Spawanie kajaków

Polietylen - zrób to sam

Kadłuby kajaków górskich zrobione są z polietylenu, który jest świetnym do tego celu materiałem, jednak nie niezniszczalnym. Narażone na częste obijanie się o skały i szorowanie o kamieniste dno ulegają różnego rodzaju przetarciom i pęknięciom. O ile przetarcia są stosunkowo trudne do naprawienia i przeważnie świadczą o zbliżającym się końcu żywotności łódki, o tyle większość pęknięć jest możliwa do skutecznego naprawienia w domowych, lub nawet polowych warunkach.

PE jako materiał termoplastyczny

Polietylen jest materiałem termoplastycznym. Oznacza to, że wskutek ogrzania do odpowiedniej temperatury możliwe staje się jego formowanie, które utrwala się poprzez ochłodzenie materiału. Przeciętna temperatura topnienia polietylenu wynosi ok 130ºC. Jest to jednak temperatura w której materiał dopiero zaczyna się uplastyczniać i przyjmuje konsystencję podobną do twardej gumy do żucia. Żeby przeprowadzić skuteczne spawanie potrzebujemy konsystencji gęstego miodu, który ciągnie się dając „nitkę”. Oznacza to konieczność zagrzania materiału do temperatury około 250ºC. W przypadku niektórych polietylenów dopuszczalne jest użycie wyższej temperatury nawet do 400ºC.

SPRZĘT

Sprawa jest prosta jeśli mamy do dyspozycji spawarkę lub opalarkę z elektroniczną regulacją temperatury. Jeśli posługujemy się spawarką gazową lub urządzeniem elektrycznym bez precyzyjnej regulacji warto zrobić kilka prób z kawałkiem materiału aby wyczuć temperaturę. Jest to kluczowa kwestia gdyż za słabo nagrzane spoiwo nie będzie łączyło się (płynnie mieszało) z materiałem rodzimym, natomiast przegrzanie polietylenu powoduje zmiany w jego strukturze oraz utlenianie, co może prowadzić do znacznego spadku wytrzymałości. Objawem przegrzania polietylenu jest wydzielanie się z niego żółtawej oleistej cieczy oraz pojawianie się czarnych kłaczków świadczące o rozpadzie łańcuchów polimeru oraz jego spalaniu.

Do spawania typowych- podłużnych, cienkich pęknięć, stosujemy okrągłą dyszę o średnicy ok. 1cm. Spawarki do plastiku prawie na pewno są w taką wyposażone. Można również zdecydować się na opalarkę. Odpowiednia opalarka powinna posiadać elektroniczną regulacją temperatury i nadmuchu oraz wymienne dysze. Sprawdzi się ona wtedy równie dobrze co spawarka (lub nawet lepiej w przypadku poważniejszych uszkodzeń lub wgnieceń, gdzie konieczne jest nagrzanie większej powierzchni).

Kolejnym przydatnym narzędziem jest szlifierka kątowa wyposażona w tarczę do szlifowania z papieru ściernego.  Potrzebujemy jej do oczyszczenia miejsca pęknięcia z zabrudzeń oraz utlenionej warstewki materiału, a także do wyrównania spawu. Jeśli nie posiadamy szlifierki, z powodzeniem możemy przeprowadzić powyższy proces z wykorzystaniem klasycznego papieru ściernego z napędem ręcznym.

Nawiercenia dziur

Wywiercenie dziur na końcach pęknięcia prawie na pewno zwiększy wytrzymałość spawu. Powoduje ono zwiększenie ilości materiału rozpraszającego naprężenia skierowane wzdłuż pęknięcia. Do operacji tej używamy wiertła o średnicy ok 4 mm. Kluczowe jest utrafienie z miejscem wiercenia dokładnie w końce pęknięcia, lub minimalnie za nie. Jeśli pęknięcie będzie przechodziło przez otwór „na wylot” nawet o milimetr, naprężenia zamiast rozłożyć się po gładkim okręgu otworu,skoncentrują się w punktowym zakończeniu rysy.

