Jak správně řezat, vrtat a lepit komůrkový polykarbonát: Užitečné tipy

Jak již bylo uvedeno, jedinečné mechanické a termofyzikální vlastnosti tohoto materiálu umožňují jeho použití v celé řadě oblastí stavebního, automobilového, leteckého a reklamního průmyslu.

Polykarbonát patří mezi termoplastické plasty a z hlediska hlavních ukazatelů charakteristických pro tuto skupinu materiálů (hustota, tvrdost, pevnost v tahu a ohybu, tažnost) je podobný takovým deskovým polymerům, jako je plexisklo (polymethylmethakrylát), polyester (polyethylentereftalátglykol), polystyren atd. Zvýšená rázová houževnatost a tepelná odolnost polykarbonátu však vyžaduje speciální technologické režimy při výrobě výrobků pro různé účely z něj.

Ještě jednou připomeňme, že monolitický polykarbonát se vyznačuje nejen vysokými mechanickými a tepelnými vlastnostmi, ale také vlastnostmi optickými, ohnivzdornými, elektrickými a tepelně izolačními. Polykarbonát je lehký, vhodný pro přepravu, zpracování a instalaci. Tento materiál je elastický a má extrémně vysokou odolnost proti nárazu v širokém teplotním rozsahu (od -40°C do +135°C), která je zachována i při dlouhodobém venkovním používání. Kromě standardních PC materiálů se vyrábí i speciální úpravy vhodné pro použití ve styku s potravinami.

Hlavní funkční vlastnosti polykarbonátu:

• velmi vysoká odolnost proti nárazu;
• schopnost vysoce kvalitního tvarování za tepla;
• možnost provozu při nízkých a vysokých teplotách;
• požární odolnost (třída B2 (DIN 4102, část 1), pro tloušťky 1-4 mm třída B1;
• možnost recyklace.

Polykarbonát chráněný proti UV záření (PC-UV), vyráběný metodou jednostranné nebo oboustranné koextruze ochranné vrstvy, lze s úspěchem použít ve venkovních podmínkách. I po dlouhém používání venku si PC-UV zachovává vysoký stupeň propustnosti světla.

Oblasti použití polykarbonátových desek a PC-UV:

• nádoby, nádrže, vany;
• nátěry odolné proti nárazu;
• palubní desky automobilů, lodí a letadel;
• nárazuvzdorné zasklení sportovních zařízení, hřišť;
• zasklení čekáren;
• zasklení balkonů;
• pouliční a silniční značky;
• kancelářská technika;
• průmyslové stavby;
• dělicí příčky;
• ploty odrážející zvuk;
• reklamní panely;
• zářící pódia;
• bezpečnostní prostory;
• okna a dveře;
• zimní zahrady;
• kupolové střechy;
• klenuté klenby;
• přechody pro chodce.

Polykarbonátové desky lze podrobit následujícím typům zpracování: frézování, vrtání, závitování, řezání, lisování, mechanické a laserové řezání, frézování drážky, svařování, tváření za studena a za tepla, lepení, broušení, lakování a potisk.

Obrábění

Monolitický polykarbonát se zpracovává nástroji používanými pro opracování dřeva nebo kovu. Rychlost zpracování by měla být zvolena tak, aby se zabránilo roztavení plošného materiálu. Jednoduše řečeno, nejlepších výsledků obrábění je dosaženo při nejvyšší možné rychlosti bez přehřívání nástroje nebo plastu. Vždy byste měli používat dobře nabroušené nástroje vyrobené z tvrdých materiálů odolných proti opotřebení. Úhel hřbetu fréz se doporučuje větší než v případě zpracování kovů. Nástroje z HSS a uhlíkové oceli vytvářejí velmi čisté hrany.

Protože plasty mají nízkou tepelnou vodivost, aby nedošlo k poškození materiálu, je nutné průběžně odvádět teplo vznikající při obrábění. Použití stlačeného vzduchu k ofukování oblasti řezu umožňuje odstraňovat třísky a zároveň chladit nástroj.

