Монтажная схема сэндвич-панелей ПВХ.

На российском рынке сэндвич - панели выпускаются и реализуются для непрозрачных заполнений ПВХ и алюминиевых конструкций, а также для изготовления панелей для отделки откосов. Сертифицированное качество, сервис поставок и разумная ценовая политика обеспечивают распространение продуктов сэндвич панелей по всей территории России и ближнего зарубежья.

Сэндвич - панели это многослойная клееная панель на основе экструдированного пенополистирола с одно или двухсторонним покрытием листовым материалом в различных сочетаниях. Так, например, основным продуктом являются панели для ПВХ оконных конструкций толщиной 24мм с покрытием ПВХ листом толщиной 1 или 1.5 мм и линейными размерами 3000х1500 мм. Материал применяемого утеплителя обладает уникальными физико-механическими характеристиками (низкая тепло проводимость, низкое влагопоглощение, высокая механическая прочность и большое количество циклов оттаивания) в сочетании с высокой долговечностью, а покрывные листы устойчивы к УФ излучению, атмосферным и механическим воздействиям. Приведенная выше характеристика позволяет использовать данные панели для внутренних и наружных оконных и дверных конструкций, а также для непрозрачных заполнений зимних садов, торговых павильонов, офисных перегородок и пр. Поверхность покрывного материала допускает использование элементов перечисленных конструкций в качестве рекламоносителей.

Вторым по значимости продуктом являются панели для отделки откосов, хотя по динамике развития продаж данный продукт существенно превосходит первый. Все большее количество производителей окон применяют панели при комплексном подходе к заполнению оконного проема. Так как энергоэффективное заполнение оконного проема не заканчивается установкой качественного окна. Большую роль играют примыкания светопрозрачной конструкции к проему, существует немало способов и схем утепления зон примыкания и последующей отделки откосов, но большинство из них являются трудоемкими и продолжительными процессами. Мы предлагаем простое и элегантное решение данной задачи - односторонние панели для отделки откосов. Панель представляют собой экструдированный пенополистирол толщиной 10-34 мм, отделанный с одной стороны твердым или вспененным ПВХ листом толщиной 1-1,5 мм. Данная конструкция обеспечивает идеальную пароизоляцию, смещает изотерму вглубь стены и тем самым устраняет нежелательные эффекты, связанные с промерзанием узла примыкания оконной конструкции к проему (пример распределения линии точки росы приведен на диаграмме). Экструдированный пенополистирол, применяемый в качестве утеплителя, обеспечивает высокую теплоизоляцию и длительный срок службы даже в самых сложных условиях. Отделка ПВХ листом обеспечивает отличный внешний вид простой уход и отсутствие эксплуатационных затрат, а защитная пленка защищает откосы на время установки и отделочных работ в помещении. Размер панели 3000х1500 мм позволяет обеспечить удобный раскрой и избежать стыков при монтаже для большинства проемов. Для комплексной отделки оконного проема также предлагаются декоративные уголки, изготовленные из твердого ПВХ листа методом холодной гибки обеспечивающие примыкание откоса к стене под любым углом с коррекцией профиля непосредственно в процессе установки. Немаловажным фактором является время, удобство и чистота монтажа особенно при замене окон в жилых помещениях. Панель обеспечивает возможность сдачи окна под ключ в день установки. Ни какой другой из известных методов не дает всей совокупности описанных выше преимуществ.

Для наиболее полного удовлетворения потребностей клиентов возможен выпуск панелей с цветовой отделкой поверхности по каталогу фирмы Renolit в любой комбинации по спецификации заказчика. Также возможно изготовление панелей с широкой гаммой наружных материалов Al, сталь, ПВХ и др. в любой комбинации. В программе выпуска имеются панели с различной общей толщины от 20 до 36 мм по выбору заказчика.

Монтажные схемы

Энергоэффиктивное заполнение оконного проема не заканчивается установкой качественного окна. Большую роль играют примыкания светопрозрачной конструкции к проему, существует немало способов и схем утепления зон примыкания и последующей отделки откосов, но большинство из них являются трудоемкими и продолжительными процессами.

Мы предлагаем простое и элегантное решение данной задачи - специальные панели для отделки откосов. Панель представляет собой экструдированный пенополистирол толщиной 10-34 мм, отделанный с одной стороны твердым или вспененным ПВХ листом толщиной 1 мм и подложкой из твердого ПВХ толщиной 0,5 мм с другой стороны. Данная конструкция обеспечивает идеальную пароизоляцию, смещает изотерму вглубь стены и тем самым устраняет нежелательные эффекты связанные с промерзанием узла примыкания оконной конструкции к проему (пример, распределения линии точки росы приведен на диаграмме). Экструдированный пенополистирол, применяемый в качестве утеплителя, обеспечивает высокую теплоизоляцию и длительный срок службы даже в самых сложных условиях. Отделка ПВХ листом обеспечивает отличный внешний вид, простой уход и отсутствие эксплуатационных затрат, а защитная пленка защищает откосы на время установки и отделочных работ в помещении. Размер панели 3000x1500 мм позволяет обеспечить удобный раскрой и избежать стыков при монтаже большинства проемов. Для комплексной отделки оконного проема также предлагаются декоративные уголки, изготовленные из твердого ПВХ листа методом холодной гибки, обеспечивающие примыкание откоса к стене под любым углом с коррекцией профиля непосредственно в процессе установки. Немаловажным фактором является время, удобство и чистота монтажа, особенно при замене окон в жилых помещениях. Сэндвич панель обеспечивает возможность сдачи окна под ключ в день установки, что невозможно при применении мокрых процессов.

1.Технология замеров

Для оценки стоимости работ и подготовки заготовок произвести предварительный замер. При замере определить высоту (А), ширину (B) и глубину (С) проема.

2. Расход материалов

Изготовить заготовки панелей с размерами A x C 2 шт. и B x C 1 шт. Для первого варианта монтажа также потребуется уголок отделочный в количестве 2А + B + 100 мм.

3. Раскрой панелей

Раскрой панелей рекомендуется производить дисковой пилой с мелким зубом, для наилучшего качества реза, глубина погружения пилы не должна превышать толщину материала более чем на 3 мм. Желательно применение направляющей шины.

4. Первый вариант установки

Простейший вариант установки потребует наличия следующего набора инструмента и материалов: пила дисковая (электролобзик), рулетка, угломер, ножницы, монтажная пена, клей (силикон), крепеж (в зависимости от типа стены).

4.1. Подогнать заготовку панели с размером B x C таким образом, чтобы она встала в проем как показано на рисунке. Панель должна заходить по глубине проема за край рамы на 2-3 мм.

Заполнить монтажный зазор пеной, прижать панель к проему и закрепить механически или при помощи клея.

4.2. Замерить высоту оконного блока и углы боковых панелей, как показано на рисунке.

4.3. Разметить панели и подрезать по размеру (Внимание! при работе с электролобзиком обработку панели производить только с лицевой стороны).

4.4. Завести боковые панели по глубине проема за край рамы на 2-3 мм.

4.5. Залить монтажный зазор пеной и прижать панели к проему.

4.6. Закрепить край панелей механически или при помощи клея.

4.7. Установить декоративные уголки на клеевой состав, предварительно удалив защитную пленку с панели склеивания.

Если вы используете отделочные уголки, то раскрой их можно произвести обычными ножницами.

4.8. Нанести силиконовый герметик на швы вдоль рамы и в углах.

4.9. По окончании отделочных работ, удалить защитную пленку с панелей и уголков.

4.10. На этом процесс установки закончен.

5. Второй вариант установки

5.1. Установить стартовый профиль по периметру, желательно до установки окна (Во многих профильных системах стартовый профиль входит в программу поставки).

5.2. Замерить высоту оконного блока и угол примыкания панелей.

5.3. Разметить и отрезать в размер боковые панели

5.4. Замерить ширину оконного блока и углы примыкания панелей.

5.5. Разместить и отрезать верхнюю панель.

5.6. Собрать панели по периметру окна, при помощи угловых профилей.

5.7. Примыкание панели к подоконнику может быть закрыто П-образным профилем.

5.8. Разместить и подпилить по размеру декоративные профили.

5.9. Нанести клеевой состав на зону примыкания панели к стене.

5.10. Установить декоративные профили.

5.11. Удалить защитную пленку с панелей после высыхания клеевого состава.

5.12. Процесс установки закончен.

ри использовании вне помещений листовые пластики подвергаются значительным перепадам температур. Их размеры в таких условиях меняются в большей степени, чем размеры листов из дерева или металла. При установке рекламных щитов, вывесок, отделке наружных стен всегда следует принимать во внимание возможное тепловое расширение. Для всех термопластичных материалов изменение длины при изменении температуры характеризует коэффициент линейного расширения. Физическое изменение длины может быть более значительным относительно расчетного в случае использования пластиков, склонных впитывать влагу из атмосферы (ПММА и ПК). В таких случаях нет возможности абсолютно точно предсказать степень расширения/сжатия, поэтому следует прибегать к некоторым допускам. Но в основном пластики, используемые в наружной рекламе, характеризуются влагонепроницаемостью, и можно вполне доверять результатам расчетов.
Изменение длины зависит от максимальных отрицательных и положительных ожидаемых темеператур поверхности листа. В качестве базовой температуры следует принимать температуру при установке. Повышенные температуры вызывают расширение, пониженные - сжатие. Расчёт возможного сжатия основывается на минимальной температуре воздуха в холодное время года в соответствии с климатической зоной. Расчет максимального расширения базируется на степени нагрева поверхности под интенсивным воздействием солнца в теплое вемя года и зависит от цвета листа. Ниже представлены необходимые данные.
Таблица 1. Изменение температуры поверхности
в зависимости от цвета
(температура воздуха +36° С,
время суток - полдень).

Винтовые соединения. Естественные изменения длины листов термопластичных материалов, эксплуатирующихся на улице, требуют такой системы крепления, которая позволяла бы листам свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры окружающей среды. При таком способе крепления используются круглые или продольные отверстия, обеспечивающие достаточный зазор между стержнем винта и краем отверстия. Винты с конической шейкой использовать не следует, так как они могут заклиниваться в отверстиях и затруднять движение, вызванное расширением/сжатием. Винты должны быть затянуты такимобразом, чтобы лист имел свободный ход на участках между отверстиями. Для этого необходимо сначала затянуть винт плотно, а затем слегка отпустить поворотом в противоположном направлении. Во избежание провала винта в отверстие следует использовать большие декоративные шайбы. К продольным отверстиям желательно прибегать в случае, когда длина закрепляемого листа превышает 1,5 m. При креплении внутри помещений, где перепады температур незначительны, размеру отверстия достаточно превышать диаметр стержня винта на 1-2 mm.

Таблица 2. Расстояния между точками винтового
акрепления в зависимости от толщины листа.

