Гнется ли монолитный поликарбонат. Как сгибать поликарбонат – это важно знать. Почему стоит выбрать пластик

КАК СГИБАТЬ ПОЛИКАРБОНАТ - ЭТО ВАЖНО ЗНАТЬ

Прежде чем ответить на вопрос: “Как сгибать поликарбонат?” познакомимся поближе с этим материалом, его видами и свойствами.
Поликарбонаты - современные полимерные материалы, популярные в строительстве, при производстве домашних работ (при оборудовании площадок для отдыха; в качестве кровельного материала небольших построек, козырьков над балконами или верандами; на даче для сооружения теплиц и беседок). Эти полимеры получили широкое распространение благодаря своим свойствам.

СВОЙСТВА ПОЛИМЕРА

прочность;
легкость (легче обычного стекла);
прозрачность. Здесь необходимо отметить, что это свойство характерно для монолитного поликарбоната. Данный вид материала пропускает до 90% дневного света, чего не скажешь о сотовом поликарбонате. Разновидности материала будут рассмотрены ниже;
гибкость. Материал можно сгибать под любым углом, создавая различные формы;
обработка края материала несложная, выполняется подручными средствами;
материал выдерживает широкий диапазон частот: от минус 40 °C до плюс 120 °C;
теплоизоляция;
шумоизоляция;
самое интересное свойство поликарбоната заключается в том, что он подлежит формованию в холодном состоянии.
Среди поликарбонатов выделяют два типа материала:
Сотовый (ячеистый) поликарбонат.
Монолитный (литой) поликарбонат.
Сотовый поликарбонат представляет собой несколько слоев гибкого материала толщиной от 16 до 42 мм, между которыми образуются полости, напоминающие соты.
Монолитный поликарбонат - сплошной лист, без зазоров и полостей. Часто используется вместо силикатного стекла.

Как отмечалось ранее, поликарбонат является отличным материалом для изготовления легкой и прозрачной для света кровли, стен и других изделий и конструкций. Этот материал имеет высокую прочность, ведь уже при толщине 12 миллиметров его не пробивает пуля.
Хорошо, когда можно использовать готовые листы поликарбоната, которые легко сверлятся и пилятся обычными инструментами. Но вот когда изделие или элемент конструкции имеет криволинейную форму, встает вопрос, как сгибать поликарбонат?
ПРАВИЛЬНЫЕ СПОСОБЫ СГИБАНИЯ

Сначала рассмотрим, как сгибать монолитный поликарбонат. Этот материал очень прост в обработке, в том числе его очень просто изгибать даже руками. Для этого потребуются всего лишь тиски, чтобы обеспечить надежное крепление материала, и сила рук. Поликарбонат даже нет необходимости нагревать, потому как его текучесть не повышается вплоть до температуры 120 °C. А при нагреве более 130 °C поликарбонат можно гнуть в специальных вакуумных или компрессионных печах для получения сложных по форме конструкций. Следует только учитывать минимальный допустимый радиус изгиба, иначе лист может разрушиться.

А на вопрос: “Как сгибать сотовый поликарбонат?” ответим просто - так же просто, руками. Одно условие - лист сотового поликарбоната можно сгибать только вдоль направления сот, но никак не поперек. При этом также следует учитывать минимальный допустимый радиус изгибания материала. Его проще всего узнать у продавца при покупке листов поликарбоната. Есть небольшой нюанс при покрытии “гладких” наклонных крыш - работы требуется проводить так, чтобы соты были перпендикулярны направлению угла наклона крыши.

В заключение хочется отметить физические свойства материала. Поликарбонат - при нагревании меняет состояние - сначала в высокоэластичное, а затем и в вязкотекучее. Эти свойства полимера обратимы, т. е. переходы материала из одного состояния в другое при формовании многократны, из чего следует, что полимер пригоден для вторичной переработки и к последующему изготовлению из полученного сырья новых изделий.

Будьте внимательны при покупке: качество поликарбоната встречается разное, цена также разнится (можно купить как очень дешево, так и дорого одну и ту же толщину поликарбоната).

Двумя наиболее интересными качествами поликарбоната являются его прозрачность и гибкость. Первое свойство позволяет использовать материал вместе силикатного стекла – полимер прочнее, дешевле в изготовлении и уступает стеклу в прозрачности всего лишь на 10–15%. Второе качество охотно используют дизайнеры, создавая светопропускные конструкции самой разной конфигурации.

