МОНОЛИТНЫЙ ПОЛИКАРБОНАТ, ИНСТРУКЦИИ
ФОРМОВАНИЕ:
При формовании листов монолитного поликарбоната формуемая зона обязательно должна находиться при температуре выше "температуры стеклования", составляющей около 150 °С.
Любое несоблюдение этого условия приведет к возникновению в листах высоких внутренних напряжений, что может резко снизить ударную прочность и повысить чувствительность к химическому воздействию. В некоторых случаях внутренние напряжения можно снять с помощью отжига, однако трудности, с которыми приходится иметь дело при отжиге, делают этот способ сложным и неэффективным.
Термоформование
При использовании термоформования всегда рекомендуется подвергнуть лист предварительной сушке. Предварительно высушенный лист можно безопасно нагревать до 180 - 190 °С. При такой температуре лист легко поддается глубокой вытяжке и гибке по заданному профилю.
Условия предварительной сушки: листы должны подсушиваться при 120 °С, зеркальные и отражающие листы - при 110 - 115 °С.
Продолжительность предварительной сушки зависит от количества влаги, поглощенной листом, и от его толщины. Поэтому наилучший способ определения требуемого времени сушки состоит в следующем:
- из листа опытной партии вырежьте 2 -3 небольших образца материала
- поместите эти образцы в печь, нагретую до температуры предварительной сушки (110 - 120 °С)
- через каждые 2 - 3 часа извлекайте очередной образец из печи и нагревайте его до температуры формовки (170 - 180 °С)
- следите за появлением пузырей на образце. Если через 10 минут пузыри не образуются, значит, материал высушен. Если пузыри появятся, это будет означать, что требуется дополнительная сушка.
Определив продолжительность сушки, переходите к предварительной сушке всей партии листового материала.
Иногда желательно термоформование вместе с защитным упаковочным полиэтиленовым покрытием. Оно возможно, поскольку листы покрыты защитной полиэтиленовой пленкой, способной выдержать термоформование. Однако при длительной предварительной сушке полиэтилен может оставить на поверхности следы, которые могут быть неприемлемы в случаях, когда требуется высокое оптическое качество поверхности. В таких случаях перед сушкой защитное полиэтиленовое покрытие необходимо удалить.
Вакуумное формование
Вакуумное формование предварительно высушенного листа легко осуществляется на любой современной машине для вакуумного формования.
Желательно использовать для этой цели автоматические машины, которые захватывают лист со всех сторон и держат его в течение всего процесса. Это в особенности важно при работе с тонкими листами толщиной 1 - 2 мм. Такие листы могут претерпевать усадку до 5°/о, и поэтому должны быть прочно закреплены на раме.
Вакуумное формование без предварительной сушки следует проводить очень осторожно. Температура листа должна быть не выше 160 °С. Неравномерный нагрев, приводящий к местному перегреву выше 160 °-165 °С, вызывает образование пузырей на перегретом участке.
Формование под давлением
Формование под давлением - это процесс, аналогичный вакуумному формованию. Он позволяет легко формовать куполообразные поверхности и крышки.
Этот метод также можно применять без предварительной сушки, поскольку он требует небольшой относительной вытяжки, а форма изделия очень проста (сферическая или почти сферическая).
Свободное формование
Свободное формование может выполняться без предварительной сушки, но при этом тоже требуется тщательный контроль температуры. Если лист не подвергся предварительной сушке, то во избежание местного перегрева следует пользоваться только печами с хорошо регулируемой циркуляцией воздуха.
Необходимо осмотреть лист и определить его усадку, поскольку в данном методе формования лист не закрепляется на раме, которая предотвратила бы усадку.
Изгибание по линии нагрева
Гибка по линии нагрева может осуществляться без предварительной сушки, но при этом тоже необходим точный температурный контроль. Вначале перегрев будет обнаруживаться на концах линии изгиба, где листы нагреваются быстрее.
Особенно тщательно нужно следить за тем, чтобы гибка не выполнялась на участках, температура которых ниже 155 °С. В противном случае возникнут внутренние напряжения, из-за которых лист потеряет значительную долю своей ударной прочности.
Настоятельно рекомендуется поэкспериментировать с небольшими изогнутыми образцами материала и проверить их ударную прочность, нанеся удар тяжелым молотком по линии изгиба образца, положенного на пол или на рабочий стол линией изгиба вверх. Разрушение образца будет означать, что температура гибки была выбрана слишком низкой.
При гибке листов толщиной более 3 мм удовлетворительные результаты могут быть получены только на оборудовании, позволяющем выполнить двухстороннюю гибку по линии.