Расчёт крепления.
Пример 1. Круглые отверстия
Задача:
Рекламная вывеска, выполненная из ПВХ белого цвета, размером 1500х1000х10 мм, должна быть закреплена на вентилируемой основе при помощи винтов. Необходимо определить изменение линейных размеров листа под действием максимально возможных годовых перепадов температур и оптимальный диаметр отверстий, обеспечивающий отсутствие деформаций.
Данные:
L- длина листа (м) = 1,5 м. ;
G- коэффициент линейного рас-ширения = 0,08 мм/м-°С (для ПВХ), Qt - перепад температур (от -30 до +50°С) = 80°С. Qt: выбирается в соответствии с возможными минимальными температурами, характерными для климатической зоны, и с максимальной степенью нагрева поверхности пластика в зависимости от его цвета. Для крепления такой вывески к сплошной стене может использоваться винт диаметром стержня а =5 мм. Длина стержня винта должна быть достаточной для обеспечения надежного крепления листа к стене и необходимого зазора между ними. Пространство для вентиляции должно составлять 2-4 см. Этого достаточно для отвода избыточного тепла за счет постоянного поступления воздуха.
Решение:
1. Изменение длины листа DL вычисляется по формуле: DL = L х Qt х G
DL= 1,5 X 0,08 X 80 =9,6 мм
Округление дробных чисел производится до целых в большую сторону. Таким образом, изменение длины листа длиной 1,5 м под действием максимального перепада температур будет составлять 10 мм. Сжатие листа происходит в большей степени, чем расширение. Температура нормального состояния материала +20°С. Понижение температуры относительно +20°С влечет за собой сжатие, повышение относительно этого значения - расширение.
2. Диаметр отверстия d1 в точке неподвижного закрепления: d1 = а + k, где а - диаметр стержня винта, k- коэффициент, обычно рекомендуемый производителем и который может незначительно меняться в зависимости от типа полимера. d1 = 5 + 2 = 7 мм. В случае использования темных цветов поверхности, в особенности черного, значение k должно быть увеличено до 4, так как поглощение тепла темными поверхностями происходит интенсивнее. Точка неподвижного закрепления выбирается посредине верхней линии расположения винтов.
3. Расстояние между винтами (в соответствии с таблицей 2) около 50 см.
4. Чтобы определить диаметр отверстия, допускающего движение из центра, необходимо учесть, что значение изменения длины уменьшается в два раза в каждую сторону от точки неподвижного закрепления.
d2 =DL / 2 + а
d2 = 10 мм / 2 + 5 мм = 10 мм
5. Расстояние R от края листа до центра отверстия должно быть в 2,5 раза больше диаметра отверстия. Таким образом, R= 2,5 х 10 = 25 мм (не менее).
6. Расстояние от стены до листа 2 - 4 см. Чем поверхность темнее, тем расстояние должно быть больше.
Пример1. Круглые отверстия.



Таблица 3. Справочная информация.

Расчёт крепления.
Пример 2. Продольные отверстия Продольные отверстия рекомендуется делать при длине листа более 1,5 м. Как и в примере 1, монтируется лист ПВХ размером 3000 X 1000 X 10 мм. Условия эксплуатации аналогичны приведенным в примере 1.
1. Изменение длины листа
А1 = 3 м.0,08 мм/м х °С х 80°С
DL = 19,2, округление до 20 мм. Подробный расчёт приведён в примере 1.
2. Толщина стержня винта а = 5 мм.
3. Расстояние между винтами согласно таблице 2 не более 50 см.
4. Диаметр отверстия в точке неподвижного закрепления d1 = 7 мм (см. пример 1). Несмотря на то, что отверстия для крепления выполняются продольными, в точке неподвижного закрепления отверстие остается круглым. Превышение размера отверстия относительно диаметра стержня винта достаточно принять 3 мм. Допуск по высоте отверстия, допускающего движение, достаточно принять равным 3 мм, так как в направлении перпендикулярном экструзии, расширение/сжатие происходит в значительно меньшей степени, чем в направлении экструзии, т.е. вдоль листа.
5. Высота отверстия, допускающего движение:
H = а + 3 мм
H = 8 мм
6. Длина отверстия, допускающего движение:
i = DL / 2 + а
i = 20 / 2 + 5 = 15 мм
7. Расстояние от края листа до центра отверстия:
Р = 25 мм, не менее (см. пример 1).
8. Расстояние от стены до листа 2-4 см. Изготовление продольных отверстий при достаточно большой длине листа технологически является более правильным, но если оно затруднительно, можно без особого ущерба использовать вариант крепления, рассмотренный в примере 1.
Пример 2. Продольные отверстия.



Резюме. Представленная выше методика обычно приводится всеми производителями жёстких листовых пластиков. Это абсолютно закономерно. Соблюдение всех технологических правил позволит вашему изделию служить долго с неизменным качеством и не вызовет неоправданных нареканий к используемым материалам. И наоборот, пренебрежение рекомендациями может обернуться значительными финансовыми затратами и потерей репутации. Приведенные в методике расчеты настолько просты, что не вызовут ни у кого затруднений, тем более что мы представили максимально необходимую информацию по наиболее распространенным полимерным материалам. Публикация в журнале
"РЕКЛАМА OUTDOOR" №6 2000г.
автор Татьяна Хруцкая
Информацию о всех способах обработки
листов из акрилового стекла Вы можете получить
специалистов нашей компании.

Как избежать ошибок в работе с сотовым поликарбонатом. Для рекламных изделий с внутренней подсветкой актуальна степень светорассеивания пластика. Все производители сотового поликарбоната производят белые панели различной цветовой насыщенности. Однако недостаточно выбрать просто белую панель. Большинство производителей предлагают белые панели, предназначенные не для световой рекламы, а для строительства, имеющие слишком большой коэффициент светопропускания, что для световой рекламы неприемлемо. Сотовый поликарбонат для световой рекламы должен быть насыщенно-белого цвета с коэффициентом светопропускания 25-30%, чтобы при включении подсветки панель имела равномерное интенсивное свечение и при этом не проявлялась «начинка» светового короба.
Толщина листов выбирается в зависимости от габаритов вывески:
При ширине лайтбокса до 0,6 м применяются панели толщиной 4 мм.
Если ширина лайтбокса 0,6-1,4 м - используются панели толщиной 6 мм.
Для лайтбоксов шириной 1,4-2,1 м используются панели толщиной 8 мм.
Опытные производители световой рекламы не нуждаются в рекомендациях по параметрам лайтбокса, но для новичков в этом деле мы даем стандартную рекомендацию производителей: расстояние между лампами - 30 см. При изготовлении одностороннего лайтбокса толщина короба - 30 см. В этом случае расстояние между лампой и панелью ячеистого поликарбоната равно 20 см. Толщина двухстороннего лайтбокса -33 см. В этом случае лампы располагаются посередине между двумя световыми панелями.
При использовании ячеистого поликарбоната на улице панели устанавливают таким образом, чтобы сторона листа с УФ-защитным слоем была с внешней стороны. Это предотвратит желтение и деградацию поликарбоната - снижение прозрачности и прочности под влиянием солнечных лучей.
При вертикальном расположении ребер жесткости в вывеске верхний торец панели необходимо герметично заклеивать сплошной алюминиевой самоклеящейся лентой, а нижний (для обеспечения дренажа) - перфорированной. Если ребра жёсткости в вывеске расположены горизонтально, то с обеих сторон торцы закрываются сплошной лентой. Это предотвратит попадание внутрь панели пыли и воды, что может испортить внешний вид всей конструкции.
При необходимости совмещения панелей между собой для обеспечения максимальной прозрачности стыковочных швов и прочной фиксации рекомендуется использовать поликарбонатные полосы.
Изгиб панелей осуществляется только поперёк ребер жесткости. При этом радиус изгиба должен быть не меньше, чем указанный в таблице для материала выбранной толщины и конфигурации.

Ячеистый (сотовый) поликарбонат легко сверлится, не ломаясь при этом. Для сверления используются стандартные острые металлические сверла. Сверление отверстий производится между ребрами жесткости на расстоянии не менее 40 мм от края панели. Диаметр отверстий должен обеспечивать достаточное пространство для расширения листов.
Поликарбонат легко режется даже вручную. Но наиболее качественный результат достигается с помощью высокоскоростных циркулярных пил с упором, снабженным лезвием с мелкими неразведенными зубьями, армированными твердыми сплавами. При резке листы должны быть надёжно зафиксированы во избежание вибрации.
Для склеивания листов могут успешно использоваться клеи на полиуретановой основе. Следует избегать применения клеев на основе растворителей, так как в местах склеивания через некоторое время материал теряет прочность и прозрачность.
Панели сотового поликарбоната паропроницаемы, поэтому следует избегать применения паро- и газонепроницаемых пленок во избежание образования пузырей на пленке.
При загрязнении сотовый поликарбонат можно мыть с помощью воды и мыльного раствора, избегая воздействия агрессивных веществ (в том числе и спиртов) и абразивных средств.
Отдельного разговора заслуживает термическое расширение материалов, используемых в производстве наружной рекламы. Рассчитать степень изменения их линейных размеров совсем несложно, но абсолютно необходимо, чтобы в готовом изделии листы могли сжиматься-расширяться на требуемую им величину без нанесения ущерба вывеске (козырьку и т.д.). Термической деформации разной степени подвержены все материалы. Она зависит от степени колебания температуры окружающего воздуха, длины листа и коэффициента термического расширения конкретного материала. Изменение длины листа AL (мм) считается по следующей формуле:
АL = L х ДТ х ОС
где L - длина листа (м),
ДТ - изменение температуры (°С),
ОС- коэффициент линейного температурного расширения конкретного пластика(мм/м°С).
Этой формулой можно пользоваться для расчета AL любых материалов, выяснив предварительно значение их коэффициента (следует учесть, что даже для одного вида материала разных марок это значение может немного отличаться). Коэффициент линейного температурного расширения всегда указывается в технических характеристиках.
Для сотового поликарбоната значение ОС варьируется в пределах 0,065-0,07 мм/м°С.
Таким образом, расчет предельно прост. Допустим, вы планируете изготовить вывеску длиной 4 м, которая будет установлена на одной из улиц Москвы. ДТ для Москвы будет равно 60°С (от -30 до +30°С).
Тогда AL = 0.065х60х4 = 16 мм.
Этот расчет особенно важен для длинномерных вывесок (например, для вывески длиной 12 м изменение длины листа составляет уже 5 см).
Избежать неприятностей, связанных с термической деформацией листов, несложно, соблюдая следующие правила: избегать жёсткого крепления листов, использовать «плавающее» крепление их в профилях, а при креплении листов к металлоконструкции саморезами отверстия в них делать несколько большего диаметра применяемых винтов, т.е. оставлять необходимые зазоры для расширения.
Проектируя конструкции из сотового поликарбоната, не следует забывать о воздействии на панели ветровой и снеговой нагрузки. Специалисты фирм, продающих сотовый поликарбонат, как правило, могут предоставить своим клиентам рекомендации по расчету конкретной конструкции с использованием выбранных вами панелей сотового поликарбоната.
Монтажные элементы
для сотового поликарбоната Система профилей из поликарбоната для монтажа панелей ячеистого поликарбонатаразработана производителями панелей. Профили безукоризненно совместимы с панелями как по цвету, так и по механическим свойствам (имеют ту же возможность радиусного изгиба, термическое расширение и прочие характеристики). Они элементарны в сборке и допускают привязку к существующим конструкциям. Благодаря полной идентичности исходного материала панелей и профилей сборная конструкция выглядит исключительно гармонично.
Торцевые профили. UP-профиль. U-образный профиль предназначен для закрытия торцов панелей и декоративного обрамления. Длина профиля соответствует стандартной ширине панелей - 2,1 метра.
Рисунок 1. UP-профиль

НР-профиль. Н-образный профиль - это самое простое и дешевое решение для соединения панелей. Длина профиля - до 6 метров.
Рисунок 2. HP-профиль

Сплошная и перфорированная самоклеящаяся алюминиевая лента. Алюминиевые ленты необходимы для герметизации торцов панелей и отвода образующегося в них конденсата. Они продаются в рулонах длиной 33-50 м. Отверстия в перфорированной алюминиевой ленте закрыты специальным материалом, предохраняющим панели от попадания в них пыли, но не препятствующим вентиляции.
Перспективы сотового поликарбоната в городском строительстве, производстве наружной рекламы, интерьерной архитектуре и дизайнерских разработках очевидны, а возможности его применения ещё далеко не исчерпаны. Мы желаем вам успешной реализации новых замечательных проектов, максимально использующих достоинства сотового поликарбоната!
Автор Нелли Никульшина,
компания "ПРИЗМА-ПЛАСТИК".