Области применения

• Мебель – прозрачный пластик вместо стекла не только снижает стоимость суперсовременной мебели в стиле техно, но и придает ей крайне необычные контуры. Стулья и столы, кресла и полки округлой изогнутой формы, оригинальных очертаний с легкостью превращают обычный интерьер в уникальный.

• Посуда – та самая, небьющаяся прозрачная утварь, которая и выглядит привлекательно, и не деформируется: прочность полимера в 250 раз превышает прочность стекла.
• Внутренние и внешние конструкции – перегородки, шумозащитные экраны, двери, входные группы, облицовка фасада – прозрачный гнущийся материал незаменим.
• Малые архитектурные объекты – теплицы, парники и, конечно, беседки. Именно последние чаще всего изготавливаются своими руками. На фото – круглая беседка.
• Светопропускные конструкции – остекление стадионов, цирков, крупных зданий, каркасные навесы, ангары, световые фонари и так далее. На сегодня абсолютное большинство арочных конструкций обшивается поликарбонатом, так как придать ему нужный изгиб значительно проще.

Формовка материала

Под формовкой понимают процесс придания материалу некоей криволинейной формы. Как правило, для этого требуется термическая обработка листа, матрица для придания формы и прочее. Однако в случае поликарбоната возможны и другие способы, вполне доступные в домашних условиях.

Термическая обработка

Способность гнуться, сохранять изгиб и не деформироваться при этом обеспечивается достаточным показателем текучести. При повышении температуры текучесть увеличивается в некоторой степени, то есть, листам можно придать не только изгиб, но и сложную форму. Обрабатывается и монолитный, и сотовый поликарбонат.

1. Для полимера оптимальной температурой нагрева считается 150–190 С. Чтобы провести формовку дома, потребуется обустройство печи с нижним и верхним нагревательными ТЭНами.
2. Листы предварительно просушиваются – помещаются в печь при температуре 115 С.
3. Сушка продолжается около 2,5 часов. Материал сличается готовым, если после высушивания и нагревания образца до 200 С на нем не появляются пузыри.
4. Для формования поликарбонат прогревается до 180–220 С, а затем укладывается на матрицы – шаблон формы.
5. Листы нагреваются с обеих сторон.

В зависимости от особенности последней стадии формовки различают три вида.

• Вакуумное – листы, закрепленные на раме, прогреваются, затем укладываются в форму, откуда удаляется воздух. Вакуумная формовка редко используется в домашних условиях, так как требует дополнительного оборудования, и предназначена для получения тонкого сложного рельефа – посуда, маски, игрушки.
• Формовка давлением – в этом случае процесс просушивания можно игнорировать, а сразу нагревать материал до 200 С. Затем лист помещается в форму и под собственным весом принимает требуемый вид. Таким образом изготавливают простые сферические элементы своими руками.
• Механическое усилие – материал придавливается отрицательной частью матрицы.

Гибка по линиям

Этот метод чаще всего используют дома. Монолитные или сотовые листы для арочных конструкций – козырька, теплицы, не нуждаются в сложной форме, только в плавном изгибе или изгибе под углом, если речь идет о многоугольной арке.

Технология проста: требуемый участок прогревают строительным феном и сгибают под нужным углом. Возможная величина угла указывается в паспорте изделия, так как для материалов с разной толщиной она отличается. На фото – рабочий момент.

Холодная формовка

Требует исключительно физических усилий. Поликарбонат не прогревается и не высушивается, а подвергается обработке при нормальных условиях. На производстве для этого используются металлические вальцы.

Своими руками лист закрепляется в тисках и вручную ему придается требуемая форма.

• Сгибать без прогрева нужно медленно, желательно использовать шаблон. Деформировать материал довольно просто, но в отличие от других вариантов, на монолитном поликарбонате начало деформации визуально не определяется, а проявляется при дальнейшей эксплуатации.

• Максимальный угол при этом рассчитывается исходя из толщины листа: величина умножается на 150.
• Однако если при термической формовке материал застывает, принимая форму, то при холодной остаточное напряжение заставляет лист пытаться вернуть прежнее положение. Чтобы материал держал требуемый угол, сгибать нужно на величину большую на 25%.

На видео формовка изделия рассматривается более подробно.

В настоящее время промышленность выпускает поликарбонат двух видов: монолитный и сотовый.

Монолитный поликарбонат (поликарбонат литой) легок в обработке.

Они находят самое широкое применение в строительстве. Прежде, чем ответить на вопрос, как согнуть поликарбонат, определимся, чем отличаются эти .