Ochranná fólie, která je nanesena na plechy, by se neměla odstraňovat z důvodu možného poškození polykarbonátového povrchu při zpracování. Obrábění často vede ke zvýšenému vnitřnímu pnutí ve výrobku. Proto se před jeho použitím (zejména pokud je možný následný kontakt s aktivními rozpouštědly např. při lepení) doporučuje provést na ošetřovaných dílech dodatečnou tepelnou operaci – žíhání.

Frézování

Polykarbonátové desky lze frézovat standardními kovovými frézami, které mají ostrý úhel řezu a velký úhel hřbetu frézy.

Polykarbonátové desky mohou být frézovány na klíč za následujících procesních parametrů:

• průměr frézy – 4-6 mm
• rychlost posuvu — 1,5 m/min.
• rychlost otáčení – 18-24000 ot./min

Vrtání

Pro polykarbonát lze použít i standardní tužkové vrtáky do dřeva nebo kovu, v tomto případě je však pro získání otvorů s kvalitním břitem nejlepší provádět opracování při nízkých otáčkách a snížených otáčkách. Vrtáky do plastů by měly být dvouprsté s úhlem řezu 90 až 120° a úhlem hřbetu přibližně 30°. Při tvorbě velkého množství třísek může dojít k přehřátí a plavání vrtné plochy. Aby se tomu zabránilo, musí být vrták pravidelně odstraňován z otvoru, zejména pokud je hluboký. Obvodová rychlost otáčení vrtáku by měla být v rozsahu od 10 do 60 m/min, rychlost posuvu – od 0,1 do 0,5 mm/ot.

Řezání závitů

Pro řezání závitů v monolitickém polykarbonátu lze použít běžné 4-chodé závitníky. Takový nástroj však vyvolává nadměrné teplo a přehřívání plastu. Použití vysokorychlostních 2-startovacích kohoutků zvyšuje rychlost a čistotu provozu. Aby se zabránilo zaseknutí závitníku při návratu z otvoru, je žádoucí, aby úhel řezu nástroje byl 85° a negativní úhel třísky byl 5°. Startovací otvor může být o 0,1 mm větší než v případě oceli. Pro QUINN PC se doporučuje používat jako mazivo na kohoutky sulfid molybdenu.

Řezání

Řezání termoplastů lze provádět pásovou pilou, kotoučovou pilou, ruční pilou nebo přímočarou pilou. Pro získání kvalitního výsledku je nutné použít nové nebo dobře nabroušené nástroje. Při vysokých rychlostech zpracování se doporučuje chladit proudem stlačeného vzduchu.

Tabulka 1. Charakteristiky procesu

Typ pily	Páska	Oběžník
Rozteč zubů t	Tloušťka plechu Broušení

Polykarbonátové desky se dobře hodí k broušení za mokra, na rozdíl od suché metody, která vytváří třecí teplo. Pro dosažení co nejúčinnějšího ošetření by měla být použita chlazená voda. Pro dobré výsledky broušení je nejlepší použít silikonový brusný papír (zrnitost 80 pro hrubé broušení, zrnitost 280 pro jemné broušení). Pro konečné broušení se doporučuje brusný papír o zrnitosti 400 nebo 600.

Při pilování mnoha termoplastů včetně polykarbonátu vzniká prášek, který pilníky ucpává. Proto by se měly používat hrubé pilníky s úhlem 45° vyrobené z hliníku (typ A).

Tištěné obrázky lze aplikovat na polykarbonátové desky pomocí zařízení vhodného pro danou metodu. Je však třeba mít na paměti, že barvy nedrží na plastu stejně jako na papíru nebo látce a může dojít k odlupování. Tento efekt lze minimalizovat tím, že se uchýlí k dodatečnému lakování lakovaného povrchu.

Pro tisk na plasty se používá několik různých metod: knihtisk, flexografie, suchý a litografický ofset, rotační hlubotisk, sítotisk. Různé typy tisku vyžadují použití různých typů inkoustů a barev, jejichž výrobci mohou poskytnout potřebná doporučení.

Způsoby zasklení

Vertikální zasklení

Pro stanovení požadovaných rozměrů polykarbonátových desek vyztužených na všech stranách je třeba vzít v úvahu následující okolnosti.

• koeficient lineární tepelné roztažnosti je 6,5 x 10 -5 K -1, což odpovídá 0,065 mm na 1 metr délky při změně teploty o 1 °C;
• vnitřní velikost rámu.

