Поликарбонат

Еще десять-двадцать лет назад при потребности обустройства светопроникающей кровли или перегородок, альтернативы простому стеклу попросту не существовало. Когда же наши специалисты открыли для себя листовой поликарбонат, ситуация изменилась кардинальным образом. На сегодня данный материал получил огромное распространение и популярность, он используется практически во всех сферах деятельности человека – промышленности, приборостроении, автоиндустрии, строительной отрасли, сельском хозяйстве и прочих. Пользуется он большим спросом также среди домашних умельцев. Это связано с уникальным сочетанием низкой стоимости и широкого спектра технико-эксплуатационных характеристик, которыми наделен поликарбонат. В данном материале будут описаны основные виды, особенности применения поликарбоната, какой поликарбонат выбрать и чем он отличается от прочих.

Высокие эксплуатационные характеристики поликарбоната обусловлены, главным образом, технологическими особенностями его производства. Изготавливается он методом экструзии полимерных гранул, в результате чего получаются монолитные или сотовые листы, обладающие:

• высокой прочностью и стойкостью к механическим нагрузкам. Он способен отлично сохранять заданную в процессе изготовления форму;
• широким температурным диапазоном эксплуатации – -200 °С не является пределом его эксплуатационных свойств. Что касается верхнего порога, то тут он составляет около +80-110 °С;
• высокие коэффициенты пропускания света (точно такие же, как у силикатного стекла), при этом его плотность в несколько раз ниже (всего 1кг на см3);
• выраженная стойкость к некоторым видам кислот, солевых растворов и других агрессивных химических веществ;
• отличная пожарная безопасность – трудная воспламеняемость и способность к самостоятельному затуханию при возгорании;
• биологическая инертность;
• минимальные показатели водополглощения.

Материал чрезвычайно легок, прост в обработке и установке, удобен для перевозки и не отличается какими-либо высокими требованиями касательно ухода. Кроме того, он практически универсален – он может применяться для остекления частей зданий, сооружения теплиц и парников, устройства козырьков и навесов, создания прозрачных перегородок для остекления внутренних дверей и прочих целей.

Виды поликарбоната и особенности их применения

В зависимости от конструктивных особенностей и технологических методов производства материала, он может быть:

• Монолитным – изготавливается в виде сплошного листа прозрачного полимера. Он идеально подходит для применения в тех случаях, где может понадобиться высокая светопроводимость, которая бы не отличалась от традиционного стекла. Может быть использован для остекления теплиц, оранжерей мансард, остановок и прочих объектов.
• Сотовым – обладает ячеистой структурой разнообразной формы. Внутренние слои материала при этом соединены ребрами жесткости по всему продольному направлению;
• Профилированным – имеет волнистую структуру и используется для монтажа прозрачных кровель. Не является таким популярным, как предыдущие два.

Наиболее популярным и распространенным видом данного материала является сотовый поликарбонат. Конструктивно он представляет собой несколько тонких листов прозрачного материала, которые соединены между собой. В разрезе он действительно напоминает пчелиные соты, за что и получил свое название. Используется он, как правило, для сооружения навесов, беседок, кровли, ограды и прочих конструкций, которые должны обеспечить определенные показатели пропускания света. Благодаря ячеистой структуре, он обладает целым рядом преимуществ:

• Небольшой массой, которая дает возможность применять для сооружения конструкций не такие жесткие опоры. Кроме того, малый вес существенно облегчает процесс монтажа поликарбоната;
• Низкой теплопроводностью, которая стала возможной благодаря наличию воздуха, заключенного в нем. Благодаря этому существенно снижаются расходы на отопление, поэтому материал отлично подходит для остекления теплиц и парников;
• Отличная устойчивость к механическим воздействиям – более того, существуют также виды ударопрочного поликарбоната, который способен выдерживать град и прочие негативные факторы.

Более того, он обладает отличными звукоизоляционными характеристиками – гасит звуковые колебания, которые переходят из наружного во внутреннее пространство. Эти свойства сотового поликарбоната широко используются для сооружения звукопоглощающих экранов.

Единственный недостаток сотового поликарбоната – это подверженность деформации при особо отрицательных температурах – от этого материал становится более хрупким, однако если использовать защищенный поликарбонат, этого можно избежать. Ширина одного листа составляет, как правило, 210 см, толщина – от 4до 16 мм, а длина – 6 или 12 метров. Все листы, не вписывающиеся в данные размеры, относятся к резанным материалам.