Монолитный поликарбонат

Этот пластик по внешнему виду напоминает стекло. Его также легко можно принять за оргстекло. Чтобы охарактеризовать его прочность достаточно сказать, что 12-ти миллиметровой толщины пуленепробиваем. Листы этого вида поликарбоната при стандартной ширине и длине, равной 2,05×3,05 м, отличаются только толщиной. Минимальная толщина равна 2 мм, максимальная – 12 мм. Листы толщиной 8, 10 и 12 мм изготавливают и поставляют по индивидуальному заказу.

Приведем формулы, по которым, зная толщину, d можно легко определить вес 1 м2 материала Qм и вес всего куска Qл:

Qм=1,2×d, кг, и Qл=7,5×d, кг

Сотовый поликарбонат и его особенности

Сотовый поликарбонат – это листовой пластик, облегченный, в отличие от монолитного, за счет наличия особых пустот.

Этот вид имеет стандартную ширину, равную 2,1 м и длину 6 или 12 м. Вес листа длиной 6 м составляет примерно 10 кг, а вес 1 м2 равен примерно 800 г.

Чтобы понять о каких свойствах поликарбоната пойдет речь, достаточно представить кровлю домов, один из которых покрыт шифером, а другой оцинкованным железом. можно изогнуть практически под любым углом, что хорошо видно в местах соединения материала на кровле. Если же попытаться этим же способом соединить два листа шифера, то даже ничего не зная о такой науке, как сопротивление материалов, будет понятно, что из этой попытки ничего не выйдет.

Шифер и кровельное железо имеют совершенно разные свойства. Одним из таких свойств является текучесть материала. Этим качеством обладает кровельное железо. При изгибе оно с внешней стороны изгиба как бы растягивается, а с внутренней сжимается, при этом прочность материала в месте изгиба практически не меняется.

Ни шифер, ни стекло таким свойством не обладают. И монолитный и сотовый поликарбонат по своим свойствам ближе к кровельному железу, чем к стеклу. Их прочность достаточна, чтобы поликарбонат, подвергаясь изгибу на установленный предельный радиус, обеспечивал сопротивление силам растяжения (с внешней стороны) и сжатия, которое не превысило бы допустимые нормы.

Отличительная особенность поликарбоната состоит в том, что с ним можно работать в холодном состоянии. Если для того, чтобы согнуть стекло, его необходимо нагревать, то для поликарбоната необходимо только знать допускаемый радиус изгиба в холодном состоянии, который указывают в сопроводительной документации. Закрепив лист карбоната в тисках, и выдерживая указанный радиус, его можно гнуть руками.

После нарезки сотового поликарбоната необходимо удалить стружку из внутренних полостей панели.

При этом следует иметь в виду, что сотовый поликарбонат можно сгибать только по длине сотов.

Очень важно, что у поликарбоната параметр такого свойства, как текучесть, практически не изменяется при изменении температуры окружающей среды. Этот показатель начинает ощутимо изменяться только при температуре в 125° С, то есть, при достаточно высокой температуре.

Однако изогнуть любой вид поликарбоната на такой угол, как кровельное железо в местах соединения листов, не удастся даже при его нагревании. Следовательно, напрашивается вывод, что греть сотовый поликарбонат для уменьшения радиуса изгиба, смысла нет.

О сотовом поликарбонате подробнее

Для точечного крепления сотового поликарбоната к каркасу используются саморезы и специальные термошайбы.

Было сказано, что сотовый поликарбонат следует гнуть только вдоль сотов, то есть, если речь идет об арочном покрытии, то длина сотов должна быть вдоль арки. При этом необходимо обязательно учитывать, что радиус арки не должен быть меньше, чем допускает сотовый поликарбонат.

При вертикальном расположении листов (например, внутренних перегородок), соты по длине необходимо располагать в вертикальном положении. Покрытие плоских наклонных крыш необходимо выполнять так, чтобы соты по длине располагались перпендикулярно направлению наклона крыши. При этом желательно, чтобы наклон был не менее 3°. К несущим конструкциям крыши сотовый поликарбонат необходимо крепить с помощью профилей.

О креплении сотового поликарбоната

При креплении необходимо учитывать, что сотовый карбонат, как и любой материал, при изменении температуры будет изменять свои размеры в соответствии с присущими ему и известными коэффициентами расширения.

Зная соответствующие температурные колебания в районе строительства, необходимо предусмотреть зазоры между соединительными элементами (профилями) и листом на случай расширения при повышении температуры, и подобрать размер профиля так, чтобы при отрицательной температуре он не вышел за его пределы. При учете температурных изменений, необходимо учесть также и возможный прогиб листа, например, под снежной нагрузкой.

