb. 1-szerese a fémekének. E fizikai mennyiség jele: α Értéke nagysűrűségű polietilénre: PE K 5. ábra: Hőtágulásból eredő hosszváltozás nomogramja Az 5. ábráról leolvasható, hogy a cső hőmérséklet változása függvényében egy-egy hosszúságú csőszakasz hosszváltozása mekkora. Főleg a fekete színű csöveknél kell számolni szabadtéren a napsütés hatására bekövetkező felmelegedéssel, még normál 2-25 C levegőhőmérsékleten is képes akár 8 C-ra felhevülni a cső. A hosszváltozás fektetési problémákat is okozhat, de még nagyobb a veszélye annak, ha nagy melegben, a felmelegedett (kitágult) csövet fix pontok közé beépítünk, mivel a későbbi hűlés hatására az összehúzódás falfeszültség növekedés formájában láthatatlanul jelentkezik. Az így fellépő feszültség, mint járulékos hatás szuperponálódik a többi így a belső túlnyomásból eredő falfeszültségre. A járulékos terhelések okozta feszültségeket a szilárdsági méretezésnél, csőfektetésnél figyelembe kell venni Folyási index (MFR) Ez a mutatószám a megolvasztott anyag viszkozitására vonatkozik. Szabványos körülmények közt (6. ábra) sajtolnak egy kör alakú nyíláson ki műanyag ömledéket, s az időegység alatt kifolyt ömledék tömegének grammban kifejezett értéke ez a szám. A hőmérséklet növekedésével az anyag viszkozitása csökken, így több anyag folyik ki. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 12

13 6 ábra: Kapilláris viszkoziméter 1 terhelés 2 hőmérő 3 hőszigetelés 4 acél henger 5 fűtőbetét 6 dugattyúrúd 7dugattyú 8 kapilláris 9 tartólap Jelentősége az azonos családon belüli műanyagok kompatibilitásának meghatározásánál van. A hegesztések során a létrehozott ömledékre összesajtoló erők hatnak, amennyiben a hegesztési hőmérsékleten alacsony a műanyag viszkozitása, az ömledék nem tud a homogenizálódni, nem jön létre hegedés. Még egy adott műanyag típuson belül is egyes gyártmányok folyási indexe különbözhet. Ez az anyagtulajdonság vizsgálata csak néhány tized grammnyi anyagot igényel, maga a mérés is gyors, így egyik legelterjedtebb vizsgálat. Csőés idomgyártásnál a vásárolt alapanyag (granulátum) minden tételét minősítik ezzel a módszerrel Tartós szilárdság A műanyagok egyik sajátossága, hogy szilárdságuk terhelés hatására változik, csökken. Ennek mértékét (amennyiben számítható) figyelembe kell venni a terhelt szerkezeteknél, így a csövek méretezésénél. Tapasztalati tény, hogy pl. egy 1 bar tartós túlnyomásra méretezett cső néhány 1 másodpercig akár 5 bar túlnyomást is elvisel, s csak utána pukkan ki. Ugyancsak változik csökken a terhelhetőség a hőmérséklet növekedésével. Ez a magyarázata annak, hogy különböző anyagú csöveket rájuk jellemző hőmérsékleten lehet csak üzemeltetni. Az 4. Mellékletben négy különböző műanyagból készült, 1 bar-ra méretezett cső adatai vannak feltüntetve olyan összefüggésben, hogy ha ezek a méretezés szerint 2 C-os hőmérsékleten 1 bar belső túlnyomást 5 évig képesek meghibásodás nélkül elviselni, ehhez képest hogyan csökken élettartamuk magasabb hőmérsékleten. A táblázatból az is kitűnik, hogy amennyiben rövidebb élettartammal számolunk, úgy a nyomás mennyire növelhető. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 13

14 A polietilén csövek körében igen részletes vizsgálatok folytattak a legkülönbözőbb generációjúakra is. E fogalom az azonos anyagcsaládba tartozó mégis eltérő tulajdonságú műanyagok megkülönböztetésére vonatkozik. A nagy sűrűségű polietilének közt is a kezdetben gyártott anyagot később egyre nagyobb szilárdságúak követték. Ezt az anyagra vonatkoztatott elvárható legkisebb feszültség MPa-ban kifejezett értékével jelölik, és angol rövidítéssel MRS-nek nevezik. E számérték 1-szerese kerül a PE jel mellé, így: MRS PE 6,3 [MPa] PE 63 8, [MPa] PE 8 1, [MPa] PE 1 PE 8 anyagból készült cső 7. ábra: Szilárdság-hőmérséklet-élettartam nomogramok PE 1 anyagból készült cső Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 14

