Технологический процесс изготовления клееных светопрозрачных панелей

08.12.2013 .г

Точные методы расчета панелей представляют достаточно сложную инженерную задачу и вызывают ряд трудностей. Поэтому для практических расчетов принимают некоторые допущения, которые позволяют получить достаточно надежные в работе конструкции. Методы расчета панелей приводятся в специальной литературе и в этой статье не рассматриваются.

Технологический процесс изготовления клееных светопрозрачных панелей достаточно прост и состоит из следующих основных операций:

1) подготовка листов и каркасов, при которой производится обрезка листов, стыкование их друг с другом, зачистка мест склеивания, обезжиривание стеклопластика и каркаса, нанесение клея;

2) совмещение листов обшивок с каркасом и запрессовка изделия при воздействии температуры и давления;

3) обработка готовых изделий.

Несмотря на ряд положительных качеств, клееные панели из стеклопластиков имеют и существенные недостатки, основные из которых следующие.

1. Ширина листов стеклопластика, выпускаемых на машинах непрерывного действия, не превышает 1000-1200 мм, в то время как ширина панелей составляет 1500-3500 мм. Поэтому возникает необходимость в стыковании листов обшивок, что вызывает технологические трудности при изготовлении и усложняет эксплуатацию таких панелей.

2. Сборка элементов обшивок и среднего слоя - трудоемкая операция и не поддается полной механизации.

3. Для склеивания элементов панелей необходимо создание крупногабаритных прессов низкого давления.

4. Температурные деформации обшивок и среднего слоя не всегда совпадают, что отрицательно сказывается на прочности клеевого соединения.

5. Качество клеевых соединений зависит от множества факторов и не поддается эффективному контролю. 

Монолитное соединение обшивок

Многие из указанных недостатков можно устранить при изготовлении панелей на основе принципиально новых конструктивных и технологических решений. Используя некоторые специфические свойства полиэфирных стеклопластиков, можно получить качественно новые элементы светопрозрачных ограждений, минуя изготовление листов обшивок, каркаса и их склейку. Такие конструкции отличаются от клееных панелей тем, что они изготовляются непосредственно из исходных материалов - стеклянного волокна и смолы за один цикл из отдельных неотвержденных коробчатых заготовок с последующим отверждением целой конструкции. Коробчатые заготовки получают намоткой стеклонаполнителя, пропитанного полиэфирной смолой, на металлические оправки прямоугольной формы.

В зависимости от условий эксплуатации панели намотка стекловолокнистого наполнителя может производиться в любом направлении. Увеличивая количество стеклонаполнителя, наматываемого в направлении наибольших усилий, можно значительно повысить механические характеристики конструкции. Монолитное соединение обшивок панели с ребрами обеспечивает необходимую надежность в работе.

Стекловолокнистыми материалами для намотки обычно служат стекложгуты и стеклоленты. Наиболее дешевый вид наполнителя- стекложгуты. Последние выпускаются промышленностью с числом первичных нитей в них от 10 до 60. Наиболее оптимальными с точки зрения качества пропитки и стоимости являются стекложгуты в 30 сложений. При их применении содержание стекловолокна в панели составляет около 40% по объему.

Собранные в изделие неутвержденные заготовки подвергают боковому давлению и вертикальной запрессовке, что позволяет получить гладкие поверхности и удалить воздушные включения. После отверждения смолы оправки извлекают из изделия и производят обработку панели. Набирая большее или меньшее число заготовок, можно получить панель необходимой ширины. Длина оправок коробчатых элементов определяется величиной рабочего пролета панели. 

Цельноформованные панели

Во ВНИИ стеклопластиков и стекловолокна разрабатывается технология непрерывного  изготовления цельноформованных панелей из светопропускающих стеклопластиков и спроектирована установка для получения панелей длиной 3,2 м и неограниченной ширины.

Такая конструкция состоит из панели и металлической рамы, которые склеены между собой в заводских условиях. Панель имеет высоту 65 мм и расстояние между ребрами 200 мм. Отличительной особенностью конструкции панели является то, что она имеет закрепленные опорные кромки по периметру. Это позволяет снизить высоту панели и увеличить ее жесткость. Возникающие при работе панели на изгиб горизонтальные усилия передаются или на ребра соседних железобетонных плит покрытия или на металлическую раму, на которую наклеена панель. В последнем случае на несущие конструкции покрытия передается только вертикальная нагрузка. Цельноформованные панели по сравнению с клееными имеют целый ряд преимуществ.

При изготовлении цельноформованных панелей, кроме некоторой экономии материалов, значительно сокращается число основных операций. При этом выпадают такие операции, необходимые при изготовлении клееных панелей, как переработка стекложгута в стеклохолст, изготовление плоских и волнистых листов стеклопластика, их транспортировка и зачистка перед склеиванием, приготовление и нанесение клеев и контроль качества клеевых швов. В отдельных случаях могут найти также применение простейшие светопрозрачные конструкции из стеклопластиков в виде панелей-вставок.

Панель укладывают непосредственно на соседние железобетонные плиты покрытия и соединяют с гидроизоляционным ковром кровли. Продольное расположение брусков в панели не препятствует стоку конденсата вдоль внутренней поверхности. Для предотвращения отрыва конденсата от внутренней плоскости панель должна иметь уклон не менее 12°.