Гибку по линии нагрева можно выполнять с сохранением на изделии защитной полиэтиленовой пленки только для листов толщиной менее 6 мм В случае листов толщиной 6 мм и более, время нагрева и температура на поверхности листа будут слишком высоки, что вызовет местное расплавление полиэтилена. Перед формованием можно снять полиэтилен вдоль линии нагрева, предотвратив тем самым его расплавление, и сохранить полиэтиленовое покрытие на большей части остальной поверхности листа, что облегчит обращение с ним после формования.
РЕЗКА
Листы монолитного поликарбоната легко режутся пилами по дереву. Следует избегать использования высокоскоростного оборудования для резки стали, поскольку высокое трение приводит к плавлению материала.
Можно пользоваться гильотинной резкой, однако этот способ не рекомендуется при толщине выше 5-6 мм, так как кромка среза получается шероховатой и деформированной.
Возможно применение лазерной резки с помощью промышленных лазерных установок инфракрасного диапазона. Кромка среза обычно выглядит обгоревшей и из-за высокой местной температуры, могут возникнуть внутренние напряжения. После лазерной резки рекомендуется отжечь изделия при 130°С в течение 1-2 часов.
Хорошие результаты можно получить с помощью гидромеханической резки на отрегулированном станке.
При резке этих зеркальных или отражающих монолитных поликарбонатов лист всегда должен лежать ламинированной стороной вверх. Если он лежит неправильно, то из-за смещения при резке возможно отслоение его отражающего слоя.
СВАРКА горячим воздухом производится при температуре 350-4000С.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Поликарбонатный материал хорошо обрабатывается. Однако необходимы специальные меры для предотвращения перегрева и оплавления из-за высокого трения.
Если для обеспечения хорошего качества поверхности применяются высокие скорости резания, то может потребоваться периодическая остановка станка, что6ы дать изделию возможность остыть. Во избежание фрикционного перегрева следует пользоваться острым режущим инструментом.
СКЛЕИВАНИЕ
Для небольших изделий, в которых высокая ударная прочность не имеет решающего значения, удобно использовать клей-пистолеты для клеев горячего отвердения. Наилучшими свойствами обладают клеи горячего отвердения на полиамидной основе, хотя неплохие результаты дают и другие, например, этиленвинилацетатные клеи.
Следует тщательно избегать применения каких бы то ни было клеев на основе растворителей. Такие материалы являются причиной серьезных повреждений в критически важных местах изделия. Следует также иметь в виду, что некоторые клейкие ленты, обеспечивающие склеивание при надавливании, содержат растворитель или следы растворителя, которые могут вызвать растрескивание под действием напряжений через несколько месяцев после склеивания.
ОЧИСТКА И ПОЛИРОВКА
Для очистки и обезжиривания листов монолитного плликарбоната перед покраской применяйте изопропиловый спирт. Если изопропиловый спирт содержит воду, и капли воды останутся на поверхности после испарения спирта, сотрите их сухой тканью. Этот метод можно использовать также для удаления следов, оставшихся на поликарбонате после удаления защитной пленки.
Для промывки, очистки от пыли или полировки листов в продаже имеются распыляемые очистители, которые содержат парафины и растворители специальных составов. Они оставляют на материале глянцевый защитный слой, обеспечивающий защиту от статического электричества и пылеотталкивание. Идеальный способ обслуживания - это очистка и полировка листов раз в одну - две недели с помощью такого распыляемого очистителя и мягкой ткани из 100 %-го хлопка.
Поликарбонатные листы можно чистить с помощью 100 %-ой хлопковой ткани и больших количеств мягкого детергента и воды.
Лучше всего использовать мягкие составы для мытья посуды. Следует избегать составов для чистки стекла, содержащих аммиак, так как они разрушают поликарбонат. Применение мягкого детергента и воды может привести к образованию отложений на поверхности листов. В этом случае для удаления отложений воспользуйтесь описанным выше способом.
ОКРАШИВАНИЕ
Для изготовления окрашенных листов применяются специальные суперконцентраты. Обычно для этой цели используют составы на основе поликарбоната или полиэтилентерифталата.
Изготовление цветных поликарбонатных листов возможно только в промышленных условиях.
ОСТЕКЛЕНИЕ
Вертикальное
Для определения необходимых размеров листов монолитного поликарбоната, укрепленных со всех сторон, необходимо принимать во внимание следующие обстоятельства:
- коэффициент линейного термического расширения равен 6,5х10-5 К-1, что соответствует 0,065 мм на 1 метр длины при изменении температуры на 1 ?С;
- внутренний размер рамы.