Сварка Сварка соединяемых поверхностей из синтетических материалов производится в термопластическом состоянии материала, так что и сваривать можно только такие синтетические материалы, которые переводятся в это состояние достаточно высокой вязкости. К ним относятся в большинстве случаев аморфные и частично кристаллические термопласты, поскольку они имеют достаточно высокие молекулярные веса. Для этого в особенности подходит экструзионное органическое стекло. Блочное органическое стекло можно сваривать лишь условно при использовании вспомогательных материалов, так как при нагревании с трудом можно достичь удовлетворяющего термопластического состояния. Даже дополнительное повышение температуры не способствует достижению требующегося размягчения, а обуславливает разрушение, а затем образование пузырей вследствие испаряющегося метилметакрилата.
Тщательный подбор температуры нагревания, давления и времени нагревания представляется необходимым для того, чтобы достичь оптимальной сварки синтетических материалов. При слишком длительном воздействии температуры сварки возникает опасность термического повреждения. Следует учитывать также сморщивание синтетического материала при охлаждении, которое носит более значительный характер, чем у металлов. При охлаждении не следует прибегать к мерам по устранению сморщивания во избежание внутренних напряжений, остающихся после сварки, это значит, что недопустимо принудительное охлаждение водой или сквозняком. Правила осуществления сварки без возникновения внутренних напряжений состоят в следующем:
- равномерное нагревание зоны сварки;
- нагревание достаточно большого объема материала;
- медленнее и равномерное охлаждение;
В частности, в случае с акриловым стеклом после процесса сварки требуется обжиг.
4.1 Последовательность осуществления процесса при сварке Процесс сварки обычно можно подразделить на следующие этапы работы
- подготовка свариваемых поверхностей;
- нагревание зоны сварки;
- приложение давления, необходимого для осуществления сварки;
- охлаждение сварного шва;
- окончательная обработка сварного шва.
4.2 Способы сварки Нагревание свариваемых деталей можно осуществлять с помощью подвода тепла, конвекции, облучения, а также внутренним и наружным трением. Исходя из этого, выявляются многочисленные способы сварки. Способы, связанные со сваркой органического стекла, представлены способом тепловой газовой сварки, способом сварки с применением нагревательных элементов, ультразвуковым способом сварки, способом сварки при трении (ротационная, а также вибрационная и линейная сварка).
4.2.1 Термическая газовая сварка В большинстве случаев термическая газовая сварка производится вручную, и поэтому требует значительной доли опыта и мастерства. Перенос тепла осуществляется нагретым газом, при этом используется преимущественно сухой и не содержащий масла воздух. Аппараты, нагреваемые газом, уже не имеют решающего значения, как это бывает в случае с электрическим способом нагреваемыми аппаратами с возможностью электронного управления; при работе на стройке применяют также электрические аппараты со встроенной воздуходувкой.
4.2.1.1 Термическая газовая сварка
с помощью колебательных движений насадки При термической газовой сварке с выполнением насадкой колебательных движений сварочный аппарат и сварочный припой подводятся вручную. Скошенный конец сварочного припоя удерживается в начале сварного шва и нагревается вместе с основным материалом. При этом форсунка колебательными движениями ведётся по направлению шва, так что поток горячего воздуха распределяется на основной материал и сварочный припой. С помощью давления, прикладываемого по возможности в вертикальном направлении, сварочный припой ведут в направлении сварного шва. При этом он нагревается в нижнем изогнутом диапазоне. Необходимо учитывать:
- равномерное распределение тепла с помощью соответствующих колебательных движений,
- вертикальный подвод сварочного припоя,
- соответствующим образом соразмеренное приложение давления через посредство сварочного припоя.
4.2.1.2 Термическая газовая сварка
при подтягивании сварочного припоя При термической газовой сварке с подтягиванием сварочного припоя (называемой также скоростной сваркой) основной материал и сварочный припой нагреваются до их соприкосновения.
При сварных швах большего размера предпочтительно применение профилированных стержней, пригнанных к форме шва (например, трёхгранные стержни в случае с V-образными швами). Сварочный припой нагревается в тянущей форсунке и с помощью клювообразной насадки в нижней части форсунки вдавливается в сварной стык. В результате движения форсунки вперёд сварочный припой подтягивается, как правило, автоматически.
При необходимости сварочный припой нужно подтолкнуть рукой, чтобы избежать растяжения вследствие трения в форсунке. Скорость осуществления сварки приблизительно в 3-4 раза выше, чем при сварке с помощью колебательных движений насадкой. Требующееся для сварки давление можно прикладывать равномернее и более несложным способом. Поэтому предпочтение отдаётся термической газовой сварке с подтягиванием сварочного припоя, а не термической газовой сварке с помощью колебательных движений форсункой. Однако этот способ не всегда можно применить в труднодоступных местах.
4.2.2 Сварка с использованием
нагревательных элементов Обе соединяемых детали нагреваются на стыковых поверхностях с помощью нагревательного элемента и свариваются при приложении усилия. Во всех способах сварки с помощью нагревательных элементов аналогичным представляется временной параметр приложения усилия. При времени, необходимом для ассимилирования, прикладывается давление ассимилирования, при этом стыкуемые поверхности прижимаются к нагревательному элементу.
При низком давлении разогревания обе детали нагреваются в зоне сварки до достижения пластифицирования. Время перенастройки предназначено для отведения нагревательного элемента. С целью выдерживания как можно более низкого диапазона температур обе свариваемые детали быстро подводятся друг к другу, при этом давление стыкования прикладывается до тех пор, пока в месте сварки не образуется наплыв. Давление стыкования выдерживается в течение времени, необходимого для охлаждения. Сварка считается законченной при охлаждении обрабатываемого изделия до температуры окружающей среды.
4.2.3 Ультразвуковая сварка Соединяемые плоскости приводятся в колебательное движение под действием ультразвука. При этом механическая вибрация обуславливает внутреннее нагревание и трение пограничных поверхностей на площади стыка, которое нагревает элемент конструкции. По этой причине соединяемые поверхности привариваются друг к другу в условиях приложенного давления.
4.2.4 Сварка трением При сварке трением нагревание, необходимое для пластифицирования (оплавления) соединяемых деталей, достигается в результате трения.
а) ротационная сварка
Условие осуществления этого способа состоит в том, чтобы, по крайней мере, одна из соединяемых деталей была ротационно-симметрична, т.е. соединяемая поверхность должна иметь форму круга, конуса или другую соответствующую форму. Ротационно-симметричная соединяемая деталь приводится во вращательное движение, тогда как другая деталь фиксируется. Притом, что свободно вращаемая деталь под действием как можно более высокого давления прижимается к зафиксированной соединяемой детали в процессе торможения, образуется теплота трения, которая обеспечивает быстрое приваривание. Если необходимо снять нарост, образующийся во время сварки, то следует учесть, что этот процесс приводит к уменьшению прочности на растяжение.
б) вибрационная и линейная сварка
Вместо непрерывных вращательных движений, как при ротационной сварке, при вибрационной и линейной сварке необходимое нагревание создают движения, направленные линейно или под углом навстречу друг к другу. При этом обе соединяемые детали одновременно прижимаются друг к другу. Теплота, образующаяся в результате этого процесса, приводит к размягчению, а значит, и к привариванию. В конце процесса сварки соединяемые детали выравнивают с целью достижения конечного положения.