Rámy mohou být vyrobeny z plastu, dřeva nebo kovu. Je vhodné použít rámy s drážkami opatřenými těsněním. Je důležité, aby velikost rámečku přesáhla velikost použitého PC listu o následující množství:

Délka plechu, mm	Další mm
500	3,0
1000	5,0
1500	7,0
2000	10,0
3000	15,0

Hloubka drážky rámu – 25 mm

Velikost zatížení větrem při venkovní instalaci je velmi důležitým provozním faktorem. Přípustná odchylka je 20 mm na konci plechu. Zatížení větrem může dosáhnout 1000 N/m² (100 kg/m²). Pro zajištění konstrukční pevnosti se doporučuje volit tloušťku plastu v závislosti na celkové velikosti plechu.

Krátká strana list (m)	Tloušťka (mm)	Krátká strana list (m)	Tloušťka (mm)
na 400	3,0	na 1200	10,0
na 600	4,0	na 1400	12,0
na 800	5,0	na 1600	15,0
na 1000	8,0	na 2000	15,0

Pro vnitřní zasklení by měly být použity následující hodnoty:

Krátká strana list (m)	Tloušťka (mm)	Krátká strana list (m)	Tloušťka (mm)
na 400	3,0	na 1200	6,0
na 600	3,0	na 1400	8,0
na 800	4,0	na 1600	12,0
na 1000	5,0	na 2000	12,0

Poměr šířka/délka může být od 1/1,5 do 1/3.

Při zasklívání byste měli věnovat pozornost následujícímu:

• při instalaci je nutné ponechat v rámu mezery pro kompenzaci tepelné roztažnosti;
• těsnicí materiál by se neměl lepit na listy;
• těsněním může být elastické pryžové podélné těsnění, které neobsahuje změkčovadla, vyrobené z polysulfidu a silikonové pryže nebo plastový profil;

Obloukové konstrukce se symetrickými oblouky

Instalace s ohýbáním za studena vyvolává výskyt vysokých vnitřních pnutí v deskách. Je třeba mít na paměti, že minimální poloměr ohybu by neměl překročit tloušťku plechu 150: R min (mm) = 150 x D (mm).

Horizontální zasklení

Požadovaná tloušťka polykarbonátových desek závisí na geometrickém faktoru a plošném zatížení desky.

Všechny údaje o délce a šířce plechů, zatížení pro svislé a vodorovné zasklení a požadované tloušťky plechů jsou uvedeny v tabulkách 2 a 3.

Tabulka 2 uvádí požadované tloušťky plechů pro vertikální upevnění monolitických polykarbonátových desek v závislosti na velikosti zatížení větrem a minimální šířce rozpětí.

Zatížení větrem, kg/m²	40	80	120	160	200
Šířka plechu, mm	Požadovaná tloušťka plechu, mm
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

Tabulka 3 ukazuje tloušťku monolitických polykarbonátových desek pro horizontální upevnění v závislosti na velikosti zatížení sněhem a velikosti rozpětí.

Délka rozpětí (m)	N A G R U Z K A, kg/m²
	60 se šířkou listu (m)				75 se šířkou listu (m)				96 se šířkou listu (m)				200 se šířkou listu (m)				400 se šířkou listu (m)
	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

Transparentní komůrkový polykarbonát je oblíbený průhledný plast, který se široce používá pro výrobu okenních rámů, skleníků, skleníků, přístřešků, zimních zahrad a dalších konstrukcí.

Má řadu výhod: vysokou pevnost, odolnost proti nárazu, odolnost proti korozi, tepelnou odolnost a také propouští velké množství světla a chrání před ultrafialovým zářením. Komůrkový polykarbonát je poměrně lehký a lze jej zpracovat běžnými truhlářskými nástroji. Materiál je šetrný k životnímu prostředí a nevypouští škodlivé látky.

Při práci s celulárním polykarbonátem je však třeba vzít v úvahu některé funkce. Je například dost křehký, takže vyžaduje pečlivé a správné řezání, vrtání a lepení. Nesprávné zpracování může vést k praskání, vylamování a deformaci plechu.

V tomto článku se podrobně podíváme na to, jak správně řezat, vrtat a lepit průhledný komůrkový polykarbonát.