Что касается монолитного листа, то ранее этот материал был известен под названия оргстекла. Однако органических компонентов он не содержит, поэтому является обыкновенным заменителем силикатного стекла, обладающим целым рядом эксплуатационных преимуществ перед ним:

• Высокая ударопрочность – даже молотком разбить лист монолитного поликарбоната очень сложно. Благодаря этому материал обладает высоким уровнем безопасности, даже для бытового применения;
• Гибкость и пластичность – данное свойство дает возможность использовать его для остекления радиальных сооружений, при чем, осуществлять это можно прямо на месте сборки. Материал очень просто согнуть без проведения термической подготовки;
• Невысокая стоимость – по сравнению со стеклом, он стоит почти в 2 раза дешевле, что делает его наиболее предпочтительным вариантом, особенно при необходимости остекления больших площадей.

Не лишен монолитный поликарбонат и недостатков – это, в первую очередь, высокая чувствительность к перепадам температуры. Большой коэффициент деформации проявляется уже при нагревании до +40 °С, что создает неудобства в процессе остекления, однако с этим легко бороться, оставляя зазоры между листом поликарбоната и профильной рамой. Также материал плохо защищен от воздействия абразивных материалов – он очень легко царапается, что приводит к помутнению на протяжении весьма короткого периода времени.

Данный материал может быть подвергнут обработке любого типа – в отличие от того же стекла, его можно легко резать, фрезеровать ,сверлить и гнуть при помощи стандартных инструментов: все зависит от толщины листа. Он довольно мягкий, поэтому при желании резать его можно и в домашних условиях, однако о методах обработки следует рассказать отдельно.

Чем резать поликарбонат: основные методы обработки

Метод резки поликарбоната напрямую зависит от толщины, конструкции и типа листа. Для качественной его резки можно применять:

• Ручную пилу;
• Ножницы по металлу;
• Циркулярную пилу;
• Лобзик;
• Гильотинные ножницы.

Вообще, с ним можно работать при помощи любого режущего инструмента, который предназначен для дерева или металла. Что касается фрезы, то она также может быть разной – с любым углом резки.

Особый технологический интерес представляет лазерная резка. Такой метод отличается высокой эффективностью и точностью. Лазерный луч способен сформировать идеально ровную поверхность листовой кромки – никакие дополнительные операции для этого не потребуются. Процесс разрезания заключается в плавке материала и удаления побочных продуктов под действием технологичного газа. К преимуществам такой резки поликарбоната можно отнести высокую точность (до 0,04 мм), скорость, отсутствие деформации заготовки, высокое качество и отсутствие необходимости использовать специальные приспособления для фиксации.

Однако, в случае использования данного метода, следует строго контролировать разную толщину материала – если неправильно подобрать мощность лазера, скорость резки и другие параметры, можно повредить заготовку.

Что касается резки различными видами пил, то тут следует придерживаться основных рекомендаций:

• При работе с автоматическим инструментом, необходимо плотно прижать лист к верстаку. Иначе вибрационные процессы приведут к неровности обработки;
• Пила должна соответствовать резке пластика – зубцы должны быть максимально острыми;
• До окончания процесса резки защитное покрытие не снимается с листа.

При использовании циркулярной пилы, процесс выполняется на низкоскоростной передаче, при этом саму резку можно начинать только при достижении необходимой скорости.

Что касается фрезерной обработки, то она используется, как правило, для получения размеров высокой точности и для фасонных раскроев. По многим параметрам фрезерная резка существенно превосходит лазерную – данный агрегат способен выдерживать любые заданные углы наклона. Кроме того, скорость фрезеровки существенно выше, чем у лазерной резки. Существуют также современные программируемые станки, которые способны выполнять рельефные картины и варьировать глубину проникновения инструмента в лист.

