Производство оргстекла

В течение 10 лет взаимодействия с внешней средой, плиты любой толщины сохраняют свои характеристики практически без изменений. Более значительные различия связаны с термическими и химическими свойствами, а также с особенностями обработки обоих материалов. Основное различие в характеристиках заложено в способе изготовления.

Экструзионный способ

Экструдированное оргстекло изготавливают непрерывным методом на экструзионных линиях. Экструзионная линия состоит из нескольких технологических узлов. Исходный материал — гранулы, которые уже являются практическим готовым ПММА (полиметилметакрилат), а экструзия — это всего лишь придание формы листа некоторому количеству гранул.

Гранулы полиметилметакрилата через дозаторный бункер поступают в экструдер, который представляет собой обогреваемый цилиндр определенного диаметра — от величины диаметра зависит производительность экструдера. Внутри цилиндра находится спиралевидный червеобразный шнек, который перемещает расплавленную под действием тепла массу полимерного материала к передней части экструдера при этом перемешивая и гомогенизируя расплав с необходимыми добавками. По мере продвижения расплава в различные части экструдера могут быть добавлены (если это необходимо) различные добавки к полимеру: красители, наполнители, различные стабилизаторы, в том числе, добавки, улучшающие эксплуатационные характеристики листового материала и другие необходимые в каждом конкретном случае компоненты. По достижении расплавленной массы акрила передней части экструдера она поступает в формообразующую щелевидный «головку», величина зазора в которой определяет конечную ширину и толщину готового листа (этим способом, кстати, изготавливаются «бесконечные» профили, трубы и листы (как компактные, так и многоперегородчатые)). После выхода из «головки» материал проходит через несколько валков, имеющих между собой точно заданное расстояние, которое и определяет конечную толщину получаемого листового материала. Поверхность валков имеет специальный слой с высокой степенью чистоты обработки, что позволяет получать листы с высокими оптическими и эксплуатационными характеристиками.

Далее материал охлаждается, причем это происходит постепенно и равномерно, что исключает возникновение внутренних напряжений в изделии. Затем по мере продвижения по линии лист покрывается с двух сторон предохранительной плёнкой, автоматически режется по заданному размеру и тут же складируется. Следует отметить, что экструзия — процесс непрерывный, требующий большого количества сырья, и выгоден только для больших партий.

Литьевой способ

Для литого оргстекла исходным материалом является жидкий мономер метилметакрилата. На первом этапе производства в мономер добавляются различные добавки для окрашивания листов или придания им специальных свойств, отвердители и другие компоненты. После этого холодную растворённую массу акрила заливают между двумя специальными силикатными стёклами, помещают в рамку, рассчитанную на партию из 20 листов, производят термообработку в воде и затем воздухом. В результате полимеризации получается твёрдый листовой материал, который обрезается по стандартным размерам.

Вследствие этих особенностей производства, ассортимент литых акрилов гораздо шире и производится он практически в неограниченном диапазоне толщины, в то время как экструдированный — от 1,5 до 24 мм (для него характерна стабильность толщины листов, допуск которой не превышает 5%, в то время как разнотолщинность листов литьевого оргстекла может достигать 30% ). Литьевое оргстекло более ударопрочно (имеет «сшитую» молекулярную структуру), лучше экструзионного полируется и великолепно формуется.

В результате литья получается пластик, внутренняя структура которого имеет длинные молекулярные связи и, выражаясь образно, похожа на спагетти. У пластика, полученного путем экструзии, цепи короткие и внутренняя структура выглядит как мелко порезанная вермишель. Если помнить об их разной внутренней структуре, то легко понять различия в их характеристиках и почему они ведут себя по-разному. Таким образом, выбор литьевого или экструзионного оргстекла зависит от того, для производства каких именно изделий Вы планируете его использовать.

Обработка акриловых пластин осуществляется при помощи станков, предназначенных для обработки древесины или механических станков (режущих, фрезерных, токарных, сверлильных). За основу обычно берут плотность алюминия или его нежестких сплавов.

Длина листов, производимых экструзионным способом, не ограничена технологическим процессом, т.е. можно получить листы длиной 4, 6, 12 м, но из-за возникающих проблем транспортировки таких листов, стандартный размер экструзионного оргстекла на рынке пластиков все же не превышает 2050 х 3050 мм.

Какая технология лучше?

Каждая из технологий имеет свои преимущества и недостатки. Если говорить о температурных режимах обработки и эксплуатации, то за счет отсутствия в литых стёклах внутренних напряжений, неизбежно возникающих в экструзионных стёклах ( в процессе производства последних в них «застывают» остаточные механические напряжения, которые могут сказаться позже, уже во время эксплуатации, внезапными (без видимой причины) трещинами), литые стёкла гораздо лучше обрабатываются, в особенности при температуре. Это касается, прежде всего, таких способов обработки, как термогибка и вакуумная термоформовка. Те из изготовителей рекламы, кто уже освоил такие интересные технологии, как вакуум-формовка прекрасно знают, что применение экструзионных стёкол даёт значительный процент брака из-за растрескивания заготовок при нагревании и охлаждении.

К сожалению, пока ещё далеко не все сайнмейкеры владеют технологиями термоформовки и замечательные температурные преимущества литых стёкол с высоким качеством сформованных деталей форм без нарушений оптических свойств для них остаются невостребованными.

В настоящее время, подавляющее большинство акриловых стёкол в рекламном производстве используется в световых коробах. Для этого применения вопрос температурной прочности и стабильности материала не столь принципиален. Зато принципиален вопрос идеально ровных краев листа и стабильно-точной толщины по всему размеру листа. А это как раз две слабые стороны литых акрилов: особенности технологии литья не позволяют достичь высокой степени точности толщины по всему размеру листа, в особенности по краям. Как правило, литые стёкла отличаются несколько неровным, слегка оплывшим краем (вследствие своего метода производства). По краям листа толщина может быть слегка меньше, чем в центре. Конечно, разброс толщины по краям составляет максимум 10%, но в некоторых случаях это может быть важно. Края литьевого листа не имеют четкого 90-градусного торца вследствие все тех же особенностей технологии, и в некоторых случаях это требует подрезки края.

Экструзионные листы лишены этих особенностей: край листа — это чёткий прямоугольный торец, идеально ровный по толщине во всех точках листа, а толщина листа идеально стабильна — разброс максимум 1-2%. Эти преимущества, в сочетании с более низкой ценой экструзионных стёкол по сравнению с литьевыми, , неизменно привлекают большую часть сайнмейкеров. В настоящий момент экструзионные стёкла получили более широкое хождение на рынке наружной рекламы нежели литьевые, поскольку чаще всего здесь листовой акрил используется в качестве световой плоскости короба или объёмной буквы — то есть в тех применениях, где преимущества литьевых стёкол не столь очевидны, тогда как их недостатки ( и главный из них — малый размер листа) сказываются отрицательно.