Pengelasan plastik adalah pengelasan untuk bahan plastik setengah jadi, dan dijelaskan dalam ISO 472 sebagai proses penyatuan permukaan bahan yang melunak, umumnya dengan bantuan panas (kecuali pengelasan pelarut). Pengelasan termoplastik dilakukan dalam tiga tahap berurutan, yaitu persiapan permukaan, penerapan panas dan tekanan, dan pendinginan. Banyak metode pengelasan telah dikembangkan untuk penyambungan bahan plastik setengah jadi. Berdasarkan mekanisme pembangkitan panas pada antarmuka pengelasan, metode pengelasan untuk termoplastik dapat diklasifikasikan sebagai metode pemanasan eksternal dan internal. Produksi lasan berkualitas baik tidak hanya bergantung pada metode pengelasan, tetapi juga kemampuan las bahan dasar. Oleh karena itu, evaluasi kemampuan las lebih penting daripada operasi pengelasan untuk plastik. Sejumlah teknik digunakan untuk pengelasan produk plastik setengah jadi seperti yang diberikan di bawah ini:

1.     Pengelasan gas panas

Pengelasan gas panas, juga dikenal sebagai pengelasan udara panas, adalah teknik pengelasan plastik menggunakan panas. Pistol panas yang dirancang khusus, disebut hot air welder, menghasilkan pancaran udara panas yang melembutkan bagian yang akan disambung dan batang pengisi plastik, yang semuanya harus dari plastik yang sama atau sangat mirip. (Mengelas PVC ke akrilik adalah pengecualian untuk aturan ini.)

Pengelasan udara / gas panas adalah teknik fabrikasi umum untuk membuat barang-barang kecil seperti tangki kimia, tangki air, penukar panas, dan perlengkapan pipa. Dalam hal jaringan dan film, batang pengisi tidak boleh digunakan. Dua lembar plastik dipanaskan melalui gas panas (atau elemen pemanas) dan kemudian digulung bersama. Ini adalah proses pengelasan yang cepat dan dapat dilakukan secara terus menerus.

2.     Batang las

Batang las plastik, juga dikenal sebagai batang las termoplastik, adalah batang dengan penampang melingkar atau segitiga yang digunakan untuk mengikat dua potong plastik menjadi satu. Mereka tersedia dalam berbagai warna agar sesuai dengan warna bahan dasar. Batang las plastik yang digulung dikenal sebagai "spline". Aspek penting dari desain dan pembuatan batang las plastik adalah porositas material. Porositas tinggi akan menyebabkan gelembung udara (dikenal sebagai rongga) di batang, yang menurunkan kualitas pengelasan. Oleh karena itu, kualitas tertinggi dari batang las plastik adalah yang memiliki porositas nol, yang disebut voidless.

3.     Penyegelan panas

Penyegelan panas adalah proses penyegelan satu termoplastik ke termoplastik lain yang serupa menggunakan panas dan tekanan. Metode kontak langsung dari penyegelan panas menggunakan die atau batang penyegel yang dipanaskan secara konstan untuk menerapkan panas ke area kontak atau jalur tertentu untuk menyegel atau mengelas termoplastik bersama-sama. Penyegelan panas digunakan untuk banyak aplikasi, termasuk konektor segel panas, perekat yang diaktifkan secara termal dan penyegelan film atau foil.

Aplikasi umum untuk proses penyegelan panas: Konektor segel panas digunakan untuk menyambungkan LCD ke PCBdi banyak elektronik konsumen, serta di perangkat medis dan telekomunikasi. Penyegelan panas produk dengan perekat termal digunakan untuk menahan layar tampilan yang jelas ke produk elektronik konsumen dan untuk rakitan atau perangkat termo-plastik tertutup lainnya di mana pemasangan panas atau pengelasan ultrasonik bukan merupakan pilihan karena persyaratan desain bagian atau pertimbangan perakitan lainnya. Penyegelan panas juga digunakan dalam pembuatan film tes darah dan media filter untuk darah, virus dan banyak perangkat strip tes lainnya yang digunakan di bidang medis saat ini.