MATERIAŁ DO SPAWANIA KAJAKÓW

Teoretycznie najlepszym materiałem na spoiwo jest materiał rodzimy. Można go pozyskać odcinając podłużne kawałki polietylenu z krawędzi kokpitu. Możemy w ten sposób pozyskać sporo ilość reperaturek, ponieważ wykrojenie nawet 1cm materiału na całym obwodzie kokpitu, nie zaszkodzi kajakowi. Problematyczne jest jednak odcięcie ładnego kawałka o pożądanych wymiarach. W większości przypadków najlepiej sprawdzają się pręciki o szerokości zbliżonej do grubości tj. przekroju kwadratowym o boku ok 4mm. Odcięcie takiego kawałka twardego polietylenu wymaga użycia bardzo ostrego noża oraz sporo siły i precyzji. Dlatego warto mieć ze sobą przygotowane spoiwo. W profesjonalnych sklepach dostępne są specjalne reperaturki w postaci pałeczek o długości ok 10cm i średnicy 1cm. Są one jednak niezbyt poręczne z uwagi na swoją dużą grubość. Najlepszym materiałem jakiego używałem były pręciki wycięte ze zniszczonego kajaka. Długie kawałki o regularnych kształtach, wycięte przy użyciu szlifierki kątowej i oczyszczone sprawdzają się świetnie (fot.4.). Co prawda ciężko bywa z doborem koloru ale za to ładnie widać czy spoina dobrze się miesza. Przed pobraniem narządów należy jednak się upewnić czy nasz dawca zrobiony jest z odpowiedniego materiału tj. topiącego się podobnie jak reperowany kajak (niektóre, np. stare niemieckie produkcje, nie topią się prawie wcale przechodząc ze stanu „gumiastego” w stan zwęglony).

TECHNIKA SPAWANIA KAJAKÓW

Efektem poprawnego spawania jest zapełnienie nieciągłości poszycia kajaka spoiwem wymieszanym z materiałem rodzimym. Niezmiernie istotne aby spoina była dobrze wymieszana. Zapewnia to pożądaną wytrzymałość. Często zaobserwować można efekty „spawania” w postaci przyklepanych do kadłuba placków polietylenu, zgodnie z zasadą im większy tym lepszy, trzymających się niewiele mocniej niż taśma klejąca i co gorsza nieszczelnych. Aby dobrze przeprowadzić proces naprawy niezbędna jest poprawna technika grzania materiału oraz prowadzenia reperaturki. Pierwszy czynnik sprowadza się do uzyskania w jednym czasie roztopionego końca pręcika oraz materiału rodzimego po obu stronach pęknięcia. W tym celu kierujemy strumień powietrza na miejsce spawania (zaczynając od wywierconego otworu), z odległości ok 3cm, i czekamy aż stanie się ono miękkie (następuje zaoblenie krawędzi otworu, materiał zaczyna się błyszczeć). Następnie wprowadzamy w strumień reperaturk. Kiedy będzie gotowa, aplikujemy ją do otworu, wprowadzając jednocześnie w ruch obrotowy, niczym wiertło. Spoiwo powinno zabierać materiał rodzimy z brzegów otworu mieszając się z nim wskutek wspomnianej rotacji. Strumieniem powinniśmy operować w ten sposób aby w momencie zakończenia zapełniania otworu, rozgrzany był już początek rysy oraz kolejny fragment pręcika. Cały czas obracając reperaturkę kontynuujemy czynność przesuwając się wzdłuż pęknięcia. Często wskazane jest wykonanie operacji drugi lub nawet trzeci raz aby nałożyć odpowiednią ilość spoiwa.

Należy uważać by nie rozgrzać zbyt dużej powierzchni gdyż poskutkuje to wypukleniem się obszaru spawania przez co narażony on będzie w późniejszym użytkowaniu na zwiększone obrażenia. Efekt ten występuje w mniejszym stopniu również w przypadku prawidłowego przeprowadzenia spawania. Aby go zniwelować, zaraz po zakończeniu spawania należy docisnąć wypuklony obszar płaskim przedmiotem dobrze odbierającym ciepło np. kawałkiem blachy (dodatkowo można polać wodą). Jeśli spaw zdąży wystygnąć można go najpierw delikatnie podgrzać z większej odległości. Nierówności dobrze jest zetrzeć papierem ściernym aby kajak nie ucierpiał na właściwościach hydrodynamicznych.

Jeżeli możliwy jest dostęp do pęknięcia od środka można pokusić się o nałożenie spawu również z tej strony.