15 A feszültség-hőmérséklet összefüggést az eddigi tapasztalatok (SOLVAY) alátámasztják: ahol: lgt A B T C lg T t = idő T = hőmérséklet [K] σ = feszültség [Nmm -2 ] A,B,C = kísérleti, ill. anyagállandók A 7. ábra nomogramjairól leolvasható, hogy 1 óra elteltével a 8 Con névleges nyomásával terhelt cső szilárdsága rohamosan csökken. Erre a jelenségre alapul a nemzetközileg elfogadott EN MSZ ISO 1167:26 Műanyag csővezetékrendszerek - Hőre lágyuló műanyagcsövek - A belső nyomásállóság meghatározása állandó hőmérsékleten. c. szabvány, amely különböző PE 8 anyagú csövekkel szemben támasztott követelményeket tartalmazza. 2 e p DN e és DN SDR e p p SDR [Mpa] [bar] 11,92 9,2 { σ = 4,6 Mpa 17,58 5,8 17,6,55 5,5 4. Táblázat: Nyomásállóság 165 óra 8 C-on: 4,6 Mpa érintőirányú húzófeszültség p p SDR [Mpa] [bar] 11,8 8 { σ = 4, [Mpa] 17,5 5,5 17,6,482 4,82 5. Táblázat: Nyomásállóság 1 óra 8 C-on: 4, Mpa érintőirányú húzófeszültség ahol: e DN σ p = falvastagság = a cső külső átmérője = érintőirányú húzófeszültség = belső túlnyomás Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 15

16 Kúszás A műanyagok még normál hőmérsékleten is bizonyos terhelő erő hatására maradandóan deformálódnak. Ez lassú folyamat, s csak egy meghatározott feszültség felett jelentkezik. Ha káros ez az alakváltozás, akkor a fajlagos terhelés csökkentésével lehet kiküszöbölni. Ha a műanyag csöveket az acélhoz hasonlóan karimás kötéssel akarjuk szerelni, úgy a szorítócsavarok feje idővel besüppedne a műanyag karima anyagába, a kötés szorossága (tömítettsége) megszűnne. A csavarfejek alatti anyagfeszültséget alátét elhelyezésével nagyobb felületen lehet megosztani. Ezért alkalmazzuk a lazakarimát, amely igen nagy felületen szorítja a műanyagcső végére hegesztett kötőgyűrűt. 8. ábra: Két műanyag cső összekötése hegtoldatos kötőgyűrűkkel-lazakarimákkal Rugalmassági modulus(e) A műanyagok rugalmassági modulusa 2-ad része az acélokénak. Mégsem egyformák. A PE PP PVC sorrendben növekszik értéke (tapasztalhatjuk is, hogy míg a PE csöveket rugalmasságuknak köszönhetően akár ívben meghajlítva is fektethetők ezzel sokszor kiküszöbölhető idom beépítése-, addig a PCV csövekhez már kis szögeltérés esetén is ív-idomot kell beépíteni. R=2 DN 9. ábra: PE cső ívelt fektetése 2 C-on Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 16

17 A fektetési hőmérséklettől függően a megengedett hajlítási sugár változik, csökkenő hőmérséklet mellett csak nagyobb sugarú ív alkalmazható. 5. Műanyagok feldolgozása Kiinduló félkész termék a granulátum. 1. ábra: Granulátum Ezt zsákokban, vagy ömlesztve tartálykocsikban szállítják a felhasználási helyre. Itt tárolt mennyiségtől függően továbbra is zsákokban, vagy silókban tárolják. Utóbbi esetben a tényleges felhasználási helyre már csővezetéken is eljuttatható. A feldolgozást nagyon megnehezítheti a granulátum esetleges nedvessége. Szakszerű feldolgozás első lépcsője a granulátum szárító. Minden további feldolgozásra vonatkozik az az irányelv, ami megkülönbözteti a PE-t és PP-t a PVC-től, mégpedig az, hogy a PVC feldolgozásakor (esetleges technológiai hiba, vagy helyi túlmelegedés miatt) sósav szabadulhat fel, amely részben egészségre veszélyes, így csak annak ellenálló anyagú szerszámokkal dolgozható fel Csőgyártás A csőgyártás technológiája az extrudálás. A berendezés feltöltőjén át a granulátum szabályozható hőmérsékletű csigába kerül. A csiga forgása közben előre tolja a granulátumot, az megolvad, miközben a csigacsigaház kialakítása következtében létrejövő kompresszió a szemcsék közti levegőt kiszorítja, az anyag homogén masszává válik. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 17