Foil dan film laminasi sering kali disegel panas di atas nampan medis termoplastik, piring Microtiter (sumur mikro), botol dan wadah untuk menutup dan/atau mencegah kontaminasi untuk perangkat uji medis, nampan pengumpulan sampel dan wadah yang digunakan untuk produk makanan. Kantong atau wadah fleksibel yang diproduksi oleh Industri Medis dan Makanan menggunakan penyegelan panas baik untuk pengelasan perimeter bahan plastik kantong dan/atau untuk menyegel port dan tabung ke dalam kantong. Berbagai sealer panas tersedia untuk bergabung dengan bahan termoplastik seperti film plastik: Sealer batang panas, Sealer impuls, dll.

4.     Pengelasan freehand

Dengan pengelasan freehand, pancaran udara panas (atau gas inert) dari tukang las ditempatkan pada area las dan ujung batang las secara bersamaan. Saat batang melunak, ia didorong ke dalam sambungan dan menyatu ke bagian-bagiannya. Proses ini lebih lambat dari kebanyakan yang lain, tetapi dapat digunakan di hampir semua situasi.

5.     Pengelasan speed tip

Dengan kecepatan pengelasan, tukang las plastik, mirip dengan besi solder dalam penampilan dan watt, dilengkapi dengan tabung umpan untuk batang las plastik. Speed tip memanaskan batang dan substrat, sementara pada saat yang sama menekan batang las cair ke posisinya. Manik-manik plastik lunak diletakkan ke dalam sambungan, dan bagian-bagian dan batang las menyatu. Dengan beberapa jenis plastic seperti polypropylene, batang las yang dilelehkan harus "dicampur" dengan bahan dasar semi-meleleh yang sedang dibuat atau diperbaiki.

Teknik pengelasan ini telah ditingkatkan dari waktu ke waktu dan telah digunakan selama lebih dari 50 tahun oleh perakit dan reparasi plastik profesional secara internasional. Metode pengelasan speed tip adalah teknik pengelasan yang jauh lebih cepat dan dengan latihan dapat digunakan di sudut yang sempit. Versi "gun" speed tip pada dasarnya adalah besi solder dengan ujung datar yang lebar yang dapat digunakan untuk melelehkan sambungan las dan bahan pengisi untuk membuat ikatan.

6.     Pengelasan ekstruksi

Pengelasan ekstrusi memungkinkan penerapan las yang lebih besar dalam satu lintasan las. Ini adalah teknik yang disukai untuk menyambung material dengan ketebalan lebih dari 6 mm. Batang las ditarik ke dalam ekstruder plastik genggam mini, diplastisasi, dan dipaksa keluar dari ekstruder terhadap bagian-bagian yang disambung, yang dilunakkan dengan semburan udara panas untuk memungkinkan terjadinya ikatan.

7.     Pengelasan kontak

Ini sama dengan pengelasan titik kecuali bahwa panas disuplai dengan konduksi termal dari ujung penjepit, bukan konduksi listrik. Dua bagian plastik disatukan di mana ujung yang dipanaskan menjepitnya, meleleh dan bergabung dengan bagian-bagian itu dalam prosesnya.

8.     Pengelasan pelat panas

Terkait dengan pengelasan kontak, teknik ini digunakan untuk mengelas bagian yang lebih besar, atau bagian yang memiliki geometri sambungan las yang kompleks. Kedua bagian yang akan dilas ditempatkan pada perkakas yang dipasang pada dua pelat pers yang berlawanan. Sebuah pelat panas, dengan bentuk yang sesuai dengan geometri sambungan las dari bagian-bagian yang akan dilas, dipindahkan pada posisinya di antara kedua bagian tersebut.

Dua pelat yang berlawanan menggerakkan bagian-bagian ke dalam kontak dengan pelat panas sampai panas melunakkan antarmuka ke titik leleh plastik. Ketika kondisi ini tercapai, pelat panas dilepas, dan bagian-bagiannya ditekan bersama dan ditahan sampai sambungan las mendingin dan mengeras kembali untuk menciptakan ikatan permanen.

Peralatan las pelat panas biasanya dikontrol secara pneumatik, hidraulik, atau elektrik dengan motor servo. Proses ini digunakan untuk mengelas komponen di bawah kap otomotif, komponen trim interior otomotif, perangkat filtrasi medis, komponen peralatan konsumen, dan komponen interior mobil lainnya.