Řekneme vám, jaké nástroje je nejlepší použít, jak připravit materiál a určíme místa řezání a vrtání. Dáme vám podrobné pokyny, jak tyto operace provádět. Pojďme si vysvětlit, jaké chyby začátečníci nejčastěji dělají a jak se jim vyvarovat.

Tyto tipy vám pomohou vyhnout se defektům při práci s polykarbonátem, provádět vysoce kvalitní řezy a otvory a spolehlivě lepit díly k sobě. Díky tomu budete moci sestavit pevnou a odolnou konstrukci z tohoto nádherného materiálu.

Řezání bezbarvého komůrkového polykarbonátu

Řezání je jednou z hlavních operací při práci s komůrkovým polykarbonátem. Další montáž konstrukce závisí na kvalitě řezu. Podívejme se podrobně na proces řezání a dáme užitečné tipy.

Při výběru bezbarvého komůrkového polykarbonátu byste měli také přemýšlet o nástrojích pro práci s ním:

• Nůžky. Vhodné pro řezání tenkých plechů do tloušťky 2 mm. Je lepší použít speciální plastové nůžky s rovnými čepelemi.
• Pilka na plasty. Umožňuje provádět rovné a zakřivené řezy v tabulích až do tloušťky 10 mm.
• Kotoučová pila s tenkým kotoučem s jemnými zuby. Ideální pro řezání silných plechů od 10 mm.
• Laserová řezačka. Poskytuje nejpřesnější řez bez třísek.

Před řezáním musí být polykarbonátová deska pečlivě připravena:

• Očistěte od prachu, nečistot a ochranného filmu.
• Zarovnejte okraje pomocí pravítka nebo čtverce.
• Označte řezné linie pomocí tloušťkovače, tužky nebo fixu.
• Zajistěte obrobek ve svěráku nebo jej přitlačte k pracovnímu stolu.
• Pod obrobek umístěte dřevěný špalek, aby nedošlo k odštípnutí spodní hrany.

Při řezání je třeba dodržovat následující pravidla:

• Dělejte plynulé pohyby, bez trhání nebo úderů.
• Při řezání plech nekruťte ani neohýbejte.
• Řezané díly držte, aby nedošlo k náhlým pohybům a prasklinám.
• Pro další zpracování hran si ponechte rezervu 2-3 mm.

Hlavní chyby při řezání polykarbonátu:

• Použití tupých nožů. Vede k třískám a prasklinám.
• Silný tlak na nástroj. Může způsobit deformaci materiálu.
• Vysoká řezná rychlost. Podporuje tvorbu trhlin a prasklin.

Po dokončení řezu se doporučuje zpracovat okraje:

• Odstraňte otřepy pilníkem nebo brusným papírem.
• Zaoblené ostré rohy.
• Konce obruste jemnozrnným brusným papírem.

Dodržováním těchto jednoduchých tipů můžete snadno řezat polykarbonátovou desku bez třísek, zářezů nebo prasklin. Přesné řezy zajistí vysokou kvalitu další montáže konstrukce.

Vrtací bezbarvý komůrkový polykarbonát

Vrtání otvorů do polykarbonátu je nutné pro upevnění dílů a součástí konstrukce. Správně provedené otvory zajistí spolehlivost a trvanlivost výrobku. Podívejme se na vlastnosti vrtání a dáme doporučení.

Pro vrtání polykarbonátu jsou vhodné následující nástroje:

• Otočný vrták určený do plastu. Má zvýšenou odolnost proti opotřebení a jemné stoupání spirály.
• Stupňovitý vrták s tvrdokovovými hroty. Umožňuje vytvářet slepé otvory bez vylamování.
• Kuželový vrták s vodicím středícím kuželem. Pro otvory s velkým průměrem.

ČTĚTE TAKÉ: Profilované plechy: co to je a k čemu slouží?

Před vrtáním je třeba provést následující přípravu:

• Označte středy budoucích otvorů. Použijte středový hledáček, šídlo nebo špičatý hřebík.
• Upevněte obrobek na pracovním stole nebo ve svěráku. Položte překližku nebo dřevo.
• Oblasti vrtání ochlaďte postřikem vodou.
• Zvolte optimální rychlost vrtání (300-800 ot./min.).