18 11. ábra: Extruder szerkezete 1 Meghajtó sor 5. Vákuumos hűtő, kalibráló 2. Súlymérő-adagoló 6. Ultrahangos falvastagság kalibráló 3. Csigaház, vezérlő 7. Hűtő 4. Extruderfej 8. Lehúzó 12. ábra: Extruder sor. A csigaházon keresztüljutó, már homogén ömledék a csőgyártó szerszámba kerül, melynek gyűrű alakú nyílása adja meg a cső külsőbelső méretét (természetesen számolva az anyag nagy hőtágulási tényezőjével). Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 18

19 1 Magtartó 3 Mag 2 Szerszámház 4 Csőszerszám 5 Központosító 13. ábra: Csőgyártó szerszám A még lágy, de már cső alakú anyag a hűtött kalibrálóba kerül, ahol szilárdulás közben elnyeri végleges átmérőjét, falvastagságát. A kalibráló gyűrű belső felületéhez vákuum szívja neki a csövet. 1 Tüske 2 Csőszerszám 3 Hűtővíz 4 Túlfolyó 5 Vákuumkalibráló 14. ábra: Hűtőkád és vákuumkalibráló A cső útja a hűtőkád, mely több tagból állhat (a gyártott csőátmérő és annak falvastagsága függvényében), egyes tagok hűtővíz hőmérséklete úgy van beállítva, hogy az extrudálási sebesség és a csőfal lehűlése az előírt arányban legyen egymással. MEGJEGYZÉS: Túl gyors lehűlés a csőfalban káros feszültségeket fagyaszt be. Ez okozhatja a cső későbbi mérettorzulását, zsugorodását. Megtörtént, hogy a helytelen, túl gyors hűtés hatására a DN 4 36,4mm-es cső, mely a gyártás után, már környezeti hőmérsékletre hűlve valóban 4 mm-es volt. Néhány hét múlva(!) átmérője 385 mm-re zsugorodott. Mindezt a belső feszültség okozta. A belső falfeszültség a cső repedésterjedésére is káros hatással van. Ugyancsak megtörtént, hogy egy így hibásan gyártott DN ,8 mm-es (azaz 1 bar-os) cső a nyomáspróba során egy egyébként hegesztési hibából adódó varrat elszakadásából kiindulóan mintegy 7 m hosszan felhasadt a palástján. Hogy ezt a falba befagyott feszültség okozta, az is bizonyítja, hogy a repedés terjedésekor, amikor egy jó varrathoz ért, azon átugrott(!) és a másik oldalon folytatódott a repedés. Mindez azzal magyarázható, hogy a hegesztés során a varrat környezetére ható hőhatás feloldotta a falfeszültséget, mintegy kilágyította. A hűlés közben egy tárcsa gördül a cső felső palástján, mely fűtve van, s kerületére vannak szerelve betűket és számokat formáló benyomó- Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 19

20 tömbök. Ezek olvasztják a tárcsa és a cső közé juttatott színes szalagból a csőbe a szabványos jelölést, amely 1 m-enként ismétlődik. A csövek sárga vagy fekete (=gáz), kék (=víz), okker (=szennyvíz vagy egyéb alárendelt célú) keverékből készülnek. A cső palástját azonosító csíkkal látja el a gyártó, mely utal a felhasználási területre (pl.: fekete csövön sárga csík=gáz, kék csík =víz, stb.). A csík ugyanabból az alappolimerből (PE) van a csőhöz hozzá extrudálva (koextrudálva), mint amilyen a cső anyaga, így jelenléte annak szilárdságát nem befolyásolja. A csöveket szabványos külső átmérősorokban és falvastagság lépcsőkben gyártják. A cső külső átmérőjének és falvastagságának hányadosa a nemzetközi jelölés szerint az SDR (csőosztály) értéke. SDR DN e (Egyes előírásokban találkozunk a DN/OD jelöléssel is, ami megerősíti, hogy a DN a műanyagcső külső átmérőjére vonatkozik [outside diameter], nem pedig a még rajta lévő egyéb bevonatra ld. több rétegű csövek.) Alkalmazott jelölés még a csősorozat (S) jelzőszám, melyet az alábbi képlettel lehet számolni: SDR 1 S 2 és SDR= s S+1 Csősorozat Csőosztály S SDR ,5 26 8,3 17, Táblázat: Szabványos csősorozatok és csőosztályok Az S értékének bevezetése egyszerű számolásra ad lehetőséget. Ha σ helyér a PE jel utáni értéket helyettesítjük be (pl. PE 8) És a csősorozat S sel van megadva (pl. S=5 vagyis SDR=2 S+1=11 akkor közvetlenül számolható a megengedett üzemi nyomás bar-ban: σ=p S illetve: p 8 p 16 S 5 Ha a biztonsági tényezőt is figyelembe vesszük (pl. gázra BT=2), akkor p üz. max =16:2= 8 bar Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 2