Схема монтажа сотового поликарбоната. Панели шириной 500-1050 мм вставляются в пазы профилей, соответствующих толщине сотового поликарбоната.

1. Продольно поперечный вариант крепления применяют для покрытия плоской крыши, когда стропила и обрешетка (прогоны) лежат в одной плоскости. Расстояние между стропилами должно соответствовать ширине, а расстояние между прогонами должно соответствовать нагрузке, на которую рассчитан сотовый лист.
2. Вариант крепления арочной конструкции предполагает, что расстояние между несущими элементами соответствует ширине листа, а расстояние между дополнительной несущей обрешеткой должно быть рассчитано на тип его структуры и предполагаемые ветровые нагрузки.

Виды соединительных профилей

Распространенным видом крепежного профиля является неразъемный поликарбонатный профиль, сечение которого представляет литеру Н повернутую на 90°. При этом, поперечное сечение соединения внутри профиля представляет собой ячейку, распространяющуюся по его длине, то есть вдоль куска поликарбоната. Профиль к обрешетке не крепят, а крепят листы с помощью болтов.

Крепление поликарбонатного профиля к продольным опорам каркаса осуществляется с помощью саморезов, снабженных термошайбами.

Для завершающих участков, как для плоского, так и для арочного покрытия, применяют торцевой неразъемный U-образный поликарбонатный профиль. Его нижняя часть располагается параллельно листам покрытия.

Разъемный поликарбонатный соединительный профиль состоит из двух частей – верхней, и нижней.

Жесткая нижняя часть имеет плоское основание с двумя ребрами жесткости, которые по всей длине профиля имеют специальные выступы для крепления верхней части. Это основание с помощью шурупов крепится к обрешетке. С двух сторон укладывают листы поликарбоната, и все это по всей длине закрывается верхней частью. В этой части также имеются ребра жесткости с выступами для крепления, которые входят между выступами нижней части, образуя надежное соединение.

Если вы решили смастерить теплицу, беседку или легкую межкомнатную перегородку из поликарбоната, перед вами возникнет ряд вопросов: какой полимер лучше использовать, как и чем разрезать лист с наименьшими потерями, чем проще и надежнее крепить поликарбонат к раме. В статье мы расскажем, как согнуть поликарбонат в домашних условиях самостоятельно.

Отличия монолитного и сотового поликарбоната

Поликарбонат – востребованный строительный материал, который обладает рядом преимуществ: легкий, прочный, легко режется, эстетичен, долговечен (срок годности достигает более 10 лет).

Существует два вида полимера:

• сотовый (ячеечный);
• монолитный (литой).

Отличаются эти виды по конструкции, сфере применения и цене.

Сотовый и монолитный поликарбонат отличаются сферой применения и типом конструкции

Монолитный по виду напоминает стекло, а по прочности значительно его превосходит. По структуре это цельный материал, толщина листа колеблется от 2 до 20 мм. По весу он тяжелее и прочнее сотового. Некоторые образцы пуленепробиваемы, поэтому используются в различных защитных конструкциях, в качестве изготовления элементов городской инфраструктуры. Он дороже сотового аналога.

Сотовый поликарбонат состоит из нескольких тонких листов пластика, соединенного сотами. Он отстает по прочности от монолитного полимера, однако, благодаря наличию основной особенности – ячеек – наделен рядом преимуществ. Обладает дополнительной тепло- и шумоизоляцией, хорошей светопропускной способностью. На изготовление сотового листа тратится меньше исходного материала, поэтому он дешевле по стоимости. Используется в основном при строительстве теплиц, парников, в качестве кровельного материала.

Видео «Технология монтажа сотового поликарбоната»

Из этого видео вы узнаете, как подготовить листы поликарбоната к монтажу, и сделать его водонепроницаемым.

Как согнуть полимер

Оба этих вида пластика по многим свойствам схожи с кровельным железом. Они выдерживают любые атмосферные осадки, перепады температур, порывы шквального ветра, не ломаются и не трескаются. Несмотря на это, листы поликарбоната прекрасно поддаются сгибанию в домашних условиях и даже при изгибах не теряют своих качеств.

При самостоятельной работе с полимером необходимо знать следующее:

• сотовый поликарбонат можно сгибать лишь вдоль ячеек во избежание механических повреждений;
• для сгибания листа не требуется нагревать изделие, он прекрасно гнется при комнатной температуре;
• при необходимости получения угла в 90° выбирайте монолитный поликарбонат (сотовый не сгибается под прямым углом).