Склеивание Склеивание - это чаще всего применяемый способ стыкования. Вследствие физических и химических свойств органического стекла при склеивании друг с другом, изделий из этого материала или при склеивании с другими материалами получаются соединения, которые частично показывают очень высокие параметры прочности. Вместе с тем такие соединения представляются очень привлекательными в оптическом отношении, так как благодаря возможности бесшовного, не различимого склеивания получаются конструктивные детали, которые проявляют себя как цельные.
Качество склеивания зависит главным образом от опыта исполнителя. А поэтому в случае с впервые применяемыми способами склеивания каждый раз должны проводиться предварительные испытания.
3.1 Клеящие системы Для склеивания органического стекле, с самыми различными материалами были разработаны специальные клеи. Они подразделяются на две группы, которые отличаются разными механизмами реакции:
- схватывающиеся по химическому типу (двухкомпонентные отверждающиеся клеи): полимеризуемые и полиприсоединяемые клеи;
- схватывающиеся по физическому типу: клеи в виде раствора, клеящие лаки, ленты с клеевым слоем.
Клеи, схватывающиеся по химическому типу, в корне отличаются от клеев, схватывающихся по физическому типу. Затвердевание клея происходит в результате химической реакции отвердения разных компонентов клея. Реакция отвердения запускается смешиванием компонентов, притоком тепла или контактированием с вводимыми в смесь активаторами и отвердителями или влажным воздухом.
Поскольку в клее отсутствует растворитель, то прочность клеевого соединения держится только на силах адгезии между клеем и органическим стеклом. Двухкомпонентный отверждающийся клей превосходным образом подходит для склеивания поверхностей по причине того, что он заполняет стык.
3.1.1 Полимеризуемый клей Полимеризуемый клей получают на базе полиметиленметакрилата и метилметакрилата в одно- или многокомпонентном исполнении. В случае применения этого клея клеевые швы следует формировать, выдерживая такие размеры, чтобы, несмотря на усадку в процессе реакции отвердения клеевая щель всегда была заполнена достаточным количеством клея. Полимеризуемый клей отличается высоким пределом прочности и атмосферостойкостью.
3.1.2 Полиприсоединяемый клей Полиприсоединяемый клей получают на основе мономера полиуретан. Это клей со специально разработанной двухкомпонентной рецептурой. Он не содержит растворителя и благодаря этому не вреден для окружающей среды, обладает высокой прозрачностью и легко смешивается. Кроме того, он представляется пригодным для склеивания с другими материалами. Как и полимеризуемый клей, он показывает хорошую прочность склеивания при высокой атмосферостойкости. Клеи, схватывающиеся по физическому типу, в химическом отношении считаются уже готовыми к применению, так как не требуется их смешивать. Затвердевание клея происходит по физическому типу вследствие испарения растворителя. Прочность клеевого соединения объясняется в основном адгезией между клеем и акриловым стеклом, а также силами кодгезии внутри клея. Такие клеи, схватывающиеся по физическому типу, как клеи в виде раствора или клеящие лаки, целесообразно применять только в случае с узкими, плоскими и короткими склеиваемыми поверхностями. Такие склеиваемые поверхности обеспечивают достаточную испаряемость растворителя.
3.1.3 Клеи в виде раствора Клей в виде раствора состоит большей частью из растворителей, которые размягчают склеиваемые поверхности. По завершению процесса склеивания растворители улетучиваются из клея вследствие испарения и диффузии. Таким образом, клеевой шов затвердевает.
3.1.4 Клеящие лаки Клеящие лаки можно назвать сгущёнными растворами клеев в растворителях, которые образуются при добавлении полимеров (измельчённый материал). Поскольку испарение растворителя происходит медленнее, чем в случае с обычными клеями в виде растворов, то обработку можно производить в течение более длительного времени. Клеящие лаки следовало бы применять только в тех случаях, когда не требуется высокой атмосферостойкости и стойкости к химикалиям.
3.2 Клеящая способность Блочное и экструзионное органическое стекло имеют различия в клеящей способности. Поэтому при выборе клея учитываются свойства соответствующего материала. Для склеивания блочного (высокомолекулярного) органического стекла применяют главным образом полимеризуемые клеи, так как в результате такого сочетания можно получить высокопрочные (вплоть до 75% собственной прочности органического стекла) и полностью отвечающие взыскательным требованиям к оптическим характеристикам соединения, которые пригодны для применения даже на открытом воздухе. Чистые растворители размягчают части из литого органического стекла только в слабой степени, вследствие их высокой молекулярности, а поэтому применяться могут лишь условно. Для этой цели больше подходят клеящие лаки, в случае, с которыми растворитель испаряется медленнее, чем в случае с чистыми растворителями. Таким образом, он дольше находится в клеевом шве и увеличивает время набухания полимера. Вследствие их изготовления при почти полном отсутствии внутренних напряжений соединяемые детали из органического стекла лишь незначительно склонны к образованию трещин в результате внутренних напряжений. А поэтому обычно не требуется производить отжиг соединяемых деталей перед склеиванием, за исключением случая применения для склеивания труб.
Хороших результатов при склеивании экструзионного (низкомолекулярного) органического стекла можно достичь с помощью полиме-ризуемых клеев и клеев в виде растворов. При применении полимеризуемых клеев, детали, тем не менее, должны быть свободны от внутренних напряжений, чтобы исключить обусловленное ими растрескивание. В некоторых случаях перед склеиванием необходимо производить отжиг при температурах 60-80°С с тем, чтобы уменьшить внутренние напряжения соединяемой детали, вызванные предшествующими этапами обработки, например, распиловкой, фрезерованием, полированием или глубокой вытяжкой.
Наряду со свойствами клеев, которые определяются главным образом молекулярным весом, в случае с блочным и экструзионным стеклом нужно учитывать ещё и другие воздействия:
- не воспламеняющиеся материалы могут продлевать отвердение полимеризуемых клеев при одновременном уменьшении конечной прочности;
- в случае с окрашенным органическим стеклом существует опасность того, что краситель "полиняет" под действием клея;
- соединяемые части с такой высокой концентрацией пигмента, как, например, густая белая окраска, при известных условиях достигают меньшей прочности склеивания;
-детали, характеризующиеся ударной вязкостью, могут стать ломкими в области стыка;
-изделия, полученные способом вытяжки или термоформования, обладают меньшей прочностью склеивания в направлении, перпендикулярном к плоскости вытягивания.
При любых типах органического стекла перед процессом склеивания рекомендуется придавать шероховатость склеиваемым поверхностям, для того, чтобы улучшить прочность склеивания. Это в особенности относится к деталям, используемым в аппаратах и ёмкостях, на которые воздействуют механические нагрузки.
3.3 Последовательность осуществления
процесса склеивания Обычно процесс склеивания складывается из следующих рабочих операций:
- Предварительная обработка соединяемых частей:
Поверхностям пластин рекомендуется придать шероховатость с помощью водостойкой шлифовальной бумаги (размер частиц 320 - 400). После этого необходимо очистить и обезжирить соединяемые детали, соблюдая при этом указания изготовителя клея. В большинстве случаев перед склеиванием требуется отжиг соединяемых деталей с целью уменьшения внутренних напряжений материала, обусловленных обработкой срезанием, а значит, предотвращения образования трещин. В случае с полиприсоединяемыми клеями отжига, как правило, не требуется. При необходимости для защиты поверхностей от повреждения растворителем или нанесения царапин их можно обклеить соответствующей плёнкой;
- Подготовка клея при двух- или многокомпонентных клеящих системах;
- Нанесение клея;
- Необходимо проследить за равномерным смачиванием склеиваемых поверхностей и постоянной толщиной слоя. Способ нанесения зависит от вязкости клея;
- Ожидание состояния, при котором клей приобретёт способность соединять;
- Состыковка и фиксирование деталей.
При склеивании детали нельзя накладывать друг на друга с перекосом, между соединяемой частью и клеем не должно быть заключено воздуха. Нанесённый клей не должен смазываться при соединении частей. После произведённого состыкования возможны лишь условные корректировки. Можно порекомендовать фиксирование соединяемых деталей с помощью соответствующих приспособлений для склеивания с тем, чтобы предотвратить скольжение при затвердевании клея, чтобы можно было точно отрегулировать длину при стыковании внахлёстку и при необходимости устанавливать вставки для прижимания и темперирования. Следует учесть, что растворы клея требуют применения большего давления при соединении, так как усадка при сцеплении больше, чем в случае с двухкомпонентными клеями.
- Отвердение и охлаждение;
- Удаление фиксации;
- Окончательная обработка.
Отжиг после склеивания предназначается для лучшего отвердения клеевого шва и вследствие этого приводит к лучшей прочности склеивания и хорошему, без наличия трещин внешнему виду, сохраняющемуся в течение длительного времени. В случае с полиприсоединяемыми клеями окончательного отжига не требуется.
3.4 Конструктивное оформление В зависимости от нагрузки клеевые соединения могут иногда не оправдывать себя. При принятии соответствующих мер и достаточной соразмерности поверхностей склеивания может быть перенесено воздействие очень высоких нагрузок. Следует по возможности избегать возникновения напряжений расслаивания и растяжения. Их можно обойти с помощью несложных конструктивных мероприятий. К последним относятся, в частности, скашивание стыков и использование элементов жёсткости в диапазоне переноса сил между отдельными соединяемыми деталями.
3.5 Технологии склеивания Вследствие различных механизмов реакции используемая технология склеивания зависит от соответствующего типа клея.
3.5.1 Клеи в виде раствора Края склеиваемых деталей должны быть как можно более короткими, узкими и плоскими. На предшествующем рабочем этапе склеиваемые кромки необходимо обрезать или отфрезеровать, не оставляя следов резки и строжки. Поверхности можно подвергнуть дополнительной обработке способом тонкого шлифования, с помощью цикли или, применив многократное намазывание клеем. Благодаря чему впоследствии уменьшается образование пузырьков. После смачивания поверхностей склеивания вслед за фиксированием и по истечению времени набухания, равного приблизительно 30 секунд, к склеиваемым поверхностям прикладывается давление, составляющее по меньшей мере 100 г/см2. Для смачивания поверхностей клеем имеются в распоряжении два метода:
Погружной метод Этот метод получил самое широкое распространение. Одна из соединяемых деталей погружается поверхностью склеивания в клей. Время погружения следует избирать таким образом, чтобы началось размягчение поверхности склеивания. Во избежание непреднамеренного размягчения других кромок их следует предварительно обклеить Для этого можно применять нерастворимую ленту из полиэстера или целлюлозы с клеевым слоем. В качестве сосуда для погружения подходят плоские чаши или простые плоские стеклянные диски, которые предварительно смачиваются клеем.
Капиллярный метод Перед смачиванием соединяемые детали состыковываются при выдерживании нужного положения. На втором этапе клей наносится с помощью тонкой канюли на все края склеиваемых поверхностей. Вследствие капиллярного эффекта, клей автоматически всасывается в клеевой шов. Этот метод делает возможным стыкование деталей большего размера, чем в случае с погружным способом. Распорные проволоки диаметром 0,3 мм могут стать вспомогательными средствами при осуществлении этого метода для того, чтобы клей легче протекал в клеевой шов.
3.5.2 Клеящие лаки Клеящий лак наносится с помощью тюбика, шприца или канюли, возможно также применение погружного метода. Применение капиллярного метода не представляется возможным в этом случае. Нанесённое количество клея должно соизмеряться таким образом, чтобы после соединения деталей с обеих сторон клеевого шва выступал небольшой избыток клея.
Последующее состыкование и приложение давления для прижимания осуществляется таким же образом, как это уже было описано в случае с погружным методом.
Клеи в виде раствора и клеящие лаки в меньшей степени пригодны для поверхностного склеивания.
3.5.3 Полимеризуемые клеи В отличие от клеев в виде раствора и клеящих лаков при склеивании с помощью полимеризуемых клеев клей следует наносить таким образом, чтобы поверх клеевого шва образовалось утолщение, так как при отвердении происходит усадка, т.е. объём клея уменьшается. Клеевой шов формируется таким образом, чтобы на как можно меньшем уровне сохранить разрушение вследствие коррозионных воздействий и воздействий окружающей среды. Клеевой зазор следует избирать при размерах между 0,2 мм и 0,5 мм Фиксация зависит от соответствующего способа склеивания:
- склеивание при соединении встык: фиксирование на плоской пластине;
- склеивание под углом:
фиксирование с помощью крепёжных устройств. Нужно обязательно предотвращать угловое смещение в процессе отвердения. Кроме того, оправдывают себя угловые швы или V-образные швы, так как при этом соединяемые детали могут лежать непосредственно одна на другой;
- склеивание по всей поверхности:
выдерживание соответствующего расстояния между соединяемыми деталями с помощью распорных проволок или блоков;
- склеивание при наличии полых пространств:
допустимы различные расположения.
Во время отвердения не следует подвергать соединяемые детали воздействию нагрузок. Загрязнения других изделий клеем можно избежать с помощью склеивания полиэстерной лентой или самоклеющейся алюминиевой лентой.
3.5.4 Полиприсоединяемые клеи Склеивание соединяемых деталей полиприсоединяемыми средствами происходит аналогично склеиванию с помощью полимеризуемых клеев. Однако, в связи с тем, что полиприсоединяемые клеи не содержат растворителей, требуется очень тщательная очистка склеиваемых поверхностей перед процессом склеивания.
3.5.5 Клеящие ленты Клеящие ленты представляют собой быстровыполнимую и частично экономически выгодную альтернативу при склеивании органического стекла. В основном, их следовало бы применять на закрытых или не просматриваемых участках. При склеивании по всей поверхности расстояние между отдельными полосами клеящих лент не должно быть больше 300 мм. Условием достаточной прочности склеивания является сухая, очищенная от пыли и обезжиренная склеиваемая поверхность.
3.6. Рекомендации по технике безопасности при обращении с клеями Клеи и содержащиеся в них растворители относятся к так называемым "опасным рабочим веществам". При их применении имеется существенная опасность для здоровья, опасность возникновения пожара и взрыва. Поэтому необходимо принимать меры, которые обеспечивают защиту человека, предприятия и окружающей среды. При применении клеев всегда следует соблюдать действующие предписания по охране труда и технике безопасности, предписания по работе с опасными веществами и, в особенности, издаваемые изготовителем специального клея памятки с предупредительными рекомендациями по технике безопасности.
Большинство клеев огнеопасны. Возникающие пары в сочетании с воздухом могут образовывать взрывоопасные смеси.
Защитные мероприятия:
- Избегать открытых источников тепла (огонь, электронагревательные приборы) и искрения (искрение при коммутации, электростатический разряд).
- Не курить, не есть и не пить на рабочих местах.
Частое попадание на кожу и постоянное вдыхание паров растворителей возможно могут иметь следствием появление аллергических реакций и нанесение ущерба здоровью.
Защитные мероприятия:
- Работы с клеем следует проводить в хорошо проветренных, очищенных от пыли помещениях, где нет сквозняка.
- Поскольку собственный вес паров растворителей тяжелее, чем воздух, то вблизи с полом необходимо установить аспирационные приспособления. В тех случаях, когда намереваются произвести больший объём работ по склеиванию, то дополнительно следовало бы осуществлять аспирацию непосредственно на рабочем месте.
Растворители уничтожают защитный сальный слой кожи. Защитные мероприятия:
- Следует избегать попадания на кожу клеев, а также паров и газов.
- Загрязнённые участки кожи промыть водой с мылом (ни в коем случае не применять для этой цели растворители).
- Кожу следует обрабатывать соответствующим образом по завершению каждой рабочей операции.
- Применение одноразовых полотенец.
Отвердители, содержащиеся в клеях, при попадании в глаза могут приводить к разъеданию. Попавший в глаза клей отверждается под действием слёзной жидкости. При этом образуется теплота, которая поражает роговицу глаза.
Защитные меры:
- В процессе склеивания ни в коем случае нельзя пальцами касаться глаз.
- При переработке больших количеств клея рекомендуется ношение защитных очков.
Первая помощь:
В случае попадания брызг клея в глаза их следует немедленно промыть проточной водой в течение 10-15 минут. После этого необходимо срочно обратиться к специальному врачу.