21 A csövek alkalmazási nyomáshatárát a szállított közeg anyagától függő biztonsági tényező is befolyásolja az anyagminőségtől függően. Gázra hazánkban a biztonsági tényező legalább 2, míg vízre 1,6 vagy 1,25 értékkel szoktak számolni a tervezők. A csövek fontos gyártási előírásai a mérettűrések. Mind a külső átmérőnek, mind a falvastagságnak csak pozitív eltérése lehet, melyet a vonatkozó csőszabványok tartalmaznak: PE gázcső szabvány-sorozat MSZ EN 1555 PE vízcső szabvány-sorozat MSZ EN 1221 Műanyag csővezetékrendszerek meleg és hideg vizes berendezésekhez Polipropilén. Műanyag csővezetékrendszerek meleg és hideg vizes berendezésekhez. Klórozott poli(vinil-klorid), (PVC-C) Műanyag csővezetékrendszerek meleg és hideg vizes berendezésekhez. Térhálósított polietilén (PE-X) Műanyag csővezetékrendszerek meleg és hideg vizes berendezésekhez. Polibutilén (PB) 7. Táblázat: Műanyagcső szabványok MSZ EN ISO MSZ EN ISO MSZ EN ISO MSZ EN ISO A csőgyártás folyamatos gyártástechnológia, így a beépítésre (szállításra) kerülő csőhosszakat a tárolási, szállítási lehetőségek korlátozzák. A csöveket általában átmérőjüktől és a gyártó lehetőségétől függő mérethatárig 1-3 m-es tekercsekben, nagyobb átmérők esetében 6-12 m-es, vagy még hosszabb szálakban hozzák forgalomba. A minél nagyobb varratmentes csőhossz megválasztását a szükséges hegesztések számának csökkentése indokolja, azonban korlátozó tényező a szállítási és beépítési körülmény is. Az optimalizálás a konkrét kivitelezést ismerő személy fontos feladata Idomok gyártása A műanyag idomgyártás technológiája a sajtolás és a fröccsöntés. Sajtolásnál előre plasztikált műanyag ömledéket sajtolnak be alakadó formába. Ez az eljárás általában utómegmunkálást igényel, kevésbé termelékeny. A korszerű fröccsöntő gép alapvetően két fő részből áll: a fröccsöntő egységből és a szerszámhordozó, szerszám záró egységből. A fröccsöntő gépek legfőbb alkatrésze a csigadugattyú, amely méreteiben és arányaiban is igen hasonló az extrudercsigához, azzal a lényeges különbséggel, hogy a csigadugattyú nemcsak forgásra, hanem egyidejűleg (ezzel ellentétes : reciprok) dugattyú-szerű mozgásra is képes, a visszavonuló dugattyúmozgás közben a forgó csiga az extruderhez hasonlóan megömleszti, (plasztikálja) és maga elé tolja a Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 21

