Якими способами обробляють полікарбонат

властивості полімеру

Сьогодні в будівництві повсюдно використовують сучасні матеріали, якими замінено багато звичних. Одним з таких будматеріалів - полікарбонатом - можна скористатися, створюючи конструкції як зовні приміщення, так і всередині. Матеріал цей випускається у вигляді двох варіантів: монолітного і стільникового. Виготовляються вони з особливих гранул способом екструзії, коли продавлюють розплав полімеру крізь отвір, що додає йому форму (наприклад, через ґрати). Два види цього полімеру різні як зовні, так і за характеристиками.

Стільниковий полімер має вигляд двох тонких пластин з перегородками (нагадує стільники), що утворюють осередки, заповнені повітрям. Це надає йому легкість при транспортуванні, гнучкість при монтажі, високий ступінь тепло- і звукоізоляції. Монолітний варіант матеріалу представляє прозорий для світла (але не для ультрафіолету), гнучкий, малогорючій, хімічно стійкий цілісний полімерний лист, що робить його максимально ударостійким (20-21 кг / м ), невразливим для вогнепальної зброї і збільшує термін його служби на довгі роки (до 20 років). При високій міцності особливого значення набуває правильна обробка монолітного полікарбонату.

Інструменти для розрізання полікарбонатних листів

Обробка полімерних листів механічним способом включає такі методи, як різання і свердління, фрезерування, шліфування. Пласти монолітного полікарбонату розрізають циркулярною пилкою, ручною пилкою ножівкою по металу. Устаткування має бути налагоджене, захисна плівка на аркушах збережена, матеріал струбцинами фіксують на слюсарній столі, оберігаючи його прокладками, леза підійдуть гостро заточені, карбідні.

проводячи різання листів полікарбонату, уникають ушкоджень, краю листів повинні вийти чистими і рівними, а стружка видувається за допомогою стиснутого повітря. Потрібно захистити себе окулярами і рукавицями. Відстань між зубцями інструментів тим менше, чим тонше листи полікарбонату. Інструменти при обробці мають строго певні параметри настройки:

При роботі циркулярною пилкою використовують подачу на низькій швидкості, щоб зріз вийшов чистим, різка йде при робочій швидкості пилки, ріжуть листи товщі 3 мм. Характеристики для роботи наступні:

• - 25 ° -30 ° (кут задньої кромки);
• -10 ° -15 ° (кут різання передній);
• h - 9-12 мм (проміжок між зубами);
• V₁ - 1400-1800 м / хв (необхідна швидкість різання);
• V₂ - 20-25 м / хв (початкова швидкість подачі).

Стрічковими пилками (вертикальними і горизонтальними) користуються при чорнової обрізку попередньо відформованих виробів (пила 10-20 мм завширшки): нарізування листів до 3 мм, що направляють інструменту знаходяться близько до листу, лист фіксований. Характеристики:

• h одно 2-3 мм;
• становить 0 ° -5 °;
• V₁ від 700 до 1000 м / хв;
• V₂ - 20-25 м / хв;
• - 25 ° -30 °

Автоматична пила (ножівка): інструмент налаштовують на різку панельними ножами з дрібними, добре заточеними зубцями, що мають 2 мм відстані на ріжучому полотні.

З монолітного полікарбонату ручним електричним фрезером можна вирізати криволінійні вироби (обводити шаблон з фанери, на фрезу надіти ролик), робити заокруглення на готових деталях, розрізати листи (використовуючи направляючу шину), а з формованих деталей зняти кромку. Фреза потрібна однопіряні, зі швидкорізальної сталі. Перед роботою фрезер налаштовують так:

• кут - 20 ° -25 °;
• кут - 0 ° -5 °;
• V₁ складе 200-500 м / хв;
• V₂ складе 1,5 м / хв.

Застосування таких інструментів при різанні вимагає досвіду роботи і має переваги:

• процес проводиться швидко;
• легко відтворюються складні форми.

Існують і складності методу різання, які слід врахувати при обробці:

• при різанні тонких листів матеріал може растрескаться, потрібно товста підкладка (гофрокартон або лист пластику від 4 мм);
• листи при обробці нагріваються, це вимагає використання для пив зубів з твердими вставками;
• підбір швидкості: висока веде до перегріву і оплавлення, низька - до утворення сколів;
• необхідно постійно видаляти стружку, уникаючи подряпин.

Застосування свердління для обробки

Для свердління полікарбонату дрилем (ручний або автоматичною) застосовують свердла для металу (високошвидкісні) і свердла з ріжучої пластиною з твердих сплавів. Застосувати можна свердло спіральне, що має при вершині подвійний кут 60 ° -90 °. Характеристики роботи інструментом під час свердління: кут задній- 5 ° -8 °, кут передній - 3 ° -5 °, 30 ° становить кут заточування, а 20-60 м / хв - потрібна швидкість, 0,1-0,5 мм / про - потрібна подача. Для отримання рівних отворів без внутрішньої напруги слід:

• отвори очищати від стружки;
• охолоджувати періодично свердло;
• не свердлити у краю листа отвори ближче по відстані, ніж його 2 діаметра;
• робити отвір діаметром трохи більше гвинта (так як при роботі відбувається теплове розширення отвори);
• якісно закріплювати лист.