9.     Pengelasan non-kontak / IR

Mirip dengan pengelasan hot plate, pengelasan non-kontak menggunakan sumber panas inframerah untuk melelehkan antarmuka las daripada piring panas. Metode ini menghindari potensi bahan yang menempel pada hot plate, tetapi lebih mahal dan lebih sulit untuk mencapai lasan yang konsisten, terutama pada bagian-bagian geometris yang kompleks.

10. Pengelasan frekuensi tinggi

Pengelasan Frekuensi Tinggi, juga dikenal sebagai Dielectric Sealing atau Radio Frequency (RF) Heat Sealing adalah teknologi yang sangat matang yang telah ada sejak tahun 1940-an. Gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi dalam rentang frekuensi radio dapat memanaskan polimer tertentu untuk melunakkan plastik untuk bergabung. Plastik yang dipanaskan di bawah tekanan dilas bersama. Panas dihasilkan di dalam polimer dengan reorientasi cepat beberapa dipol kimia polimer, yang berarti bahwa pemanasan dapat dilokalisasi, dan prosesnya dapat berlangsung terus menerus.

Hanya polimer tertentu yang mengandung dipol yang dapat dipanaskan oleh gelombang RF, khususnya polimer dengan daya rugi tinggi. Di antaranya, PVC, poliamida (PA) dan asetat biasanya dilas dengan teknologi ini. Dalam praktiknya, dua potong bahan ditempatkan di atas meja tekan yang memberikan tekanan pada kedua area permukaan. Dies digunakan untuk mengarahkan proses pengelasan. Ketika pers datang bersama-sama, gelombang frekuensi tinggi (biasanya 27,120 MHz) dilewatkan melalui area kecil antara cetakan dan meja tempat pengelasan berlangsung. Frekuensi tinggi ini (frekuensi radio) memanaskan plastik yang dilas di bawah tekanan, mengambil bentuk cetakan.

Pengelasan RF cepat dan relatif mudah dilakukan, menghasilkan degradasi polimer yang terbatas bahkan mengelas lapisan tebal, tidak menimbulkan asap, membutuhkan energi dalam jumlah sedang dan dapat menghasilkan las tahan air, udara, dan bakteri. Parameter pengelasan adalah daya las, waktu dan tekanan (pemanasan dan pendinginan), sedangkan temperatur umumnya tidak dikontrol secara langsung. Bahan pembantu juga dapat digunakan untuk memecahkan beberapa masalah pengelasan. Jenis pengelasan ini digunakan untuk menyambungkan film polimer yang digunakan di berbagai industri di mana diperlukan segel anti bocor yang kuat dan konsisten. Dalam industri kain, RF paling sering digunakan untuk mengelas PVC dan poliuretan (PU) dilapisi kain. Bahan lain yang biasa dilas menggunakan teknologi ini adalah nilon, PET, PEVA, EVA dan beberapa plastik ABS. Berhati-hatilah saat mengelas uretan karena diketahui mengeluarkan gas sianida saat meleleh.

11. Pengelasan induksi

Ketika isolator listrik, seperti plastik, dilekatkan dengan bahan yang memiliki konduktivitas listrik tinggi, seperti logam atau serat karbon, pengelasan induksi dapat dilakukan. Peralatan las berisi kumparan induksi yang diberi energi dengan arus listrik frekuensi radio. Ini menghasilkan medan elektromagnetik yang bekerja pada benda kerja konduktif listrik atau feromagnetik. Dalam benda kerja konduktif listrik, efek pemanasan utama adalah pemanasan resistif, yang disebabkan oleh arus induksi yang disebut arus eddy. Pengelasan induksi bahan termoplastik yang diperkuat serat karbon adalah teknologi yang umum digunakan misalnya dalam industri dirgantara.

Dalam benda kerja feromagnetik, plastik dapat dilas induksi dengan memformulasinya dengan senyawa logam atau feromagnetik, yang disebut susceptor. Suseptor ini menyerap energi elektromagnetik dari koil induksi, menjadi panas, dan kehilangan energi panasnya ke bahan di sekitarnya melalui konduksi termal.