22 hőre lágyuló alapanyagot. Ezekkel a gépekkel jelentős utónyomás (> 1 MPa), nagyfokú automatizálás, és korábban soha nem tapasztalt alkatrészgyártási sebesség, ill. hatékonyság valósítható meg. A fröccsöntő gép egyik fő része tehát maga a fröccsöntő egység (fröccsaggregát), amelyhez a másik fő rész, a robosztus szerszám záró egység csatlakozik. Mivel a polimer ömledék igen nagy nyomása jelentős méretű felületen érvényesül, az osztott szerszám részeit összeszorító erő, amely 15 2 %-kal meg kell hogy haladja a szerszám üregben kialakuló nyomásból fakadó erőt, ez már a középméretű fröccsöntő gépeken is többszáz tonna. A szerszámzáró egység egy álló és egy mozgó szerszám felfogó (függőleges) lapot tartalmaz, ez utóbbit tipikusan 4 vaskos vízszintes vezető oszlop vezeti. A szerszámzáró egység mozgatását biztosíthatja hidraulikus rendszer, de gyakori a könyökemelős mechanizmus is. A szerszámzáró egység elülső és hátulsó része tehát mozdulatlan, míg középső része a függőleges szerszám felfogó lappal mozog, minden ciklusban egyszer összezárja, majd ciklus végén kinyitja a szerszámot. Utómegmunkálásra nincs szükség, gazdaságos, anyagtakarékos, gyors, ciklikus eljárás. Műanyag féltermékek további felhasználása igen széleskörű. Csőrendszerek, lemezből kialakított formák, membránfelületek alakíthatók ki belőle. Az idomok csövekhez csatlakoztatása történhet ugyan oldható (gumigyűrűs) kötésekkel is, de jelen kiadványban a tartóssággal és üzembiztonsággal legmegfelelőbb, hegesztéssel csatlakoztatható idomok kerülnek ismertetésre. Tekintettel arra, hogy a PP csőrendszerek mind anyagukban, mind hegesztés-technológiájukban nagyon hasonló a PE-hez, csak néhány kivétel található, először a PE csőrendszerek idomai, csőelemei kerülnek ismertetésre. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 22

23 15. ábra: A fröccsöntés folyamata Áttekinthető az idomok sokfélesége az alábbi tagolás alapján: 1. Egyenes kötőelemek melyek akár műanyag-műanyag, akár műanyag acél (esetleg más anyag) egytengelyű összekapcsolására alkalmasak. 2. Iránytörés kialakítására alkalmas elemek melyek azonos anyagú (PE vagy PP) csőrendszerbe építve iránytörés kialakítására alkalmasak. 3. Elágazó elemek beépítésük ugyancsak azonos anyagú csőrendszerbe behegesztve azonos vagy kisebb átmérőjű, 9 -os vagy ettől eltérő (egyes esetekben bizonyos korlátok közt tetszőleges) szögű elágazások kiépítésére alkalmasak. A 2. és 3. kategóriába tartozó idomok gyártástechnológiai szempontból alapvetően két csoportra tagolhatók. Egyik csoport a fröccsöntött Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 23

24 idomoké, a másik a beépítendő vezetékrendszer anyagával megegyező csődarabokból, azok szög alatti hegesztésével készülnek. Ez utóbbiakat nevezik konfekcionált idomoknak. A polietilén és polipropilén technológiáknál alkalmazott a fűtőszálas hegesztési eljárás, amelynél a hegesztéshez szükséges hőbevitelt a idomba beépített ellenálláshuzalokra kapcsolt elektromos áram Joulehője biztosítja. Az idomok formailag általában megegyeznek a hevítőelemmel beépíthető tokos idomokkal, mégis találhatók speciális idomok. (Ld. az e technológiával foglalkozó Oktatási Jegyzetben.) Természetesen fenti idomok kombinációjával előregyártási körülmények között újabb idomok is előállíthatók. Táblázatos áttekintésük az 5. és 6. Mellékletben található, de az egyes cső- és idomgyártók honlapjain, katalógusaiban is további információhoz lehet jutni. A csőidomok csőhöz hegesztési módja szerint a kötés kialakulhat a cső/idom-vég homlokfelületén, ezt az eljárást tompahegesztésnek nevezzük, mely hegesztőtükör alkalmazásával történik. A kötés palástfelületen is történhet. A hegesztett kötés kialakítható a csővég külső palástján teljes kerület mentén. Ez nagyon hasonló a közismert tokos ragasztott vagy gumigyűrűs kötésekhez, azzal a különbséggel, hogy az átlapolt felületek közt a felületi molekulák közti összetartó erő, a hegesztett kohéziós kötés jön létre. Ezek az eljárások összefoglaló néven a tokos hegesztések. Ugyancsak palástfelületen, csak annak egy meghatározott rész-felületén kerülnek felhegesztésre egyes idomtípusok, melyeket a szaknyelv éppen csatlakozási hasonlóságuk miatt nyeregidomoknak nevez. A palástfelületen kialakított hegesztések a megolvasztáshoz szükséges hő beviteli módja szerint tagolhatók hevítőelemes és hevítőelem nélküli eljárásokra. Minden hegesztésnél egyik nagyon fontos feltétel a csatlakozó részek előírt geometriája. Sokkal célszerűbb az egyes elemek illeszkedését megfelelő gyártással biztosítani, mint azt a konkrét (helyszíni) hegesztések előkészítő tevékenységeként elvégezni. A tokos hegesztéseknél csőgyártással biztosított külső átmérő a vonatkoztatási méret. Ez mint az előzőkben látható mindig pozitív tűrésmezővel jellemezhető. A jelenleg érvényben lévő PE csőszabványokban a tűrésmező gázcsöveknél két MSZ EN (A és B), a vízcsöveknél három MSZ EN (A, B, N) fokozatra van tagolva. KIEGÉSZÍTÉS: A fokozat esetében a tűrés: +,9d n Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 24