В зависимости от конструктивных особенностей поликарбоната, то методы его резки также существенно отличаются:

• Сотовый поликарбонат должен резаться только острым инструментом – независимо от размера и привода. Многие домашние умельцы режут его простым ножом или ручной пилой, заточенными до максимального уровня. Продольный рез необходимо осуществлять по длине ячейки, а поперечный в два этапа – сначала делается надрез сверху, после чего лист обламывается;
• Резка монолитного поликарбоната проводится инструментом, обеспечивающим большой зазор. А для ровной кромки лист следует уложить на ровную поверхность;

Обработка материала не представляет особых проблем, зато монтаж требует более технологичного подхода.

Монтаж монолитного и сотового поликарбоната

При установке повышенное внимание необходимо уделить торцам листов, которые следует правильно закрывать. Если лист расположен по диагонали или под углом, то для этого потребуется самоклейкая полоска из алюминия, а нижних торцов – перфорированная полоска, которая препятствует проникновению грязи и конденсата. Если материал используется под аркой, тогда во время проведения работ следует закрыть торцы перфорированной пленкой. Также очень важно правильно подобрать герметик, который бы соответствовал цветовой гамме, толщине листа и его конструкции.

Основные правила:

• Нельзя оставлять торцы в открытом виде, что приведет к снижению прозрачности и уменьшению эксплуатационных сроков. Также их нельзя закрывать обычным скотчем;
• Закрытие снизу не должно быть герметичным;
• При выборе ячеистого поликарбоната, его монтаж должен осуществляться с учетом продольного расположения ребер жесткости.

При необходимости придания расположению ребер вертикального направления, монтаж панелей должен быть вертикальным, для скатных сооружений – продольным, а для арочных конструкций – дугообразным.

Если установка производится под открытым небом, тогда нужно использовать материал, который покрыт специальным защитным слоем от воздействия прямых солнечных лучей. Крепление производится при помощи саморезных болтов или термических шайб, предназначенных специально для полимеров. Нельзя просто ввинтить саморез в сам материал – для этого следует просверлить отверстие, в два раза большее по размеру, чем диаметр болта. Это необходимо для того, чтобы учесть высокие коэффициенты температурного расширения поликарбоната, так как несоответствие дырок приведет к вздутию при нагревании материала. Фиксировать его к конструкциям следует специальными саморезами с прессшайбами, однако пережимать их не стоит.

Важно: нельзя крепить поликарбонат очень сильно, кроме того строго запрещено использовать гвозди, заклепки и несоответствующие крепежи. Также нельзя перетягивать саморезные болты.

В результате неправильного монтажа, существенно сокращается срок службы всей конструкции.

Применение поликарбоната

Данный материал является настолько популярным и распространенным, что используется практически везде. Существует огромное количество конструкций, которые можно сооружать из него:

• Душ из поликарбоната;
• Перегородки из поликарбоната в квартире;
• Крыльцо из поликарбоната;
• Козырьки из поликарбоната;
• Кровля, беседки, заборы и другие сооружения.

Однако наиболее популярным сооружением является парник из поликарбоната. В этих целях лучше всего подойдет ячеистый поликарбонат для теплицы. В зависимости от конструкции и формы, данные сооружения бывают:

• арочными;
• двухскатными;
• односкатными;
• многоугольными;
• каплевидными.

Толщина материала для парника может быть от 3 мм до 3 см. Соты, как правило, направляются вдоль листа, однако некоторые производители изготавливают их в волнистой форме. Он может быть разных цветов и толщины, однако отличается высокими показателями звуко- и теплоизоляции – снижает шумы до 22 ДБ. И, чем сложнее его ячеистая структура, тем большие снеговые и ветровые нагрузки он способен выдерживать. Выбирать толщину листов такого материала следует в зависимости от размера теплицы: 6 мм – негабаритные; 8 мм – крупные теплицы; 10 мм – сплошные вертикальные парники; 25 мм – оранжереи и зимние сады.

Для стандартных сооружений вполне достаточно толщины до 8 мм. Однако следует помнить, что при воздействии высоких температур, лист поликарбоната увеличивается в размерах, а низких – уменьшается. Подобные деформации являются незаметными для человеческого глаза: каждое повышение температуры воздуха на 1 градус способствует расширению материала на 0,070 мм/м. Если данные особенности листов не учитывать вообще, то по истечении времени все сооружение теплицы будет деформироваться.

Поликарбонат – это универсальный материал, который стал бюджетной альтернативой стеклу и многим другим. Зная все особенности его установки, обработки и применения, можно сооружать любые конструкции.