12. Pengelasan injeksi

Pengelasan injeksi mirip/identik dengan pengelasan ekstrusi, kecuali, dengan menggunakan tip tertentu pada handheld welder, seseorang dapat memasukkan tip ke dalam lubang cacat plastik dengan berbagai ukuran dan menambalnya dari dalam ke luar. Keuntungannya adalah tidak diperlukan akses ke bagian belakang lubang cacat. Alternatifnya adalah tambalan, kecuali tambalan itu tidak bisa diampelas rata dengan plastik asli di sekitarnya dengan ketebalan yang sama. PE dan PP paling cocok untuk jenis proses ini. Injectiweld Drader adalah contoh alat tersebut.

13. Pengelasan ultrasonic

Dalam pengelasan ultrasonik, getaran amplitudo rendah frekuensi tinggi (15 kHz hingga 40 kHz) digunakan untuk menghasilkan panas melalui gesekan antara bahan yang akan disambung. Antarmuka dari dua bagian dirancang khusus untuk memusatkan energi untuk kekuatan las maksimum. Ultrasonic dapat digunakan pada hampir semua material plastik. Ini adalah teknologi penyegelan panas tercepat yang tersedia.

14. Pengelasan gesekan

Dalam pengelasan gesekan, dua bagian yang akan dirakit digosok bersama pada frekuensi yang lebih rendah (biasanya 100-300 Hz) dan amplitudo yang lebih tinggi (biasanya 1 hingga 2 mm (0,039 hingga 0,079 in)) daripada pengelasan ultrasonik. Gesekan yang disebabkan oleh gerakan yang dikombinasikan dengan tekanan menjepit antara dua bagian menciptakan panas yang mulai melelehkan bidang kontak antara dua bagian. Pada titik ini, material yang diplastisisasi mulai membentuk lapisan yang saling terkait satu sama lain, sehingga menghasilkan las yang kuat. Pada penyelesaian gerakan getaran, bagian-bagian tetap disatukan sampai sambungan las mendingin dan plastik yang meleleh kembali memadat. Gerakan gesekan bisa linier atau orbital, dan desain sambungan dari dua bagian harus memungkinkan gerakan ini.

15. Pengelasan putar

Pengelasan spin adalah bentuk khusus dari pengelasan gesekan. Dengan proses ini, satu komponen dengan sambungan las bundar ditahan stasioner, sedangkan komponen kawin diputar dengan kecepatan tinggi dan ditekan terhadap komponen stasioner. Gesekan rotasi antara dua komponen menghasilkan panas. Setelah permukaan penyambungan mencapai keadaan semi-cair, komponen pemintalan dihentikan secara tiba-tiba. Gaya pada kedua komponen dipertahankan sampai sambungan las mendingin dan memadat kembali. Ini adalah cara umum untuk memproduksi roda plastik tugas rendah dan menengah, misalnya, untuk mainan, kereta belanja, tempat sampah daur ulang, dll. Proses ini juga digunakan untuk mengelas berbagai bukaan port ke dalam komponen kap mesin otomotif.

16. Pengelasan pelarut

Dalam pengelasan pelarut, pelarut diterapkan yang dapat melarutkan polimer sementara pada suhu kamar. Ketika ini terjadi, rantai polimer bebas bergerak dalam cairan dan dapat bercampur dengan rantai terlarut serupa lainnya di komponen lain. Dengan waktu yang cukup, pelarut akan meresap melalui polimer dan keluar ke lingkungan, sehingga rantai kehilangan mobilitasnya. Ini meninggalkan massa padat rantai polimer terjerat yang merupakan las pelarut. Teknik ini biasa digunakan untuk menyambung pipa PVC dan ABS, seperti pada pipa ledeng rumah tangga. Model "perekatan" plastik (polikarbonat, polistiren atau ABS) juga merupakan proses pengelasan pelarut.

Diklorometana (metilen klorida) dapat melarutkan polikarbonat dan polimetilmetakrilat. Ini adalah bahan utama dalam beberapa semen pelarut. Plastik ABS biasanya dilas dengan pelarut berbasis Aseton yang sering dijual sebagai pengencer cat atau dalam wadah yang lebih kecil sebagai penghapus cat kuku. Pengelasan pelarut adalah metode umum dalam fabrikasi plastik dan digunakan oleh produsen pajangan di dalam toko, pemegang brosur, kotak presentasi, dan penutup debu. Penggunaan pelarut populer lainnya di segmen hobi adalah pembuatan model dari kit cetakan injeksi untuk model skala pesawat, kapal, dan mobil yang sebagian besar menggunakan plastik polistiren.