Пластическое формообразование. Наряду с описанной в предыдущих разделах обработкой срезанием соответствующими инструментами органическое стекло можно перерабатывать по способу термоформования. Под термоформованием понимают изменение формы термопластических синтетических материалов вручную или механическим способом после того, как полупродукт был приведён термоэластическое состояние в результате постороннего нагревания.
В рамках определённых температурных пределов органическое стекло принимает различные состояния:
- твёрдое;
- термоэластическое;
- термопластическое.
При формоизменении следует учитывать, что экструзионное и блочное органическое стекло в рамках определённых температурных диапазонов имеют различные свойства, связанные с формообразованием. Причиной тому различный молекулярный вес блочного или экструзионного материала.
В термоэластическом диапазоне термопласты принимают резиноподобное состояние и после этого их можно перерабатывать способом термоформования. На приведённом рисунке отмечены фазовые диапазоны блочного и экструзионного органического стекла.
Технология при термоформовании подразделяется обычно на:
- нагревание;
- формование;
- охлаждение.
После обработки путём отжига необходимо устранить возникающие в материале напряжения.
2.1 Нагревание Для нагревания полупродукта на практике применяют два способа: инфракрасное излучение и воздушная конвекция. Во избежание появления изменений в материале или в формованном изделии необходимо как можно быстрее и равномернее производить допустимое для материала нагревание.
Нагревание инфракрасным излучением
Нагревание с помощью инфракрасных лучей имеет преимущество, состоящее в том, что в единицу времени переносится большее количество теплоты, а энергия проникает непосредственно внутрь материала. Вследствие этого обеспечивается быстрое и равномерное охлаждение. Время нагревания зависит от:
- состава материала;
- толщины материала;
- окрашивания;
- удаления нагревательного источника от формованной детали;
- длины волн испускаемого излучения (коротковолновое, длинноволновое или средневолновое, причём средневолновое излучение подходит более всего).
2.1.1 Нагревание воздухом Особенно часто для нагревания полупродукта из органического стекла используется печь с рециркуляцией воздуха.
Во избежание коробления и растяжения, а также выскальзывания из креплений крупногабаритные заготовки лучше всего нагревать в лежачем положении в горизонтальной печи. Для предотвращения прилипания ма-териала в качестве подложек применяются листы, покрытые слоем ПТФЭ. При меньших заготовках, наоборот, предпочтительно применение вертикальной печи. В этом случае формованные детали можно нагревать в висячем положении, вследствие чего обеспечивается равномерное прогревание и - за исключением мест закрепления - предотвращается появление отпечатков. В этой же печи можно в горизонтальном положении нагревать и меньшие заготовки пластин на выдвигаемых решётках, которые покрыты, например, перчаточной материей.
При нагревании следует учесть теплопотерю в процессе транспортировки от печи до формовочного пресса, а поэтому пластины должны доводиться до температуры, слегка превышающей оптимальную температуру формования.
2.1.2 Другие способы нагревания Для скашивания кромки или изгибания формованного изделия применяют линейное нагревание. В этом случае предпочтение отдается устройствам с двусторонним линейным облучением, а не тем, которые действуют по принципу одностороннего облучения. Для этой цели используют так называемые нагревательные верстаки, которые оснащены нагревательными проволоками, нагревательными или кварцевыми стержнями в качестве источников тепла. Обычно при нагревании органического нужно избегать способов контактного нагревания, например, с помощью нагревательных плит или при линейном нагревании - с помощью нагретого клинообразного элемента. При таком способе не обеспечивается равномерное термораспределение, и существует опасность ухудшения качества поверхности и траспарентности.
На практике не применялось также и нагревание открытым пламенем, с помощью высокочастотных колебаний или в жидкостных ваннах. Устройства для нагревания горячим воздухом применяются только в определённых случаях, например, корректировка поверхности формованной детали и для изгибания труб.
2.2 Температура пластического
формообразования Средние значения температур формообразования для экструзионного стекла в зависимости от нагревательного устройства, типа материала и толщины располагаются между 150° и 180° по Цельсию. Что касается блочного органического стекла, то температура его пластического формообразования превышает температуру экструзионного (приблизительно на 20°С). При выборе температуры всегда нужно взвешивать преимущества и недостатки, которые влекут за собой различные температурные диапазоны. При низких температурах материал обладает относительно высоким формовочным напряжением, что привносит с собой высокую тенденцию к возврату в исходное положение. При этом почти не ухудшается хорошее качество поверхности полупродукта. При высоких температурах, наоборот, тенденция к возврату незначительна, однако, существует опасность ухудшения поверхности полупродукта.
2.3 Условия пластического
формообразования Выбор таких условий термоформования, как скорость формования, степень термоформования (степень вытягивания) и формовочных усилий зависит от наружной формы полупродукта, а также от тех свойств, которыми должно обладать формованное изделие после термоформования.
Скорость формования позволяет судить о том, с какой скоростью можно вытягивать или растягивать материал в термоэластическом диапазоне. При излишне высокой скорости формования существует опасность растрескивания обрабатываемой детали вследствие превышения предела прочности. Кроме того, это может привести к разнотолщинности. С другой стороны, нужно избегать слишком медленного термоформования, чтобы предотвратить охлаждение в процессе работы, излишнее энергопотребление или растрескивание материала.
Скорость формования зависит от материала, от толщины материала и от способа термоформования. Так, экструзионное органическое стекло можно формовать при более высокой скорости, чем блочное органическое стекло.
Степень термоформования позволяет судить о формоизменении, происходящем при термоформовании полупродукта. При обычном способе формовки такое изменение влечет за собой увеличение площади поверхности при соответствующем уменьшении толщины материала. Степень термоформования определяется как соотношение средних значений толщины материала до и после формования или исходя из увеличения площади поверхности.
При термоформовании следует учитывать, что степень термоформования у всего готового изделия должна оставаться по возможности одинаковой, и таким образом должна быть обеспечена равномерная толщина.
Формовочные усилия зависят:
- от степени термоформования;
- от температуры формования;
- от формуемого материала (экструзионное или блочное органическое стекло).
2.4 Способы пластического
формообразования Существует несколько способов пластического формообразования. Выбор соответствующего способа зависит от:
- формы и размера обрабатываемой детали;
- нужного распределения по толщине стенок;
- числа деталей;
- типа применённого материала;
- требований к конечному продукту относительно внешнего вида, выдерживания заданных размеров, чёткости контуров и т.д.;
- от имеющихся в распоряжении установок штампов и вспомогательных средств.
2.4.1 Гибка Под гибкой понимают прямолинейное отгибание кромок или углов заготовок и формование способом наложения на форму с применением позитивных и негативных штампов:
- Отгибание кромок: У заготовки, нагреваемой вдоль места изгибания, формируются углы, а затем она фиксируется 'в нужной форме вплоть до остывания изделия;
- Гибка с применением позитивных и негативных штампов: при этом способе нагретые пластины изгибают с применением позитивных или негативных штампов. При этом штампы необходимо обернуть мягкой тканью (например, перчаточной материей) во избежание появления отпечатков.
2.4.2 Обработка давлением с преобладанием сжимающих напряжений При обработке давлением материал высаживается вытеснением. Штамповка представляет собой наиболее распространенную форму осуществления данного метода. Нагретый полупродукт зажимается в крепёжном устройстве и с помощью сжатого воздуха выталкивается в форму. Величина давления зависит от профиля пресс-формы, формы штампа, а также от материала, который необходимо вытеснить при штамповке. При обработке давлением штамп или материал, в особых случаях и то, и другое, нагреваются до температуры формования, а после термоформования охлаждаются.
2.4.3 Формообразование при растяжении При этом способе формовочные усилия, необходимые для формования полупродуктов, воздействуют через посредство штампа, давления газа, жидкости или вакуума (сравнительно редко находит применение пластическое формообразование с помощью жидкости). Отличительным признаком представляется уменьшение толщины материала за счёт увеличения площади поверхности. Нагретое органическое стекло формуется с применением контрштампа или без него. Материал жёстко зажимается по краям так, чтобы он впоследствии не мог проскальзывать. Формование производится из открыто лежащих, не зажатых частей материала. В зависимости от формы готового изделия это приводит к уменьшению толщины материала по всей площади поверхности или только на какой-то её части.
Механическое растяжение штампом применяется только в том случае, если требуются суженные формованные изделия без выполнения уступов. При наличии уступов, материал необходимо зажимать посредством внешних краёв штампа и при этом он не должен выходить за пределы формы. Пневматический способ (вакуум или сжатый воздух), напротив, применяется также и в случае сложных форм, и для изготовления деталей с поднутрениями.
2.4.4 Пластическое формоизменение
с преобладанием сжимающих
и растягивающих напряжений Ниже собраны различные способы глубокой вытяжки. При этих способах нагретые заготовки формуются посредством плунжера или позитивного штампа с применением негативного штампа или без него. В отличие от описанных выше способов, пластина зажимается не жёстко, а закрепляется в пружинящей зажимной раме. Таким образом, материал во время формования может проскальзывать, вследствие чего в готовом изделии достигается приблизительно одинаковая толщина.
2.5 Охлаждение Формованное изделие нужно охлаждать в зафиксированном состоянии до тех пор, пока не будет достигнута стабильность формы. Охлаждение до комнатной температуры должно происходить равномерно с целью поддержания охлаждающих воздействий на минимальном уровне.
2.6 Отжиг При локальном нагревании могут возникнуть внутренние напряжения, которые при последующем применении приводят к образованию так называемых трещин вследствие внутренних напряжений. Поэтому такие внутренние напряжения существенным образом снимаются в результате термообработки при 60-80°С. Время отжига в зависимости от толщины стенок формованной детали составляет 1-3 часа.
2.7 Стыкование При стыковании две или несколько обрабатываемых деталей соединяют друг с другом. Такие полупродукты, как пластины, блоки, стержни и трубы могут состыковываться разнообразными способами. При этом различают два типа соединений:
- неразъёмные соединения;
- разъемные соединения.
К неразъёмным способам соединения относятся склеивание, сварка и клёпка, а разъёмные способы соединения - это клеммовое скрепление и резьбовое соединение. То, какой способ соединения следует применять в каждом конкретном случае, зависит от соответствующего характера предъявляемых требований.

1. Обработка резанием Для обработки органического стекла применяются станки, обычно используемые при обработке древесины и металла. Тем не менее, нужно учесть то, что они должны работать на высокой скорости и без вибрации для достижения чистых срезов. Насколько это возможно, все станки, прежде всего шлифовальные и фрезерно-отрезные, должны быть оснащены аспирационными приспособлениями для немедленного отсасывания как образующихся стружек, так и газов.
Для обработки органического стекла особенно пригодны инструменты из высокопрочной стали для скоростного срезания, из твёрдого металла или в особых случаях с алмазным покрытием. Режущие кромки инструмента всегда должны быть остро заточены. Даже незначительно изношенные инструменты приводят к нечистой обработке срезов и вследствие обусловленного трением перегрева могут даже вызывать повреждения обрабатываемой детали или инструмента. Инструменты, которые уже применяли для обработки металлов или древесины, следовало бы применять только после специальной заточки. Поскольку синтетические материалы имеют существенно меньшую, чем металлы, теплостойкость и способность сохранять форму, то особенно важным представляется применение охлаждающих средств. С другой стороны, существует опасность размягчения и разрушения срезов вследствие перегрева.
Кроме того, из-за отсутствия теплоотвода в краевых зонах создаются напряжения, которые в неблагоприятных случаях приводят к повреждению обрабатываемых деталей. В качестве охлаждающих средств применяются вода, растворимые масла, парафин или струя воздуха. Традиционные смазочно-охлаждающие жидкости для металлов не должны применяться, так как они могут содержать растворители, которые разъедают ПММА.
Поверхность органического стекла покрывается защитной плёнкой, которую оставляют на обрабатываемой детали во время любой её обработки и использования, пленку снимают только после произведённого монтажа. Если в каком-либо конкретном случае это невозможно, то с целью предотвращения непреднамеренного нанесения царапин применяют такие соответствующие вспомогательные средства, как тканевые или войлочные подложки.
Разметку или маркировку, например, отверстий для просверливания, отрезных кромок или контуров по возможности необходимо производить на защитном слое. В том случае, если его уже пришлось удалить, маркировки с помощью специальных маркеров наносятся непосредственно на поверхности пластины. Чертилку или кернер следует применять только в том случае, если есть уверенность, что надрезы, произведённые этими инструментами, снова удаляются в процессе последующей обработки. В противном случае при любых материалах вследствие нагрузки пластины могут разламываться из-за концентрации напряжений в месте надреза.
1.1 Распилка и обламывание по надрезу В большинстве случаев органическое стекло разрезается дисковыми или ленточными пилами. Однако возможно применение лучковых и ручных пил.
1.1.1 Дисковые пилы Для разрезания органического стекла дисковыми пилами применяются исключительно пильные полотна с неразведенными зубьями. Пильные полотна из твёрдого металла, у которых должно быть как можно большее число зубьев, гарантируют существенно более высокую стойкость, чем полотна из высокопрочной стали для скоростного срезания. Полотна из твёрдого металла с прямыми зубьями, как показывает опыт, обеспечивают ещё более чистую обработку в том случае, если оба уголка каждого или каждого второго зуба заточены с фаской. В случае с вогнутой заточкой полотен из высокопрочной стали для скоростного срезания оправдало себя попеременное нарезание зубьев. Для пильных полотен из твёрдого металла действуют следующие рекомендации:

