Уникальные механические и теплофизические свойства монолитного поликарбоната позволяют использовать его в самых разных областях строительной, автомобильной, авиационной и рекламной индустрии.
Поликарбонат относится к термопластичным пластикам и по основным характерным для этой группы материалов показателям (плотность, твердость, прочность на разрыв и изгиб, пластичность) подобен таким листовым полимерам, как оргстекло (полиметилметакрилат), полиэфир (полиэтилентерефталатгликоль), полистирол и др. Однако повышенные ударопрочность и теплостойкость поликарбоната предполагают особые технологические режимы при изготовлении из ПК изделий различного назначения.
Еще раз напомним, что монолитному поликарбонату свойственны не только высокие механические и термические показатели, но и оптические, огнестойкие, электро- и теплоизоляционные. ПК имеет малый вес, удобен при транспортировке, обработке и монтаже. Этот материал эластичен и обладает экстремально высокой ударопрочностью в широком диапазоне температур (от -40°С до +135°С), которая сохраняется даже при длительной наружной эксплуатации. Помимо стандартных ПК-материалов выпускаются также специальные модификации, пригодные для использования в контакте с пищевыми продуктами.
Основные рабочие характеристики ПК:
УФ-защищенный ПК, изготавливаемый с применением метода односторонней или двусторонней соэкструзии защитного слоя, с успехом может использоваться в уличных условиях. Даже после эксплуатации на открытом воздухе в течение многих лет ПК-УФ сохраняет высокую степень светопропускания.
Области применения листов ПК и ПК-УФ чрезвычайно разнообразны:
Листы ПК могут подвергаться следующим видам обработки: фрезерование, сверление, нарезка резьбы, распиловка, штамповка, механическая и лазерная резка, шпоночное фрезерование, сварка, холодное и горячее формование, склеивание, шлифование, окраска и нанесение печатных изображений.
Монолитный поликарбонат обрабатывается инструментами, используемыми для обработки дерева или металла. Скорость обработки должна выбираться такой, чтобы не допускать плавления листового материала. Проще говоря, наилучшие результаты обработки достигаются при наибольшей скорости, не вызывающей перегрева инструмента или пластика. Следует всегда пользоваться хорошо заточенным инструментом из твердых износостойких материалов. Задний угол резцов рекомендуется больший, чем в случае обработки металла. Инструменты из быстрорежущей и углеродистой стали позволяют получать очень чистые кромки.
Так как пластики обладают низкой теплопроводностью, во избежание порчи материала необходимо непрерывно отводить образующееся при машинной обработке тепло. Использование сжатого воздуха для обдува области резки позволяет одновременно удалять стружку и охлаждать инструмент.
Защитную пленку, которая нанесена на листы, не следует удалять по причине возможного повреждения поверхности поликарбоната во время обработки. Машинная обработка часто приводит к повышению внутренних напряжений в изделии. Поэтому перед его использованием (особенно при возможности полследующего контакта с активными растворителями, например, при склеивании) рекомендуется производить дополнительную тепловую операцию обработанных деталей - отжиг.
Таблица 1. Характеристика процесса
Тип пилы | Ленточная | Циркулярная |
Расстояние между зубьями t | Толщина листов < 3 мм -1-2 мм Толщина листов 3-12 мм - 2-3 мм | 8 – 12 мм |
Угол задней кромки α | 30 - 40° | 15° |
Передний угол резания γ | 15° | 10° |
Угол заточки зуба β | - | 15° |
Скорость резания | 1200-1700 м/мин | 2500-4000 м/мин |
Скорость пиления | - | 20 м/мин |
Склеивание требует следования некоторым обязательным рекомендациям:
Листы ПК могут быть соединены с другими пластиками при условии чистых контактных поверхностей. Для этих целей используются адгезивные растворители, такие как метиленхлорид (температура кипения 41,6°С) или этиленхлорид (1,2 дихлорэтилен, температура кипения 83,7°С). Через 5-10 секунд после нанесения растворителя поверхности прижимаются друг к другу на короткое время (давление - 3-10 кг/см2).
Адгезивные лаки, такие как 8% раствор поликарбоната в метиленхлориде или в этиленхлориде, следует использовать в тех случаях, когда чистые растворители не подходят по причине их слишком быстрого испарения. Применение адгезивных лаков целесообразно только в тонких клеевых швах.