Během procesu vrtání je důležité dodržovat následující pravidla:

• Neotáčejte vrtákem a netlačte příliš silně.
• Pravidelně vytahujte vrták, abyste vyčistili třísky.
• Nezapomeňte vrtačku namazat chladicí kapalinou.
• Když vrták vyjede z otvoru, snižte otáčky.
• U slepých děr ponechte na výstupu vrtáku mezeru 1-2 mm.

Typické chyby, které vedou k vadným dírám:

• Přehřátí materiálu v důsledku tření, vedoucí k roztavení hran.
• Silný tlak na vrták způsobující praskání.
• Tupý vrták, který místo řezání trhá vlákna.
• Vibrace vrtáku, což má za následek nerovné okraje otvoru.

Po vyvrtání musíte otvor pečlivě zpracovat:

• Odstraňte otřepy pilníkem nebo brusným papírem.
• Udělejte otvor dokonale kulatý.
• Vnitřní okraje očistěte jemným brusným papírem.

Dodržováním těchto doporučení při vrtání můžete získat dokonale rovné otvory, které budou sloužit jako základ pro pevné upevnění konstrukčních dílů.

Lepení bezbarvého komůrkového polykarbonátu

Lepení je jednou z hlavních metod spojování polykarbonátových dílů. Správně provedené lepicí švy jsou vysoce odolné a voděodolné. Podívejme se na vlastnosti lepení.

Pro lepení polykarbonátu se používají následující lepidla:

• Akrylátové lepidlo má vysokou přilnavost k plastům a je odolné vůči UV záření. Vhodné pro vnitřní lepení.
• Polyuretanové lepidlo má zvýšenou odolnost proti vodě a teplu. Ideální pro venkovní konstrukce.
• Epoxidové lepidlo poskytuje maximální pevnost spoje. Doporučeno pro nosné konstrukce.

Před lepením je nutné dokončit následující přípravy:

• Odmastěte a očistěte povrchy určené k lepení.
• Pro zvýšení přilnavosti obruste povrchy brusným papírem.
• Dejte povrchům požadovaný tvar a určete mezeru pro kontrolu tloušťky lepeného švu.
• Zajistěte díly do svorek nebo svorek v požadované poloze.

Při nanášení lepidla je důležité dodržovat následující doporučení:

• Naneste tenkou rovnoměrnou vrstvu lepidla na oba lepené povrchy.
• Lepidlo rozetřete po celé ploše, vyhněte se mezerám a prohýbání.
• Před stlačením dílů dodržujte dobu držení.
• Přitáhněte díly pevně k sobě a kontrolujte rovnoměrnost mezery.
• Zajistěte, aby spoj zůstal nehybný během doby vytvrzování lepidla.

Hlavní vady lepení způsobené nesprávnou aplikací lepidla:

• Přítomnost nelepených oblastí v důsledku nedostatečného množství lepidla.
• Vzduch vstupující do lepeného spoje snižuje pevnost.
• Posun dílů v důsledku nerovnoměrného upnutí.
• Destrukce lepeného spoje při předčasném zatížení.

Pečlivým prováděním všech fází lepení v souladu s technologií můžete získat nejodolnější a vzduchotěsný lepený spoj, který vydrží mnoho let.

Závěr

Na závěr poznamenáváme, že práce s buněčným polykarbonátem vyžaduje péči a dodržování určitých pravidel ve všech fázích.

Pokud budete řezat správně, získáte hladké hrany bez třísek nebo prasklin. K tomu použijte ostré nástroje, provádějte plynulé pohyby, upevněte obrobek. Po oříznutí okraje dodělejte.

Kvalitní vrtání zajistí spolehlivé upevnění dílů. Vyberte si správný vrták, dodržujte rychlostní limit a pravidelně vrták čistěte od třísek. Po vyvrtání odstraňte hrubé hrany otvoru.

Silné lepení bude vyžadovat pečlivou přípravu povrchů, správný výběr a aplikaci lepidla, pevné utažení a držení lepených dílů.

Dodržováním doporučení uvedených v článku při řezání, vrtání a lepení dosáhnete ideální kvality zpracování dílů a montáže hotové konstrukce z komůrkového polykarbonátu.