Для скорости подвода режущего инструмента следует избирать средний параметр. Это значит, что скорость подвода должна регулироваться таким образом, чтобы не происходило расслаивания на кромках среза. Избирание излишне низкой скорости подачи инструмента может наоборот привести к трению, а значит, к ненужному нагреванию срезов.
1.1.2 Ленточные пилы Ленточные пилы обычно имеют пильные полотна со слегка разведёнными зубьями. У всех материалов это приводит к шероховатости кромок среза, что, как правило, обуславливает необходимость осуществления последующей обработки. Ширина ленточного полотна может быть от 3 до 13 мм. Число зубьев должно составлять 3-8 шт./см. длины полотна. Скорость срезания может варьироваться между 1000 и 3000 м/мин.
Для обработки пластин из органического стекла рекомендуются следующие ориентировочные параметры по ленточным пилам:

1.1.3 Лобзиковые пилы Для целей последующей обработки, пригонки или вырезания выемок в случае с синтетическими материалами оправдали себя соответствующие лобзиковые пилы. Но при этом кромки среза получаются сравнительно грубыми и при известных обстоятельствах требуют последующей обработки. Обрабатываемая деталь должна надрезаться только при работающем станке. Предпочтительны высокая скорость срезания и средняя скорость подачи режущего инструмента.
1.1.4 Ручные пилы Органическое стекло можно обрабатывать и ручными пилами с тонкими зубьями, так, например, столярной ножовкой, а также лучковой пилой и лобзиком. При аккуратной работе возможно достижение хороших результатов.
1.2 Обламывание по надрезу Можно разламывать пластины из органического стекла при их толщине вплоть до 3 мм. Пластина надрезается несколько раз надрезателем по линейке или фасонному шаблону с не очень ограниченным радиусом, а затем чисто отламывается. Прямые участки можно отламывать рывком через край стола. Впоследствии кромка разлома должна быть соответствующим образом обработана, например, сглажена при помощи цикли.
1.3 Сверление Для того, чтобы можно было применять спиральные и винтовые свёрла в соответствии с особенностями органического стекла, угол при вершине нужно уменьшить со 120°, каким он бывает при обычном применении, до 60° - 90°. Задний угол должен быть сошлифован до значения между 4° и 90°. Только в этом случае сверло сможет работать должным образом: Оно скоблит вместо того, чтобы срезать, и таким образом предотвращает появление сколов в высверленном отверстии при выходе из пластины. Передний угол должен составлять по меньшей мере 3°. Эти параметры приведены в таблице.

правильная заточка сверл из высокопрочной
стали для скоростной обработки срезанием
Для получения гладкой поверхности просверленного отверстия необходимо оптимальное сочетание скорости срезания и скорости подачи инструмента. В этом случае образуется равномерная непрерывная сливная стружка. Например, при слишком высокой скорости вращения и/или слишком большой скорости подачи режущего инструмента образуется неравномерная стружка, а отверстие просверливается нечисто. При слишком низкой скорости вращения и/или излишне малой скорости подачи имеют место перегревание и явления расслоения в просверленном отверстии, а стружка расплавляется.
Особую важность при сверлении представляет охлаждение. Начиная с материала толщиной более 5 мм должно обязательно производиться охлаждение и смазывание эмульсией для сверления или маслом для сверления, совместимым с органическим стеклом.
В случае с толстостенным материалом, при глубоких и глухих отверстиях необходимо во избежание перегрева выводить свёрла из просверленного отверстия несколько раз, поскольку подвод режущего инструмента производится вручную.
При просверливании тонких пластин их следует зажимать вместе с твёрдыми плоскими подложками для того, чтобы исключить раскалывание нижней кромки отверстия. Свёрла следует подводить не спеша и с большой осторожностью. После того, как режущие кромки полностью войдут в материал, можно начать медленно увеличивать скорость подачи режущего инструмента, а незадолго до того, как будет пробит нижний край, - снова понизить. При обработке формованной или встроенной детали с помощью ручной дрели можно вставлять специальные свёрла. Наиболее распространённые специальные свёрла и зенкеры:
а) ступенчатое сверло
Это сверло с одной режущей кромкой обеспечивает получение чистых цилиндрических просверленных отверстий без наличия следов обработки. Каждой следующей ступенью сверла в отверстии снимается фаска.
6) коническое сверло
Просверливаются отверстия, имеющие слегка коническую форму, однако растрескивание на выходной стороне исключается.
в) специальный зенкер
Особенно пригоден для удаления грата уже имеющихся отверстий, хорошего снятия стружки через наклонные отверстия.
г) фрезерное сверло
С его помощью могут быть хорошо выполнены удлинённые отверстия.
д) комбинированное сверло-зенковка
Этот многогранный зенкер рекомендуется применять при снятии грата, фасок и зенкеровании.
В случае с любыми специальными свёрлами необходимо следить за безупречным состоянием острия сверла.
За исключением фрезерного сверла при всех других инструментах применяют существенно более медленные скорости вращения, чем при пользовании спиральными свёрлами. А в случае с фрезерным сверлом, наоборот, скорости вращения зачастую превышают 1000 об/мин.

1.4 Вырезание окружностей Большие отверстия в тонких пластинах могут быть хорошо выполнены с помощью следующих инструментов:
- дисковым резаком
- сферической пилой или узкой ножовкой
Для вырезания окружностей можно также применять имеющиеся в торговле варианты инструментов. Задние углы дисковых резаков при обработке стекла должны составлять 0°. Для получения чистого нижнего края на поверхностях, обрабатываемых срезанием, предпочтительно зажимать тонкие пластины вместе с твёрдыми плоскими подложками. Окружности с диаметром приблизительно до 60 мм можно выполнять сферической пилой или узкой ножовкой. Оба инструмента можно применять в сочетании с ручной дрелью. Обычно центральная точка вырезаемой окружности просверливается предварительно центрирующим сверлом, так что процесс вырезания окружности стабилизируется.
1.5 Нарезание резьбы У всех синтетических материалов при нарезании резьбы обычно возникает опасность разлома вследствие концентрации напряжений в месте надреза. А поэтому данный способ крепления следовало бы избирать только в том случае, если другая альтернатива не представляется возможной.
При нарезании внутренней и внешней резьбы для всех материалов применяются обычно имеющиеся в продаже метчики и плашки. Вследствие снижения прочности материалов при надрезе резьба не должна иметь острых кромок. Позже при ввинчивании следует не забывать о том, что на соединительных винтах не должно быть масляной плёнки. Отверстия для кернов нужно выполнять с чуть большими размерами, чем в случае со сталью. Во многих случаях может оказаться выгодным усиление внутренней резьбы резьбовой вставкой из металла.
1.6 Резьбовое соединение В настоящее время резьбовое соединение приобретает разностороннее применение в области переработки синтетических материалов в качестве способа разъемного соединения. Для этой цели применяются винты, как из синтетических материалов, так и из металлов. Выбор материала для винтов зависит от возникающих механических, тепловых и химических нагрузок. Тогда как пластмассовые винты среди всего прочего легки и бесшумны и в большинстве случаев в меньшей степени подвержены коррозии, то при применении металлических винтов могут выдерживаться большие нагрузки. Кроме того, нет необходимости считаться с релаксацией напряжений, и может быть перенесено продолжительное воздействие температур. При применении металлических винтов решающим представляется тепловое расширение или сжатие. Особенно важным при резьбовом соединении считается то, что оно должно обеспечивать герметичность в течение длительного времени. В противоположность этому различное тепловое расширение органического стекла при падении температур уменьшает фиксирующее усилие и соответственно увеличивает при повышении температур. В этом отношении выравнивания можно достичь при применении подложек из таких совместимых материалов, как СКЭПТ, ПЭ, ПТФЭ и т.д.
Тип винта также полностью зависит от соответствующего случая применения. Кроме традиционных шестигранных винтов с гайкой применяются также установочные штифты, резьбовые заглушки, винты с шлицевой головкой и т.д. Напротив, непригодными представляются самонарезающие винты, поскольку они должны "взрезаться" в органическое стекло. И все же их можно применять в том случае, если в лежащей внизу конструкции, например, из металла, нарезается резьба, а в пластине из синтетического материала имеются сквозные отверстия достаточно большого размера.
В случае транзитных резьбовых соединений в синтетическом материале ещё в большей степени, чем при их использовании в металлах, следует помнить о выполнении монтажа при отсутствии внутренних напряжений во избежание продольных и поперечных изгибающих моментов. По этой причине не следовало бы сильно затягивать винты, а соответствующие воздействия направлять на изделие из синтетического материала на большой площади. Кроме того, должен учитываться относительно высокий тепловой коэффициент органического стекла и возможное растяжение от воздействия влаги. При соотнесении на монтажную температуру, равную, например, 10° С, при более низких температурах пластины сжимаются до 2,5 мм на метр. Для растяжения под действием теплоты и влаги должен быть предусмотрен паушальный зазор на расширение, т.е. расстояние между пластинами "для монтажного просвета", равное 5 мм/м.
Нежелательные внутренние напряжения материала можно устранить с помощью просверливания больших отверстий, возможного растяжения по краям и сборки в системе с наличием фиксирующих скользящих элементов.
1.7 Фрезерование
С помощью фрезерования можно производить окончательную обработку кромок среза, выполнять скругления и фасонные линии, а также обрезать кромки формованных деталей. Кроме того, применяется фрезерная обработка по удалению наростов или закраин. В отличие от распиловки при фрезерной обработке нет опасности образования сколов на нижнем крае среза, что сокращает затраты на окончательную обработку.
Для обработки можно применять обычные фрезерные станки при их работе на максимально возможной скорости. В качестве инструмента среди всего прочего распространённое применение получили цилиндрические фрезы с несколькими режущими кромками, однако, по возможности следовало бы применять фрезы с крупно нарезанными зубьями, двусторонние резцы или даже пальцевые фрезы с одной режущей кромкой при хорошем отводе стружки.

При фрезерной обработке органического стекла обычно не требуется охлаждения. При применении инструмента большего диаметра со многими режущими кромками, предпочтительно производить охлаждение, в случае с цилиндрическими фрезами это представляется необходимым. Можно применять смазочно-охлаждающие эмульсии или масла, совместимые с органическим стеклом.
1.8 Обработка на токарном станке Органическое стекло может обрабатываться на токарном станке таким же образом, что и твёрдая древесина. Применяются и токарные станки, обычно используемые в металлообработке.
В этом случае также очень высоки скорости обработки срезанием. В качестве ориентировочного параметра действует следующее: скорость срезания в 10 раз выше, чем для стали, для достижения безупречного результата решающее значение имеет заточки токарного резца. Особое внимание следует уделять заднему углу. Так же, как при сверлении, соответствующие условия обработки имеют место в том случае, если образуется непрерывная стружка. Такую стружку получают при приведении в соответствие трёх наиболее важных факторов: скорость подвода инструмента, скорость срезания и заточка инструмента.