Переваги методу - в можливості швидкого отримання отворів різних діаметрів, а мінуси є такі:

• нелегко отримати гладкі краю отвору (співвіднести подачу і швидкість різання) - це можливо тільки при рівномірній стружці;
• слід захищати матеріал від перегріву, часто виймаючи свердло (при товщині листів від 5 мм), використовуючи охолоджуючу мастильну емульсію, стиснене повітря;
• свердлом легко виламати частки матеріалу, тому бажано мати навички і працювати обережно.

Після механічної обробки слід шліфуванням усунути дефекти, застосовуючи вологий метод. Шліфують шкіркою спочатку поверхню грубо (зернистість 80), потім тонко (280), і, нарешті, проводиться фінішна обробка (зерно 400-600). Потім полірують тканиною, парафіном або воском.

Як надають полімеру форму

Для додання листу монолітного полікарбонату форми використовують термічні способи.

Температура повинна досягати значень від 180 ° C до 210 ° C. Попередньо листи полімеру просушують в камерах, що мають всередині циркуляцію повітря. Сушать їх окремо, видаливши захисну плівку. Час сушіння залежить від вологості листів монолітного полікарбонату, так як матеріал гігроскопічний. Визначити терміни просушування можна на досвіді:

1. Спочатку просушують з потрібної партії невеликий зразок в печі, потім через 2 години його виймають, нагрівають до температури формування протягом 10 хвилин.
2. Якщо бульбашки на поверхні не зявляються, то матеріал висушений, в іншому випадку сушка вимагає більшого часу.
3. Лист, який має товщину 2 мм, можна висушити за 1,5 години, а 8 мм - за 45 годин. Знаючи час, сушать всю партію, укладаючи листи з проміжком в 30 мм для обдування повітрям.

Висушивши, лист нагрівають в печі до температури формування при потужності випромінювання 30 кВт / м², виймаючи і поміщаючи потім в матрицю (опуклу або увігнуту) з алюмінію або сталі, яка нагрівається до 80-120 С. Пластик приймає форму матриці під власною вагою, хоча іноді може знадобитися додатковий тиск. Гідність цього термічного способу в тому, що можна робити вироби досить складної форми, а недолік - потрібно складний процес попередньої просушки, тому що інакше при високій температурі в виробі зявляться бульбашки.

Можна для виготовлення виробів застосувати просте формування, коли лист поміщають поверх форми і ставлять в піч при 150 ° С (точка склування). Коли форма обволікається полімером повністю, її виймають і залишають для охолодження. Переваги в порівнянні з першим способом в тому, що полімер не вимагає сушки, так як температура нагріву нижче і характеристики поверхні (прозорість, твердість) не змінюються. Але є і недоліки:

• при нагріванні без сушіння відбувається усадка матеріалу (6% для листа до 3 мм, 3% - понад 3 мм), яку потрібно враховувати, отже, виготовляти можна тільки прості вироби;
• необхідно видаляти з листів захисну плівку, уникаючи її спікання.

Монолітний пластик для створення форми можна згинати холодним або гарячим способом. При холодному згині під прямим кутом радіус вигину буде при листі до 2,5 мм (в товщину) - 2 мм, до 4 мм складе 3 мм, при товщині до 6 мм - 5 мм. Гідність способу тут в великому виборі дизайну для спорудження різних арочних перекриттів, а недолік в тому, що матеріал частково релаксує, і потрібно це враховувати, згинаючи на 20-25 градусів більше.

Якщо місце згинання нагрівається по обидва боки електричним дротовим нагрівачем, то можна швидко зігнути лист при температурі 160 ° С. Перевагою є легкість процесу, а недоліком - необхідність попередньої сушки, щоб в зоні згину не було утворення бульбашки. Якщо температура буде недостатньою, виникнуть внутрішні напруги, і матеріал растрескается.

Як виконується зєднання деталей

Зєднати деталі з монолітного полікарбонату при остаточному складанні можна склеюванням, зварюванням, кріпленням. Склеюють деталі, використовуючи епоксидну смолу або силіконові смоли, які створюють міцне зчеплення з металами, пластиками, склом. Щоб підвищити міцність швів, поверхні попередньо знежирюють, використовуючи ізопропіловий спирт. Шматки монолітного полікарбонату зєднують зварювальним прутком, виконавши перед цим сушку при 120 ° С. Можлива точкове зварювання ультразвуком частоти 20 кГц і амплітуди від 30 до 40 мкм (0-пік). Зварювання з гарячою накладкою (260-300 ° С) виключно міцна.

При механічному способі зєднання болти вибирають меншого діаметру, ніж отвори в полімері, що дає його листам необхідну рухливість при тепловому розширенні і стисненні. Спеціальні болти, призначені для пластику, затягують за допомогою електроінструменту, послаблюючи потім на половину обороту, уникаючи тріщин, розташовуючи кріплення по листу рівномірно. Деталі після складання очищають мильним розчином або ізопропіловий спирт і вставляють в конструкцію, використовують спеціальні профілі, а плівку, що оберігає зовні УФ-шар, видаляють тільки після остаточного монтажу.

Використання різних способів обробки полікарбонату дозволяє виконувати різні дизайнерські деталі споруд не тільки промисловим способом, а й застосовувати цей матеріал на своїй ділянці, щоб самостійно побудувати теплицю, зробити навіс, басейн, паркан або душ. Всі види обробки полікарбонату вимагають акуратного виконання технологій, ідеальні настройки використовуваних приладів. Тоді результат дозволить скористатися корисними властивостями цього матеріалу.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!