Рамы могут быть изготовлены из пластика, дерева или металла. Желательно использовать рамы с пазами, снабженными уплотнителями. Важно, чтобы размер рамы превышал размер используемого листа поликарбоната на следующую величину:
| Длина листа, мм |
Минимальный зазор, мм |
| 500 |
3 |
| 1000 |
5 |
| 1500 |
7 |
| 2000 |
10 |
| 3000 |
15 |
Глубина паза рамы - 25 мм
Величина ветровой нагрузки при уличной установке является очень важным эксплуатационным фактором. Ветровая нагрузка может достигать величины 1000 Н/м2 (100 кг/м2). Для обеспечения прочности конструкции рекомендуется выбирать толщину пластика в зависимости от габаритного размера листа:
| Короткая сторона листа, м |
Толщина, мм |
| до 400 |
3 |
| до 600 |
4 |
| до 800 |
5 |
| до 1000 |
8 |
| до 1200 |
10 |
| до 1400 |
12 |
| до 1600 |
15 |
| до 2000 |
15 |
Для внутреннего остекления следует руководствоваться следующими величинами:
| Короткая сторона листа, м |
Толщина, мм |
| до 400 |
3 |
| до 600 |
3 |
| до 800 |
4 |
| до 1000 |
5 |
| до 1200 |
6 |
| до 1400 |
8 |
| до 1600 |
12 |
| до 2000 |
15 |
Соотношение ширина/длина может быть от 1/1,5 до 1/3
При остеклении следует обратить внимание на следующие рекомендации:
- при монтаже необходимо оставить зазоры в раме для компенсации теплового расширения;
- уплотнительный материал не должен приклеиваться к листам;
- в качестве уплотнителя можно использовать эластичную резиновую продольную прокладку, не содержащую пластификаторов, из полисульфида и силиконового каучука или пластиковый профиль;
Арочные конструкции с симметричными дугами
Монтаж с холодным изгибом провоцирует возникновение в листах высоких внутренних напряжений. Следует иметь в виду, что минимальный радиус сгибания не должен превышать 150 толщин листа: R min (мм)=150xН (мм)
Горизонтальное остекление
Необходимая толщина листов монолитного поликарбоната зависит от геометрического фактора и от поверхностной нагрузки на лист.
Все данные по длине и ширине листов, нагрузкам при вертикальном и горизонтальном остеклении и необходимым при этом толщинам листов представлены в следующих таблицах.
Необходимая толщина листов при вертикальном креплении листов монолитного ПК в зависимости от величины ветровой нагрузки и минимальной ширины пролетов
| Ширина листа, мм |
Ветровая нагрузка, кг/м2 |
| 40 |
80 |
120 |
160 |
200 |
| 600 |
3 |
5 |
6 |
8 |
10 |
| 800 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
| 1000 |
4 |
5 |
6 |
10 |
12 |
| 1200 |
5 |
5 |
6 |
10 |
12 |
| 1400 |
6 |
6 |
8 |
10 |
>12 |
| 1600 |
8 |
8 |
8 |
10 |
>12 |
| 1800 |
8 |
10 |
10 |
10 |
>12 |
| 2000 |
10 |
10 |
10 |
>12 |
>12 |
Толщины листов монолитного ПК при горизонтальном креплении в зависимости от величины снеговой нагрузки и от размеров пролетов
| Длина пролета, м |
Нагрузка кг/м2 |
| 60 |
75 |
96 |
200 |
400 |
| ширина листа, м |
ширина листа, м |
ширина листа, м |
ширина листа, м |
ширина листа, м |
| 0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
| 1 |
4 |
8 |
8 |
8 |
5 |
8 |
10 |
10 |
5 |
8 |
10 |
10 |
6 |
6 |
10 |
12 |
8 |
12 |
12 |
>12 |
| 2 |
4 |
8 |
8 |
12 |
5 |
8 |
10 |
12 |
5 |
10 |
12 |
12 |
6 |
10 |
12 |
>12 |
8 |
12 |
>12 |
>12 |
| 3 |
4 |
8 |
12 |
>12 |
5 |
10 |
12 |
>12 |
5 |
10 |
12 |
>12 |
6 |
12 |
>12 |
>12 |
8 |
>12 |
>12 |
>12 |
| 4 |
4 |
8 |
12 |
>12 |
5 |
10 |
12 |
>12 |
5 |
10 |
>12 |
>12 |
6 |
12 |
>12 |
>12 |
8 |
>12 |
>12 |
>12 |
| 5 |
4 |
8 |
12 |
>12 |
5 |
10 |
>12 |
>12 |
5 |
12 |
>12 |
>12 |
6 |
12 |
>12 |
>12 |
8 |
>12 |
>12 |
>12 |