Токарные резцы с накладкой из твёрдого металла применяются для грубой обдирочной обработки, однако, глубина срезания не должна превышать 6 мм. Для последующей чистовой обработки обычно применяют инструменты из высокопрочной стали для скоростной обработки срезанием.
Токарные резцы должны иметь радиус вершины режущей кромки, равный по меньшей мере 0,5 мм. При больших значениях радиуса вершины режущей кромки, в случае с круглозаточенными токарными резцами, сочетая одновременно высокую скорость обработки и малую скорость подачи инструмента, а также минимальную глубину срезания, можно достичь точной чистовой обработки поверхностей, которые затем можно сразу же полировать, не прибегая к процессу шлифования между двумя этими операциями.
Для охлаждения опять же можно применять совместимые с акриловым стеклом эмульсии и сжатый воздух.
1.9 Шлифование С помощью шлифования и последующего полирования шероховатым и матовым поверхностям кромок среза можно придать зеркальный блеск и прозрачность.
Шлифование можно осуществлять как вручную с помощью обычно имеющейся в продаже шлифовальной бумаги или шлифовального блока с нанесённым на него шлифующим слоем, так и механическим способом на станке.
Для шлифования на станке применяются вращающиеся тарельчатые шлифовальные круги, суперфинишные устройства и ленто-шлифовальные станки. При шлифовании следует избегать сильного и длительного нажима, так как в результате могут возникать образующиеся при этом теплота трения, напряжения и повреждения поверхности. Поэтому всегда следует шлифовать с охлаждающей жидкостью.
Размер частиц шлифующего средства следует избирать в соответствии с глубиной следов обработки или следов от скребков на поверхности обрабатываемой детали: чем глубже следы от обработки, тем грубее частицы. Следовало бы производить обработку шлифованием в несколько этапов, уменьшая с каждым разом размер частиц.
Рекомендуется последовательная обработка, состоящая из трёх следующих этапов:
1. Грубое шлифование, размер частиц 60;
2. Умеренное шлифование, размер частиц 220;
3. Окончательная обработка, размер частиц 400-600.
При этом нужно проследить за тем, чтобы каждый следующий этап шлифования удалял следы предшествующей обработки. Если последний этап шлифования устранил все следы предшествующих обработок, то можно полировать.
1.10 Полирование Полирование - это последний этап обработки с целью получения зеркально-блестящих прозрачных поверхностей. Кромки среза можно отполировать без особых затруднений, полирования поверхностей с большей площадью, напротив, следовало бы избегать, так как во многих случаях это остаётся видимым.
Обычно для полировки применяют воски и пасты. Сразу же после обработки необходимо тщательно удалить остатки полирующего средства, например, смывая их водой. Имеют место три способа механического полирования:
- полирование на ленте, на тканевом притире или матерчатом полировальном круге;
- полирование пламенем;
- полирование на алмазном притире.
Поскольку войлочная лента, тканевый притир или перчаточная материя представляют собой очень мягкие материалы, то полируемую поверхность необходимо предварительно подвергнуть отделочной обточке. Если это услгаиие не будет выполнено, то поверхность хоть и станет блестящей, но всё же останутся видимыми следы царапин и обработки. При обработке кромок достаточно произвести чистовую обработку циклей. Необходимо предотвращать обусловленный трением перегрев поверхности материала, а значит, и термическое повреждение.
Кромки и небольшие детали полируются преимущественно на войлочных лентах, так как в этом случае их можно удобно держать и подводить. Обрабатываемая деталь должна постоянно перемещаться по кругу, так что неровности войлочных лент или тканевых пригаров не наносят повреждений материалу. Скорость перемещения войлочной ленты должна составлять приблизительно 20 м/с.
Тканевый притир очень хорошо пригоден для полирования больших, а также изогнутых поверхностей. Подобными тканевыми притирами могут быть бязевые и/или фланелевые пакеты, пачки которых располагаются как можно более неплотно, чтобы теплота трения могла отводиться с помощью вентилирования. Окружная скорость тканевого полировочного круга должна быть в диапазоне от 20 до 40 м/с.
Если блеск, полученный в результате механической обработки, не представляется достаточным, то полирование можно завершить вручную мягкой не волокнистой тканью или ватой, применяя полировальное молочко. При полировании органического стекла пламенем с помощью устройств, аналогичных сварочной горелке, отпадает необходимость в чистовой обработке как дополнительной рабочей операции, и всё же кромки должны быть свободны от остатков, например, от прилипающих стружек или остатков ручной сварки. Поскольку царапины от предшествующей фрезерной обработки или распиловки ещё остаются видимыми после полирования пламенем, то их применяют в качестве экономически более выгодного способа в том случае, где к отполированной поверхности не предъявляется высоких требований. Полирование огнём более толстых пластин может привести к поверхностным напряжениям.
Если работа производится без должной тщательности, то это также может привести к "перекидыванию пламени" на обрабатываемую деталь за кромкой среза, а значит, к нагрузкам материала, обусловленным термическим воздействием. При дальнейшей обработке или последующем применении они могут обуславливать появление трещин, например, при контактировании с клеящими средствами или растворителями для лаков.
Полирование на алмазном притире гарантирует длительные сроки службы и таким образом особенно пригодно для серийного производства. При этом отпадает необходимость в предшествующей чистовой обработке. Снятие стружек и полирование осуществляются за одну рабочую операцию.
Представляется необходимым применение высококачественных прецизионных инструментов и станков. Применяются или резцовые головки фрез, которые имеют по меньшей мере два алмазных резца, или токарные резцы с алмазным покрытием. Необходимо проследить за хорошим отводом стружки. Станок должен работать при полном отсутствии вибрации во избежание появления резонансных линий на обрабатываемой детали. Острые кромки, появляющиеся при применении алмазных полирующих фрез, целесообразно сглаживать с помощью цикли.
Следующая таблица даёт дополнительное представление об отдельных способах.

Оглавление:

1. Обработка резанием
1.1 Распилка и обламывание по надрезу
1.1.1 Дисковые пилы
1.1.2 Ленточные пилы
1.1.3 Лобзиковые пилы
1.1.4 Ручные пилы
1.2 Обламывание по надрезу
1.3 Сверление
1.4 Вырезание окружностей
1.5 Нарезание резьбы
1.6 Резьбовое соединение
1.7 Фрезерование
1.8 Обработка на токарном станке
1.9 Шлифование
1.10 Полирование

2. Пластическое формообразование
2.1 Нагревание
2.1.1 Нагревание воздухом
2.1.2 Другие способы нагревания
2.2 Температура пластического формообразования
2.3 Условия пластического формообразования
2.4 Способы пластического формообразования
2.4.1 Гибка
2.4.2 Обработка давлением с преобладанием сжимающих напряжений
2.4.3 Формообразование при растяжении
2.4.4 Пластическое формоизменение с преобладанием сжимающих и растягивающих напряжений
2.5 Охлаждение
2.6 Отжиг
2.7 Стыкование

3. Склеивание
3.1 Клеящие системы
3.1.1 Полимеризуемый клей
3.1.2 Полиприсоединяемый клей
3.1.3 Клеи в виде раствора
3.1.4 Клеящие лаки
3.2 Клеящая способность
3.3 Последовательность осуществления процесса склеивания
3.4 Конструктивное оформление
3.5 Технологии склеивания
3.5.1 Клеи в виде раствора
3.5.2 Клеящие лаки
3.5.3 Полимеризуемые клеи
3.5.4 Полиприсоединяемые клеи
3.5.5 Клеящие ленты
3.6 Рекомендации по технике безопасности при обращении с клеями

4. Сварка
4.1 Последовательность осуществления процесса при сварке
4.2 Способы сварки
4.2.1 Термическая газовая сварка
4.2.1.1 Термическая газовая сварка с помощью колебательных движений насадки
4.2.1.2 Термическая газовая сварка при подтягивании сварочного припоя
4.2.2 Сварка с использованием нагревательных элементов
4.2.3 Ультразвуковая сварка
4.2.4 Сварка трением

Советы и рекомендации по креплению жёстких листовых пластиков. При использовании вне помещений листовые пластики подвергаются значительным перепадам температур. Их размеры в таких условиях меняются в большей степени, чем размеры листов из дерева или металла. При установке рекламных щитов, вывесок, отделке наружных стен всегда следует принимать во внимание возможное тепловое расширение. Для всех термопластичных материалов изменение длины при изменении температуры характеризует коэффициент линейного расширения. Физическое изменение длины может быть более значительным относительно расчетного в случае использования пластиков, склонных впитывать влагу из атмосферы (ПММА и ПК). В таких случаях нет возможности абсолютно точно предсказать степень расширения/сжатия, поэтому следует прибегать к некоторым допускам. Но в основном пластики, используемые в наружной рекламе, характеризуются влагонепроницаемостью, и можно вполне доверять результатам расчетов.
Изменение длины зависит от максимальных отрицательных и положительных ожидаемых темеператур поверхности листа. В качестве базовой температуры следует принимать температуру при установке. Повышенные температуры вызывают расширение, пониженные - сжатие. Расчёт возможного сжатия основывается на минимальной температуре воздуха в холодное время года в соответствии с климатической зоной. Расчет максимального расширения базируется на степени нагрева поверхности под интенсивным воздействием солнца в теплое вемя года и зависит от цвета листа. Ниже представлены необходимые данные.
Таблица 1. Изменение температуры поверхности
в зависимости от цвета
(температура воздуха +36° С,
время суток - полдень).

Винтовые соединения. Естественные изменения длины листов термопластичных материалов, эксплуатирующихся на улице, требуют такой системы крепления, которая позволяла бы листам свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры окружающей среды. При таком способе крепления используются круглые или продольные отверстия, обеспечивающие достаточный зазор между стержнем винта и краем отверстия. Винты с конической шейкой использовать не следует, так как они могут заклиниваться в отверстиях и затруднять движение, вызванное расширением/сжатием. Винты должны быть затянуты такимобразом, чтобы лист имел свободный ход на участках между отверстиями. Для этого необходимо сначала затянуть винт плотно, а затем слегка отпустить поворотом в противоположном направлении. Во избежание провала винта в отверстие следует использовать большие декоративные шайбы. К продольным отверстиям желательно прибегать в случае, когда длина закрепляемого листа превышает 1,5 m. При креплении внутри помещений, где перепады температур незначительны, размеру отверстия достаточно превышать диаметр стержня винта на 1-2 mm.

Таблица 2. Расстояния между точками винтового
акрепления в зависимости от толщины листа.