Реакционные адгезивы (в основном на основе эпоксидных смол) также допустимы при соединении ПК с другими материалами.
Существует несколько различных методов, используемых для печати на пластиках: высокая печать, флексография, сухой и литографический офсет, ротогравюра, шелкография. Разные виды печати предполагают использование различных типов чернил и красок, производители которых могут дать необходимые рекомендации.
Рамы могут быть изготовлены из пластика, дерева или металла. Желательно использовать рамы с пазами, снабженными уплотнителями. Важно, чтобы размер рамы превышал размер используемого листа ПК на следующую величину:
Длина листа, мм | Дополнительные мм |
500 | 3,0 |
1000 | 5,0 |
1500 | 7,0 |
2000 | 10,0 |
3000 | 15,0 |
Глубина паза рамы – 25 мм
Величина ветровой нагрузки при уличной установке является очень важным эксплуатационным фактором. Допустимое отклонение составляет 20 мм на конце листа. Ветровая нагрузка может достигать величины 1000 Н/м² (100 кг/м²). Для обеспечения прочности конструкции рекомендуется выбирать толщину пластика в зависимости от габаритного размера листа.
Короткая сторона листа (м) | Толщина (мм) |
до 400 | 3,0 |
до 600 | 4,0 |
до 800 | 5,0 |
до 1000 | 8,0 |
до 1200 | 10,0 |
до 1400 | 12,0 |
до 1600 | 15,0 |
до 2000 | 15,0 |
Для внутреннего остекления следует руководствоваться следующими величинами:
Короткая сторона листа (м) | Толщина (мм) |
до 400 | 3,0 |
до 600 | 3,0 |
до 800 | 4,0 |
до 1000 | 5,0 |
до 1200 | 6,0 |
до 1400 | 8,0 |
до 1600 | 12,0 |
до 2000 | 12,0 |
Соотношение ширина/длина может быть от 1/1,5 до 1/3
При остеклении следует обратить внимание на следующее:
Монтаж с холодным сгибанием провоцирует возникновение в листах высоких внутренних напряжений. Следует иметь в виду, что минимальный радиус сгибания не должен превышать 150 толщин листа: R min (мм) = 150 х D (мм)
Все данные по длине и ширине листов, нагрузкам при вертикальном и горизонтальном остеклении и необходимым при этом толщинам листов представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2. Необходимая толщина листов при вертикальном креплении листов монолитного ПК в зависимости от величины ветровой нагрузки и минимальной ширины пролетов
Ветровая нагрузка, кг/м² | 40 | 80 | 120 | 160 | 200 |
Ширина листа, мм | Необходимая толщина листа, мм | ||||
600 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
800 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
1000 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
1200 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
1400 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
1600 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
1800 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
2000 | 3 | 3 | 6 | 8 | 10 |
Таблица 3. Толщины листов монолитного ПК при горизонтальном креплении в зависимости от величины снеговой нагрузки и от размеров пролетов
Длина пролета (м) | Н А Г Р У З К А, кг/м² | ||||||||||||||||||||||||
60 при ширине листа (м) | 75 при ширине листа (м) | 96 при ширине листа (м) | 200 при ширине листа (м) | 400 при ширине листа (м) | |||||||||||||||||||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | ||||||
1.0 | 4 | 8 | 8 | 8 | 5 | 8 | 10 | 10 | 5 | 8 | 10 | 10 | 6 | 6 | 10 | 12 | 8 | 12 | 12 | > 12 | |||||
2.0 | 4 | 8 | 8 | 12 | 5 | 8 | 10 | 12 | 5 | 10 | 12 | 12 | 6 | 10 | 12 | > 12 | 8 | 12 | > 12 | > 12 | |||||
3.0 | 4 | 8 | 12 | > 12 | 5 | 10 | 12 | > 12 | 5 | 10 | 12 | > 12 | 6 | 12 | > 12 | > 12 | 8 | > 12 | > 12 | > 12 | |||||
4.0 | 4 | 8 | 12 | > 12 | 5 | 10 | 12 | > 12 | 5 | 10 | > 12 | > 12 | 6 | 12 | > 12 | > 12 | 8 | > 12 | > 12 | > 12 | |||||
5.0 | 4 | 8 | 12 | > 12 | 5 | 10 | > 12 | > 12 | 5 | 12 | > 12 | > 12 | 6 | 12 | > 12 | > 12 | 8 | > 12 | > 12 | > 12 |