Следует придерживаться правилам сгибания поликарбоната, иначе вы можете повредить материал

Простота работы с материалом зависит:

• от толщины листов (чем тоньше лист, тем легче с ним работать);
• от максимального угла изгиба конкретного материала (эту информацию уточняйте у продавца или читайте в инструкции при покупке).

Предлагаем таблицу минимального радиуса изгиба сотового поликарбоната:

Толщина листа, мм	Радиус изгиба, мм
	1050
	1400
	1750
	3000
	4500
	5000
	6400

При создании планируемого изгиба из инструментов понадобится лишь наличие тисков, в которых необходимо зафиксировать выбранный заранее профиль для изгиба листа пластика.

Для придания пластику нужной формы его следует загибать руками в соответствии с заданным радиусом. Проделывайте эту работу не спеша, аккуратно, не применяя чрезмерных физических усилий.

И последнее, немаловажное наблюдение: учитывая высокую степень текучести полимера и его эластичность, материал можно вернуть в первоначальное состояние после первичного изгиба.

Монолитный поликарбонат можно формовать только при температуре выше «температуры стеклования», составляющей 150 °С. При несоблюдении данного условия в формуемом изделии возникают внутренние напряжения, которые приводят к ухудшению ударной прочности и повышению чувствительности к химическому воздействию. В отличие от других листовых материалов, внутренние напряжения в монолите невооруженным глазом не видны. Конечно можно бороться с ними с помощью отжига изделия, однако данная процедура трудо- и энергозатратна и не окупает себя.

Перед термоформованием поликарбноат листовой необходимо высушить. Сушку обычных листов следует проводить при температуре 120 °С, для зеркальных и отражающих при температуре 110-115 °С. Продолжительность процесса зависит от толщины листа и количества влаги6 которое поглотил лист в процессе хранения. Для определения времни рекомендуем поступить следующим образом. Из листа опытной партии вырежьте 2 - 3 небольших образца. - Поместите их в печь, нагретую до температуры 110 ° - 120 °С. Через каждые 2 - 3 часа извлекайте очередной образец из печи и нагревайте его до температуры формовки 170 ° - 180 °С. Следите за появлением пузырей на образце. Если через 10 минут пузыри не образуются, значит, материал высушен. Если пузыри появятся, это будет означать, что требуется дополнительная сушка.

Термоформование с защитным внешним покрытием возможно только в том случае, когда материалу не требуется предварительная сушка и когда не предъявляются высокие требования к оптическим свойствам изделия. В остальных случаях рекомендуется удалять полиэтиленовую пленку.

Вакуумное формование.

Осуществляется на любой современной машине для вакуумного формования. Желательно использовать для этой цели автоматические машины, которые захватывают лист со всех сторон и держат его в течение всего процесса. Это в особенности важно при работе с листами толщиной 1 - 2 мм, которые могут претерпевать усадку до 5%, и поэтому должны быть прочно закреплены.

Формование под давлением.

Данный процесс аналогичен вакуумному формованию. Он позволяет легко формовать куполообразные поверхности и крышки. Этот метод также можно применять без предварительной сушки, поскольку он требует небольшой относительной вытяжки, а форма изделия очень проста (сферическая или почти сферическая).

Свободное формование

Может выполняться без предварительной сушки, но при этом требуется тщательный контроль температуры во избежание местного перегрева. При этом следует пользоваться печами с регулируемой циркуляцией воздуха. В процессе производства необходимо смотреть за усадкой материла, так как в данном методе лист не закрепляется на раме.

Сгибание по линии нагрева

Может осуществляться без предварительной сушки, но при этом необходим точный температурный контроль. Вначале перегрев будет обнаруживаться на концах линии изгиба, где листы нагреваются быстрее. Особенно тщательно нужно следить за тем, чтобы сгибание не выполнялось на участках, температура которых ниже 150 °С. В противном случае возникают внутренние напряжения, из-за которых лист теряет ударную прочность

Чтобы проверить качество гиба можно провести эксперимент и,положив из на плоскую поверхность гибом вверх, нанести удар молотком. Разрушение образца будет означать, что температура сгибания слишком низкая.

монолитный поликарбонат толщиной более 3 мм качественно согнуть можно только на оборудовании, позволяющем выполнить двухстороннее сгибание. Для листов толщиной до 6 мм возможно сгибание без удаления защитной пленки. При толщине более 6 мм время и температура нагрева требуют удаления защитной пленки хотя бы с места cгиба.