Склейки поликарбоната

Склейки поликарбоната

Монолитный поликарбонат считается на данный момент одним из самых прочных прозрачных материалов. Обладая высокой прочностью и светопропускаемостью, этот пластик является отличной альтернативой силикатному стеклу. Именно поэтому поликарбонат применяется практически во всех сферах жизни человека.

Поликарбонат - сложный полиэфир угольной кислоты и двухатомных спиртов, общая формула (-O-R-O-CO-)_n.

Это твердый прозрачный или полупрозрачный пластик, который обладает большой прочностью и, по сравнению со стеклом, меньшей массой.

Основные свойства:

·       высокая ударопрочность;

·       стойкость к воздействию внешней среды;

·       высокая светопропускаемость (до 88%), что делает его хорошей альтернативой обычному стеклу;

·       температурный диапазон при эксплуатации от -40 до +120°С;

·       небольшой вес (в 2 раза легче обычного стекла).

Одним из наиболее эффективных способов склейки поликарбоната является использование современных полимеров ультрафиолетового отверждения. Скорость полимеризации зависит от мощности и времени УФ облучения, спектрального состава излучения и светопропускания материалов. Однокомпонентные клеи для склейки поликарбоната, имеющие также хорошую адгезию к стеклу, некоторым пластмассам и металлам, для полного затвердевания требуют ультрафиолетового излучения в диапазоне 395-400 Нм, то есть света с длиной волны, близкой к длине волны видимого света.

Для максимальной прочности соединения склеиваемые поверхности должны быть чистыми и обезжиренными.

Для чувствительных к нагреву веществ, таких как термопластмассы, следует обеспечить охлаждение. Склеенные участки необходимо охладить прежде чем давать на них какую-либо рабочую нагрузку.

Подробнее о технологии уф-склейки поликарбоната

Подготовка поверхности

Перед нанесением УФ-клея поверхности должны быть очищены, высушены и обезжирены.

Особое внимание следует уделить удалению остатков силиконовых очистителей, которые до этого могли использоваться для очистки стекла.

Для обезжиривания большинства поверхностей можно использовать в качестве очистителя

изопропиловый спирт.

Для поверхностей из термопластиков рекомендуется предварительно провести испытания на совместимость.

Нанесение клея

Клей можно наносить непосредственно из флакона. Очень важно постараться избежать попадания воздуха в область соединения, так как это может повредить внешнему виду клеевого шва в готовом изделии.

Для оптимальной склейки поликарбоната, необходимо жестко зафиксировать склеиваемые части, чтобы избежать их смещения при затвердевании УФ-клея. Эта задача значительно облегчается при использовании фиксирующих устройств. Склейку листов поликарбоната следует производить в горизонтальном положении. Клей следует наносить на центр поверхности для склейки в форме буквы «Х» или «Ж» (для плоскостной склейки). После совмещения склеиваемых частей необходимо равномерно распределить клей от центра к краям. Располагайте УФ-лампу как можно ближе к поверхности соединения в течение всего времени облучения.

Подвергните соединение воздействию УФ-облучения в течение необходимого количества времени, чтобы обеспечить полное отверждение.

Предложенный вариант склейки с помощью УФ-отверждаемых полимеров также удобно использовать при массовом производстве. При этом, среди множества достоинств, можно выделить гораздо меньшую токсичность по сравнению с другими клеевыми составами. Нельзя не отметить еще и высокие капиллярные свойства, ведь УФ-полимер хорошо проникает вглубь трещин и узких щелей в поликарбонате. При этом на состав нет необходимости воздействовать, он будет затекать самостоятельно в связи с низкими тиксотропными свойствами. С его помощью удобно склеивать поверхности, которые не отличаются идеальной ровностью и имеют шероховатости. В данном случае состав хорошо заполняет неровности материала.

Некоторые особенности раскроя монолитного поликарбоната с помощью лазерной резки

Раскрой поликарбоната можно осуществлять как механическими методами, так и с помощью лазерной резки. Край после лазерной резки монолитного поликарбоната глянцевый, но имеет оттенок от желтого до темно-коричневого, а также ярко выраженный облой.

Выбор лазерной резки рекомендуется, если конечное изделие из поликарбоната имеет сложную и нестандартную форму.

Рассмотрим лазерную резку более детально: как известно, при нагревании тела расширяются.
Когда режем лазером, то мы не просто нагреваем, а расплавляем материал. Причем в локальном месте. Основная масса материала остается холодной.
1. Светим лазером. Материал начинает быстро нагреваться в пятне луча.
2. С увеличением нагрева материал расширяется в пятне луча, вокруг же температура материала прежняя. Нагретый разбухший материал "давит" на окружающий его холодный. Возникает напряжение.
3. Температура в пятне луча доходит до температуры размягчения/плавления. В зоне пятна материал становится мягким и теряет форму (вспучивается) и перестает давить на окружение. Напряжения спали. Материал в пятне луча легко принимает форму, которую ему диктует холодное и твердое окружение.
4. Наконец луч лазера расплавил материал, воздух сдул расплав, лучик уехал дальше.
5. Образовавшийся край разреза имеет высокую температуру, а следовательно расширен.
6. Край начинает остывать, материал в зоне реза начинает сжимается. Но поскольку температура еще высокая, материал пластичен, то никаких напряжений не возникает. Все в порядке.
7. Температура края опустилась ниже температуры размягчения. Материал в зоне реза затвердел. Он более не мягкий. Но его температура еще значительно выше соседних зон, которые не нагревали. Начинают появляться напряжения.
8. Край все больше остывает. Но он уже твердый и форму менять не хочет. Его сжатию препятствуют соседствующая с ним масса, которую не трогали.
9. Край остыл. Его температура опустилась, и он хочет сжаться, но ему не дает по-прежнему твердое окружение, которое свою форму не меняло. Это и есть остаточные напряжения после термообработки.

При торцевой УФ-склейке деталей из поликарбоната, претерпевших лазерную резку, рекомендуется подбирать более густые составы, чтобы компенсировать появление внутренних напряжений на торцах склеиваемых изделий.