Термообробка й склеювання оргскла
Відпал позначає процес, коли частини пластика спочатку нагріваються, а потім повільно охолоджуються.
Пластики витримують значні напруги на розтяг, якщо вони одночасно не схильні до дії агресивних середовищ.
Наступні фактори призводять до виникнення растягивающего напруги:
• операції подібні розпилювання, фрезерування, токарної обробки і шліфування
• термоформування
• нерівномірний нагрів
• усадка клею
• деформація при з'єднанні (затискачі, свердління, гвинтові з'єднання)
• усадка після локального перегріву через неправильно заточеного інструменту або полірування
• опір термічному розширенню
• внутрішнє напруження в оргсклі, особливо в трубах, в зв'язку з особливостями технології виробництва
• зовнішні навантаження.
Якщо також присутні агресивні речовини, такі як розчинники і розріджувачі при склейці, друку або фарбування, мономерні випаровування під час різання лазером або вогневої полірування, пластифікатори ПВХ ізоляційних матеріалів, герметики, агресивні чистячі засоби, то може статися освіту волосяні тріщини, навіть якщо та ж сама середовище не викликає пошкоджень частин, вільних від напруги. Тому необхідно запобігти одночасну присутність растягивающего напруги і агресивного середовища.
Оскільки заздалегідь неможливо виключити, що в майбутньому матеріал не буде підданий впливу поширених шкідливих речовин, то будь-який розтяжне напруга має бути усунуто шляхом «відпалу, що знімає напругу». З цією метою деталі оргскло нагріваються в відповідних печах до температури нижче точки розм'якшення на певний період часу, який залежить від товщини деталі. Потім вони повільно охолоджуються. Занадто швидке охолодження призводить до появи холодного жорсткого шару на поверхні матеріалу, що викликає ще більшу розтяжне напруга, оскільки матеріал продовжує стискатися всередині під час охолодження.
Відпал проводиться за таких умов:
температура
• оргскло лите: 80 ° C (деталі, не піддані термоформовке, до 100 ° С)
• оргскло екструзійне: від 70 до 80 ° C (деталі, не піддані термоформовке, до 85 ° С)
час відпалу
• час, виражене в годиннику, так само товщині матеріалу в мм, розділеної на 3, але не менше 2 годин.
охолодження
• Час охолодження в печі, виражене в годиннику, так само товщині матеріалу в мм, розділеної на 4.
Обов'язкове обмеження швидкості охолодження - не більше 15 ° в годину.
• Температура оргскла під час вилучення з печі не повинна перевищувати 60 ° C.
нагрівання
Сушильна піч з циркуляцією гарячого повітря є єдиним способом нагрівання при обробці деталей з підвищеними оптичними характеристиками, тому що вона забезпечує можливість регулювання нагріву і підтримки необхідної температури нагріву. Для екструзійного скла час нагрівання менше, крім того екструзійне оргскло і охолоджується швидше, ніж литьевое оргскло.
Нагрівання за допомогою інфрачервоного випромінювання швидше в проведенні і високопродуктивно при використанні апарату для гарячого штампування. Однак, при проведенні простий гарячої сушки утруднений контроль температури, і при обробці матеріалу товщиною більше 5 мм нагрів проводиться в два етапи.
Тривалість нагрівання залежить від типу оргскла та способу нагрівання.
Важливо відзначити різну реакцію литого і екструзійного скла на нагрівання. Під час першого нагрівання матеріал піддається усадці. Для литого оргскла вона становить 2% і поширюється однаково на всі боки. У випадку з екструзійним склом усадка коливається від 3 до 6% в напрямку пресування і від 1 до 2% в поперечному напрямку.
Також важливо, що литьевое скло здатне перенести неоднорідність нагрівання в 10-15 о С без впливу на остаточне якість. З екструзійним склом інша справа. Його нагрівання повинно проводитися рівномірно, тому що різниця в температурі, що перевищує 5 ° С може призвести до виникнення значних напружень.
Гарячого штампування (ФОРМОВАНИЕ)
Гаряче формування є найважливішим видом переробки листового полиметилметакрилата, вихідним матеріалом при цьому служать головним чином листові заготовки. Основна перевага цього способу - можливість отримання великогабаритних виробів складної конфігурації з застосуванням простих і дешевих форм.
Операція гарячого штампування складається з трьох етапів: нагрівання, формування та охолодження.
При нагріванні до відповідної температури оргскло розм'якшується до пластичного стану, при цьому можна додати склу найрізноманітніші форми за допомогою спеціальних інструментів. Після охолодження оргскло знову набуває первісну жорсткість, зберігаючи надану йому форму. У разі невідповідності деталі бажаної формі скло можна знову нагріти з метою коригування тільки в тому випадку, якщо його не піддавали розтягування. Для нагріву органічного скла перед формуванням використовують термошафи, інфрачервоні нагрівачі, що створюють рівномірний температурне поле з перепадом по площині і товщині листа не більше ± 3 0 С.
Оргскло перед формуванням нагрівають 3-4 хв на мм товщини до температури 140-190 ° С.
Залежно від конфігурації та призначення деталей скління їх можна формувати контактним методом, що передбачає зіткнення робочої (оптичної) поверхні розігрітого скла з формотворною поверхнею, і безконтактним, що передбачають зіткнення поверхонь лише в зоні технологічних припусків. Безконтактним методом формування можна отримати деталі з більш високими оптичними характеристиками, але дуже обмеженою конфігурації.
