Широкий спектр листовых материалов из вспененного и сплошного поливинилхлорида (ПВХ) предполагает их различие по техническим и эксплуатационным характеристикам. В зависимости от вида материалов методы их обработки отличаются и поэтому необходимо хорошо представлять себе, как работать с тем или другим видом этих материалов.
Наиболее распространенными из этих материалов являются вспененные пластики. Они подразделяются на два вида – свободновспененные и вспененные пластики, покрытые с обеих сторон тонким слоем сплошного ПВХ. Методы работы и технологические условия обработки этих двух видов несколько отличаются друг от друга.
Эти пластики могут подвергаться машинной и ручной обработке, не требуя большого разнообразия механизмов и инструментов. Это такие методы, как пиление, сверление, фрезерование, шлифование, крепление гвоздями, винтами, склеивание, сварка, термо-, пневмо- и вакуумформование.
В первую очередь необходимо сказать о высоких тепло- и звукоизоляционных свойствах вспененных ПВХ пластиков. Использование таких пластиков предполагает монтирование различных рекламных строительных и интерьерных конструкций и, таким образом, их многократную механическую обработку. В таблице 1 приведены коэффициенты теплопередачи (К) и величины звукопоглощения для ПВХ пластиков различной толщины.
Таблица 1. Тепло- и звукоизоляционные свойства вспененных ПВХ пластиков
| Толщина пластика (мм) | Коэффициент теплопередачи К (Вт/м²К) | Звукоизоляция (Дцбелл) |
| 8 | 3.49 | 27 |
| 10 | 3.15 | 29 |
| 12 | 2.88 | 30 |
| 15 | 2.56 | 32 |
| 19 | 2.23 | 34 |
| 25 | 1.86 | 36 |
Механическая обработка листов ПВХ пластиков может проводиться с использованием различных инструментов, используемых при обработке дерева или металла. При этом окружные и линейные скорости вращения или продвижения инструмента должны быть такими, чтобы не вызывать нагрев материала до его плавления. Оптимальные высокие скорости обработки не должны вызывать перегрева как материала, так и инструмента. Следует использовать всегда хорошо наточенные твердосплавные, износостойкие инструменты, изготовленные из «высокоскоростных» и «карбонизированных» сталей. Так как листовые ПВХ пластики обладают низкой теплопроводностью, необходимо обеспечить отвод тепла от места обработки через инструмент или посредством местного охлаждения струей сжатого воздуха.
Распиловка может производиться как ленточными, так и циркулярными пилами для дерева или металла. Однако некоторые конструктивные особенности характерны для пил, используемых для чистой и быстрой распиловки ПВХ пластиков. Косозубые пилы наиболее предпочтительны, так как они обеспечивают легкое и быстрое удаление образующихся опилок из рабочей зоны, что предохраняет материал от перегрева. При прямой резке лучше использовать циркулярные пилы. Для получения изогнутых и фигурных резок следует применять ленточные пилы (электролобзики). Для обеспечения чистой кромки и отсутствия сколов при распиловке расстояние между зубьями пилы должны уменьшаться с уменьшением толщины листового материала.
Ручная обработка листов ПВХ предполагает использование различных инструментов для работы с деревом или мягкими металлами – рубанки, напильники, наждачная бумага и др. Винты и гайки (после резьбования с помощью плашек и метчиков), шурупы, саморезы, и другие приспособления для механического скрепления отдельных частей можно использовать в одном месте не более 2-х раз из-за относительной «мягкости» материала.
Фрезерование производится высокоскоростными фрезами для металла при 500 об/мин и скоростью подачи 0,25 мм/об.
Сверление производится стандартными двухперьевыми сверлами для дерева или металла с параметрами указанными в таблице 3. При сверлении глубокие отверстия необходимо охлаждать сжатым воздухом и как можно чаще извлекать сверло для предотвращения перегрева материала. Расстояние сверления от края листа должно быть не менее 1,5 диаметров отверстия.
Сваривание ПВХ пластиков между собой может производиться
При сварке листов вспененного ПВХ первым способом рекомендуется скорость подачи горячего воздуха 40-45 литров в минуту и температура воздуха 340°С. При сварке сплошных и прозрачных ПВХ пластиков эти величины, соответственно, 45-50 литров в минуту и 350-360°С. При этом способе сварки следует внимательно следить за скоростью продвижения фена вдоль свариваемого участка. В зависимости от используемой насадки скорости продвижения могут значительно отличаться. Так для листов сплошного РVC-D («SIMONA») скорость продвижения фена с использованием стандартной (круглой) насадки диаметром 3 мм – 20 см/мин, а при диаметре насадки 4 мм - 15 см/мин. Использование специальной (скоростной) насадки повышает скорость продвижения фена: при диаметре 3 мм – 35-40 см/мин, при диаметре 4 мм – 30-35 см/мин. При более быстром продвижении фена прогрев материала будет недостаточным для образования оптимального расплава и листы сварятся между с собой с недостаточным коэффициентом прочности сварного шва, который обычно в таких случаях должен составлять 0,5-0,7 от прочности исходного листа. В случае медленного движения фена возникает опасность перегрева места сварки – это также ослабляет сварной шов из-за процессов термической деструкции в полимерном материале. К тому же место сварки в этом случае обычно желтеет и даже, в крайнем случае, может обуглиться. Поэтому этот вид сварки могут с высоким качеством производить только опытные, специально обученные мастера.
Второй вид сварки с помощью горячей пластины обычно производиться на специальных сварочных автоматизированных аппаратах (в последнее время все чаще используют компьютор, например в машинах фирмы «WEGENER»). В этом случае опасность недогрева или перегрева листов практически отсутствует. В таблице 4 приведены оптимальные технологические параметры процесса сваривания листов вспененных, сплошных и прозрачных ПВХ пластиков.
При определенном навыке возможно сваривание листов ПВХ пластиков с помощью горячей пластины на ручном прижимном устройстве без автоматизации процесса, однако при этом необходимо контролировать все технологические параметры сварки.
Склеивание всех видов ПВХ пластиков возможно с помощью растворителей на базе тетрагидрофурана, метиленхлорида, дихлорэтана. Высокую адгезионную способность, в том числе при склеивании с другими материалами (кожа, дерево) проявляют контактные клеи на основе полихлоропрена, нитрилкаучука и других синтетических каучуков. Часто при склеивании ПВХ пластиков с другими материалами (камень, металл, керамика, дерево) используют 2-х компонентные реакционные клеи на основе эпоксидных смол, полиметилметакрилата или полиуретана. Для склеивания в течение короткого времени (мгновенные клеи) используют обычно однокомпонентные реакционные цианакриловые клеящие составы.