25 B fokozat esetében a tűrés: +,6d n N fokozat esetében a tűrés csőméret tartományonként eltérő: ha d n < 75 mm, akkor: (,8d n +1) mm ha 9 < d n < 25 mm, akkor: (,2d n ) mm ha d n >25 mm, akkor: (,35d n ) mm A csőhöz tokosan csatlakozó idomok tokméreteire a kapcsolódó honosított európai szabványok nem adnak teljesen egyértelmű, általános irányelveket. Így például a gázcső-rendszerekbe építendő idomokra vonatkozó MSZ EN szabvány csak a hevítőelem nélkül beépíthető (fűtőszálas) idomok méreteit írja elő, míg a vízvezetéki idom szabvány MSZ EN két méretcsoportra ír elő általános tokméreteket (16<d n <63 és 75<d n <125 mm-es méretekre). Az idomgyártók egyébként sem kapnak részletes szabályozást a 22- ben közzétett EU szabványokból, így a gyártókra hárul az a feladat, hogy a felhasználóknak (oktatótól, tervezőtől a kivitelezőig) használható méretezett előírást (tájékoztatást) állítson össze, amely alapja lehet egy kivitelezés vitatott technológiai részleteinek. MEGJEGYZÉS: Az építési termékek műszaki követelményeinek, megfelelőség igazolásának, valamint forgalomba hozatalának és felhasználásának részletes szabályairól a 3/23. (I. 25.) BM-GKM-KvVM együttes rendelet ad szabályokat. Ennek értelmében erre e rendeletben feljogosított akkreditált vizsgáló laboratórium bocsáthat ki Építőipari Műszaki Engedélyt (ÉME). Ennek alapja a termékcsaládra vonatkozó szabvány, annak hiányában Vállalati Szabvány, amely kötelezően tartalmazza az idomok minőséget, felhasználást érintő jellemző paramétereit, így a méreteket is. Polietilén csőidomok vonatkozásában az egyedüli magyar gyártó, a VÖRSAS Kft. az általa gyártott és forgalmazott csőidomokra vonatkozó ÉME-vel rendelkezik. Vállalati Szabványuk (VSZ 22 VS:23) messze több információt tartalmaz felhasználói számára, mint a korábban említett szabványok. Itt jegyzendő meg, hogy ez a szabvány a méreteken kívül az egyes hegesztésekre vonatkozó jóváhagyott hegesztés-technológiákat, a WPQR eket (Weld Procedure Qualification Record) is tartalmazza. Mindenképpen szükséges valamilyen irányelvet felhasználni a hegesztés-technológiák alkalmazása során. A megjegyzésben említett szabvány tokméretekre vonatkozó előírásait a 16. ábra jelölése szerint a 8. Táblázat tartalmazza. Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 25

26 16. ábra: Általános tokméretek jelölése DN 2 19, , ,3 4 39,2 5 49, , , , , ,5 d 1 [mm],3,3,4,4,5,5,5,6,6,6 8. Táblázat: Általános tokméretek d 2 [mm] 19,5 24,5 31,5 39,45 49,45 62,5 74,25 89,2 19,5 123,95,3,3,4,4,5,6,6,6,6,6 d 3 [mm] t [mm] 27 14, , 42 18, 52 2, ,5 8 27, , , , , Anyagismeret, hegesztés-technológia elmélet 26