Примітка:
Щоб уникнути отримання вироби, розміри якого менше бажаних, необхідно взяти до уваги ймовірний усадку (лиття: 2% в довжину і ширину; екструзія: відповідно від 3 до 6% або від 1 до 2% в залежності від напрямку екструзії).
Захисна плівка повинна бути обов'язково видалена з литого скла перед нагріванням і гарячим штампуванням, тому що нагрів підсилює прилипання клею і ускладнює процес видалення плівки. Це явище не представляє ніякої небезпеки у випадку з екструзійним склом.
Залишати плівку під час нагрівання і гарячого штампування рекомендується тільки в разі, якщо на ній немає ніяких пошкоджень (проколів, подряпин, бульбашок), які можуть залишити слід на виробі.
Для поглинання вологи необхідно провести гарячу сушку в сушильній печі при температурі від 75 до 80 ° С протягом 1-2 годин на кожен мм товщини.
Важливо відзначити, що навіть при максимальній температурі для деформації литого скла необхідно застосувати значний тиск, а для деформації екструзійного потрібно незначне зусилля.
вогневі ПОЛІРУВАННЯ
Вогнева полірування - один зі способів остаточної обробки торців оргскла. Незважаючи на те, що при даному способі немає необхідності в тонкій обробці, як додатковому робочому етапі, торці повинні бути вільні від пилу, залишків на зразок налипає шліфувального шламу або поту з рук. Зазвичай після вогневого полірування залишаються видимими сліди від попереднього пиляння або фрезерування. Тому цей більш економічний метод полірування (в порівнянні з застосуванням матерчатого полірувального кола) повинен застосовуватися в тих випадках, коли встановлені вимоги не дуже високі, наприклад, при роботі з найпоширенішими прозорими тонкими листами. Більш товсті листи зазвичай не піддаються вогневої полірування через накопичення надлишкового поверхневого напруження під час обробки. Те ж саме стосується кольорових матеріалів, де барвники або пігменти знижують блиск ще сильніше. Якщо полум'я стикається з поверхнею заготовки за межами кромки, на поверхні може відбуватися накопичення термального напруги. Ця напруга може спричинити утворення волосяні тріщини при подальшій обробці або використанні матеріалу, наприклад, при контакті з клеєм, розчинниками для фарби або миючими засобами. Щоб уникнути можливих проблем, в деяких випадках потрібно отжиг (див. «Відпал»). Існують вогневі полірувальники на суміші ацетилену і кисню. Отримувані цим методом результати краще, ніж при роботі з сумішшю ацетилену і стисненого повітря. Для вигнутою кромки або внутрішньої поверхні просвердлених отворів використовуються настільні вогневі пристрої з сумішшю водню і кисню.
Лазерна обробка в основному застосовується для різання листів з оргскла за допомогою лазерів СО2 з потужністю від 250 і 1000 ват. Залежно від його потужності, швидкість подачі повинна налаштовуватися для досягнення бажаного глянцю кромки різу: чим тонше лист, тим вище швидкість подачі. Краї плити великої товщини завжди будуть злегка скошені. Лазерний промінь повинен бути сфокусований по центру товщини листа. Якщо фокусування відбувається вище або нижче цієї точки, то буде отримана V-образна форма або, для особливо товстих листів, увігнута форма поверхні краю. Рекомендується налаштовувати такі фокусні відстані:
Для товщини листа до 6 мм: лінзи 2,5 "
Для товщини листа від 6 до 15 мм: лінзи 5 "
Для товщини листа понад 15 мм: лінзи 10 "
Лазерний промінь з контролем швидкості і потужності може покращувати результати порізки. Лазерне обладнання, поєднане з комп'ютером, може здійснювати різання навіть найскладніших контурів, тривимірних деталей.
Напруга, що утворюється біля кромки, може бути знято подальшим відпалом щоб уникнути появи волосяні тріщини (див. «Відпал»).
Склеювання
Склеювання акрилових аркушів
Листи з екструзійного оргскла можна склеювати між собою і з іншими матеріалами, отримуючи при цьому високоміцний і довговічний шов. Перед склеюванням бажано провести термообробку (випарювання вологи і зняття напруги матеріалу).
Етапи склеювання:
попередня обробка (надання шорсткості, очищення, отжиг)
підготовка клею
нанесення клею
стикування і фіксування деталей
затвердіння і охолодження
видалення фіксації
остаточна обробка - отжиг.
Для чищення і догляду за оргстеклом необхідна лише чиста вода. Якщо забруднення досить помітно, то вода повинна бути теплою і містити м'яке домашнє миючий засіб. У будь-якому випадку потрібно уникати сухого тертя. Перед витиранням матеріалу насухо, наприклад, за допомогою губки, замші або спеціального очисного серветки. необхідно переконатися, що з поверхні вилучені всі частинки бруду.
Після інтенсивного натирання пластики особливо стають статично зарядженими і, як наслідок, притягують пил. Тому вони повинні бути оброблені антистатичним очищувачем від BURNUS, яке розпорошується прямо на чистий або злегка брудний матеріал (або після ретельного очищення) і поширюється м'якою тканиною. Матеріал не витирають насухо. Ефект відштовхуючий пил зберігається довго.
Іншим способом зняття статичного заряду з листів пластику є обдування поверхні іонізованим повітрям за допомогою спеціального пристрою (іонізуючий пневматичний пістолет).
Вікна та інші елементи скління можуть бути очищені за допомогою розпилювачів під високим тиском, з додаванням при необхідності засоби для миття посуду.