Расчёт крепления.
Пример 1. Круглые отверстия
Задача:
Рекламная вывеска, выполненная из ПВХ белого цвета, размером 1500х1000х10 мм, должна быть закреплена на вентилируемой основе при помощи винтов. Необходимо определить изменение линейных размеров листа под действием максимально возможных годовых перепадов температур и оптимальный диаметр отверстий, обеспечивающий отсутствие деформаций.
Данные:
L- длина листа (м) = 1,5 м. ;
G- коэффициент линейного рас-ширения = 0,08 мм/м-°С (для ПВХ), Qt - перепад температур (от -30 до +50°С) = 80°С. Qt: выбирается в соответствии с возможными минимальными температурами, характерными для климатической зоны, и с максимальной степенью нагрева поверхности пластика в зависимости от его цвета. Для крепления такой вывески к сплошной стене может использоваться винт диаметром стержня а =5 мм. Длина стержня винта должна быть достаточной для обеспечения надежного крепления листа к стене и необходимого зазора между ними. Пространство для вентиляции должно составлять 2-4 см. Этого достаточно для отвода избыточного тепла за счет постоянного поступления воздуха.
Решение:
1. Изменение длины листа DL вычисляется по формуле: DL = L х Qt х G
DL= 1,5 X 0,08 X 80 =9,6 мм
Округление дробных чисел производится до целых в большую сторону. Таким образом, изменение длины листа длиной 1,5 м под действием максимального перепада температур будет составлять 10 мм. Сжатие листа происходит в большей степени, чем расширение. Температура нормального состояния материала +20°С. Понижение температуры относительно +20°С влечет за собой сжатие, повышение относительно этого значения - расширение.
2. Диаметр отверстия d1 в точке неподвижного закрепления: d1 = а + k, где а - диаметр стержня винта, k- коэффициент, обычно рекомендуемый производителем и который может незначительно меняться в зависимости от типа полимера. d1 = 5 + 2 = 7 мм. В случае использования темных цветов поверхности, в особенности черного, значение k должно быть увеличено до 4, так как поглощение тепла темными поверхностями происходит интенсивнее. Точка неподвижного закрепления выбирается посредине верхней линии расположения винтов.
3. Расстояние между винтами (в соответствии с таблицей 2) около 50 см.
4. Чтобы определить диаметр отверстия, допускающего движение из центра, необходимо учесть, что значение изменения длины уменьшается в два раза в каждую сторону от точки неподвижного закрепления.
d2 =DL / 2 + а
d2 = 10 мм / 2 + 5 мм = 10 мм
5. Расстояние R от края листа до центра отверстия должно быть в 2,5 раза больше диаметра отверстия. Таким образом, R= 2,5 х 10 = 25 мм (не менее).
6. Расстояние от стены до листа 2 - 4 см. Чем поверхность темнее, тем расстояние должно быть больше.
Пример1. Круглые отверстия.



Таблица 3. Справочная информация.

Расчёт крепления.
Пример 2. Продольные отверстия Продольные отверстия рекомендуется делать при длине листа более 1,5 м. Как и в примере 1, монтируется лист ПВХ размером 3000 X 1000 X 10 мм. Условия эксплуатации аналогичны приведенным в примере 1.
1. Изменение длины листа
А1 = 3 м.0,08 мм/м х °С х 80°С
DL = 19,2, округление до 20 мм. Подробный расчёт приведён в примере 1.
2. Толщина стержня винта а = 5 мм.
3. Расстояние между винтами согласно таблице 2 не более 50 см.
4. Диаметр отверстия в точке неподвижного закрепления d1 = 7 мм (см. пример 1). Несмотря на то, что отверстия для крепления выполняются продольными, в точке неподвижного закрепления отверстие остается круглым. Превышение размера отверстия относительно диаметра стержня винта достаточно принять 3 мм. Допуск по высоте отверстия, допускающего движение, достаточно принять равным 3 мм, так как в направлении перпендикулярном экструзии, расширение/сжатие происходит в значительно меньшей степени, чем в направлении экструзии, т.е. вдоль листа.
5. Высота отверстия, допускающего движение:
H = а + 3 мм
H = 8 мм
6. Длина отверстия, допускающего движение:
i = DL / 2 + а
i = 20 / 2 + 5 = 15 мм
7. Расстояние от края листа до центра отверстия:
Р = 25 мм, не менее (см. пример 1).
8. Расстояние от стены до листа 2-4 см. Изготовление продольных отверстий при достаточно большой длине листа технологически является более правильным, но если оно затруднительно, можно без особого ущерба использовать вариант крепления, рассмотренный в примере 1.
Пример 2. Продольные отверстия.



Резюме. Представленная выше методика обычно приводится всеми производителями жёстких листовых пластиков. Это абсолютно закономерно. Соблюдение всех технологических правил позволит вашему изделию служить долго с неизменным качеством и не вызовет неоправданных нареканий к используемым материалам. И наоборот, пренебрежение рекомендациями может обернуться значительными финансовыми затратами и потерей репутации. Приведенные в методике расчеты настолько просты, что не вызовут ни у кого затруднений, тем более что мы представили максимально необходимую информацию по наиболее распространенным полимерным материалам. Публикация в журнале
"РЕКЛАМА OUTDOOR" №6 2000г.
автор Татьяна Хруцкая

Данная статья посвящена сравнительному анализу распространенных методов изготовления широкого спектра изделий, используемых в производстве рекламной продукции различного назначения.
В настоящее время очень важным вопросом для достижения высокого качества и коммерческого успеха рекламной продукции стал выбор как полимерного материала для рекламных изделий, так и применяемый для этого метод их изготовления.
До сих пор одним из основных методов изготовления светорассеивателей является термоформование из готового полимерного листа. Вариантами метода термоформования являются вакуумформование, пневмоформование, термоформование с раздувом. Иногда используют метод гнутия с помощью раскаленной проволоки. Все эти методы достаточно просты и не требуют сложного оборудования. Однако, при изготовлении изделий этими методами (назовем их одним словом - термоформование) существует ряд существенных отрицательных обстоятельств. В частности, использование готовых листовых заготовок приводит к тому, что к существующим уже в листовом материале внутренним напряжениям, которые возникают в процессе его получения, добавляются еще более высокие внутренние напряжения, возникающие в процессе термоформования из-за прогрева листовой заготовки и происходящей вследствие этого термоусадки, самого процесса формования и происходящей при этом большей или меньшей вытяжки листа и затем из-за быстрого охлаждения полученного изделия. Результатом всего этого является возникновение очень больших внутренних напряжений в уже готовом изделии. Это может привести к его частичному или полному разрушению сразу после изготовления, но чаще всего в процессе эксплуатации изделия, где проявляется эффект "серебрения", то есть появление множественных микротрещин (особенно в местах перегибов), что приводит к ухудшению внешнего вида и изменяет в худшую сторону степень светопропускания и степень светорассеивания, которые являются одними из важнейших параметров для определения качества всего рекламного изделия. К тому же, это существенно повышает процент поломок при транспортировке изделий от производителя к заказчику и увеличивает количество рекламаций, что явно не способствует коммерческому успеху производителя. Для снижения внутренних напряжений в готовом изделии необходимо применение метода термостатирования (термического "отпуска"), который заключается в том, что перед процессом формования полимерные листы, а затем после формования готовое изделие следует медленно нагреть до определенной (для каждого полимера разной) температуры, продержать при этой температуре определенное время и затем медленно охладить. Например, для изделий из полиметилметакрилата (оргстекла) температура составляет для листов - 75°С, для изделий - 60°С, время термостатирования зависит от толщины полимерного материала и рассчитывается по специальным формулам: для толщины 3 мм это время составляет для листов - 2 ч. 40 мин., для изделий - 5 ч.20мин. Применение метода термостатирования предполагает изготовление специальной термокамеры достаточно больших размеров для одновременного термостатирования большого количества изделий. Все это приводит к дополнительным затратам - материальным, энергетическим, трудовым и во времени. Это сказывается на себестоимости изделий и снижает прибыль производителя. Если все эти факторы учесть при начальном планировании производства, то при выходе всего процесса изготовления на заданную мощность можно достичь высокого качества изделий и, тем самым, повысить экономическую эффективность производства.
Наиболее современными и прогрессивными методами изготовления изделий для рекламной продукции различного назначения являются метод непрерывного получения изделий заданного профиля из гранулированных полимерных материалов на специальных экструзионных линиях и метод литья под давлением на термопластавтоматах.
Метод литья под давлением применяется сравнительно давно для изготовления изделий специального назначения в основном сложных сферических и овальных форм достаточно больших размеров. В этих случаях предполагается использование дорогостоящих и дефицитных импортных гранулированных полимерных материалов со специфическими характеристиками, например, поликарбонат для ударопрочных "антивандальных" изделий и, реже, специальный высокоударопрочный полиметилметакрилат.
Процесс литья под давлением не является непрерывным и заключается в следующем. Через загрузочный бункер и дозирующее устройство в обогреваемую часть термопластавтомата поступают гранулы полимерного материала. Под действием тепла они расплавляются и помощью червячного шнека поступают в дозирующую камеру. После того, как точно установленное количество расплава, соответствующее весу изготавливаемого изделия, соберется в камере, с помощью выдавливающего шнека расплав впрыскивается с большой скоростью и под большим давлением через специальные литниковые каналы в холодную "литьевую форму", соответствующую по свой конструкции форме изготавливаемого изделия, и там застывает (отверждается), после этого форма размыкается и изделие автоматически или вручную извлекается. Для каждого изделия время впрыска, время отверждения и время размыкания четко определено, и нарушение этих параметров процесса приводит к получению некачественного изделия. К существенному недостатку метода литья под давлением относится необходимость изготовления для получения изделий разных конфигураций другой литьевой формы. Литьевая форма является одним из основных технологических узлов термопластавтомата и представляет собой сложным в техническом отношении агрегатом. Его конструирование, изготовление, доводка и отработка технологического процесса занимает много времени и предполагает большие материальные затраты. В среднем по времени это занимает от 6 месяцев до года и более и стоимость изготовления может составлять от 5 до 100 и более тысяч долларов США в зависимости от сложности формы. К тому же, в зависимости от размера и, соответственно, от веса изделий такая литьевая форма должна устанавливаться на разных типах термопластавтоматов, которые подразделяются в зависимости от объема впрыска расплава полимерного материала. Таким образом, изготовление изделий методом литья под давлением может применяться только для специфических изделий сложных геометрических форм. Наиболее современным и прогрессивным методом изготовления рекламной продукции широкого назначения является метод непрерывного получения изделий необходимого профиля на специальных экструзионных линиях. Экструзионная линия состоит из нескольких технологических узлов. Гранулы полимерного материала через дозаторный бункер поступают в экструдер, который представляет собой обогреваемый цилиндр определенного диаметра - от величины диаметра зависит производительность экструдера. Внутри цилиндра находится спиралевидный червеобразный шнек, который перемещает расплавленную под действием тепла массу полимерного материала к передней части экструдера при этом перемешивая и гомогенизируя расплав с необходимыми добавками. По мере продвижения расплава в различные части экструдера могут быть добавлены (если это необходимо) различные добавки к полимеру: красители, наполнители, различные стабилизаторы, в том числе, стабилизаторы УФ-излучения, добавки, улучшающие эксплуатационные характеристики изделий в зависимости от их назначения и другие необходимые в каждом конкретном случае компоненты. Этот процесс достаточно прост и технологичен. По достижении расплава передней части экструдера он поступает в, так называемую, "головку", которая имеет ту необходимую конфигурацию профиля, которая и определяет форму изделий. Изменение конфигурации профиля является достаточно простым процессом и заключается в замене фильеры на "головке". Изготовление новой фильеры для получения изделий другой геометрической формы не требует больших временных и материальных затрат и даже в самых сложных случаях составляет около 200 долларов США (в среднем это 50-100 долларов). При этом использование новых фильер возможно на одном и том же экструдере и той же "головке". После выхода из "головки" изделие заданного профиля охлаждается при различных необходимых режимах, причем это происходит постепенно и равномерно, что исключает возникновение внутренних напряжений в изделии. При использовании полимерных материалов, когда необходим определенный температурный режим охлаждения или термостатирования ( например, для равномерной кристаллизации) на пути прохождения профиля может быть установлен термостат-"калибратор", что также не предполагает технических и технологических сложностей. Далее по мере продвижения по линии непрерывный профиль автоматически режется по заданному размеру и тут же складируется. Весь этот процесс происходит непрерывно и автоматически.
Еще одним достоинством экструзионного способа является возможность использования на одной и той же линии различных полимерных материалов. Это может быть прозрачный полистирол общего назначения с различной геометрией поверхностного слоя, ударопрочный полистирол, полиметилметакрилат, поликарбонат, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат (полиэфир, "лавсан"), полиэтилен, полипропилен. К тому же, возможность добавления в процессе экструзии различных ингредиентов позволяет, например, не останавливая процесса переходить от изготовления прозрачного светорассеивателя к матовому изделию такого же геометрического профиля. Таким образом, очевидны преимущества экструзионного способа изготовления различных изделий из различных полимерных материалов для широкого спектра рекламной продукции.