Руководство по складным доскам из ПВХ: характеристики канавок, отбеливание под напряжением и испытания на цикл складывания

На этой странице

1. I. Сложите. Теперь разверните его.
2. II. паз
3. III. Что делает поверхность под напряжением, чего ядро ​​не предвидит?
4. IV. Влажность не является проблемой при хранении
5. V. Стандарт, которого нет
6. VI. Покупка складной доски, не прикасаясь к ней

Складная доска из ПВХ — это материал, о котором судят по тому, что происходит в первые три секунды после его прибытия на объект. Подрядчик вытаскивает лист из стопки. Сгибает его по пазу. Смотрит на линию сгиба. Если линия белая, потрескавшаяся или имеет какие-либо признаки того, что материал не желает сгибаться, доска бракуется. Иногда бракуется вся партия. Решение занимает меньше времени, чем ушло на разгрузку поддона.

Самое странное в этом суждении то, что оно почти всегда верно, и человек, выносящий его, почти никогда не знает, почему. Побеление на линии сгиба называется стрессовым побелением. Это видимый индикатор того, что матрица ПВХ подверглась микро-кавитации-крошечным пустотам, образующимся между полимерными цепями в точке максимального растяжения. Материал еще не провалился. Он объявил, что в конечном итоге потерпит неудачу, если его снова попросить подчиниться. Отбеливание — это признание, полученное в стрессе, и это единственная наиболее полезная информация, которую складная доска может предоставить о своей собственной формуле.

Большинство покупателей не имеют понятия о микро-кавитации. У них есть миниатюра, или тест на сгибание, или требование спецификации, в котором говорится: «Не отбеливать после сгиба на 90- градусов». Это требование работает, поскольку беление под напряжением тесно коррелирует с набором переменных материала:-содержанием пластификатора, загрузкой наполнителя, типом модификатора ударной прочности и дисперсией, которые также определяют, выдержит ли плита многократное складывание в полевых условиях. Аскладная доска из ПВХтот, который отбеливает при первом сгибе, уже не прошел тест, который в спецификации может даже не быть указан. Эта статья посвящена тестам, которые не включены в список, а также тем, которые есть, и разрыву между ними, который обходится импортерам целыми контейнерами с материалом, который они не могут использовать.

I. Сложите. Теперь разверните его.

Первая складка делается легко. Практически любая плита из ПВХ с правильно прорезанным V-пазом сгибается на девяносто градусов без трещин. Сама петля-тонкая полоска материала, оставшаяся у основания канавки-, имеет толщину всего лишь доли миллиметра. Даже плита с высокой загрузкой наполнителя и минимальным модификатором ударной вязкости может выполнить этот первый изгиб, поскольку радиус изгиба на стенке фактически равен нулю, а деформация концентрируется в достаточно небольшом объеме материала, чтобы можно было контролировать общую поглощенную энергию.

Проблемы начинаются после первого складывания, когда доску снова разворачивают и складывают. Или когда его складывают и оставляют в сложенном состоянии на полгода, а петлю просят держать форму, не расползаясь, не растрескиваясь и не раскрывая медленно угол под собственным остаточным напряжением. Стенд в розничной торговле может быть собран один раз и оставаться в таком состоянии долгие годы. Переносной выставочный стенд можно складывать и раскладывать сорок раз в год. В понедельник-торговая точка-может быть в порядке, а к пятнице стресс-побелел, потому что температура окружающей среды в магазине достигла 38 градусов, а петля, которая была рассчитана на восстановление при 23 градусах, не восстановилась.

Метрикой, отражающей разницу между этими сценариями, является усталость от цикла сгиба, и ее почти никто не публикует. Тест прост: согните на 90 градусов, верните в горизонтальное положение, повторите, посчитайте циклы до первого видимого побеления или трещины. Хорошо составленная-складная доска с соответствующим модификатором ударной вязкости и контролируемым содержанием наполнителя должна выдержать 50 циклов без видимых изменений. Доска эконом-класса с высоким содержанием карбоната кальция может показать отбеливание на третьем цикле. Разница заключается в стоимости рецептуры, измеряемой в центах за килограмм. Следствием этого является контейнер с платами, который невозможно продать заказчику, поскольку приемочное испытание клиента было «миниатюрным» испытанием, и плата не прошла его при первом изгибе.

II. Грув

AV-паз в складной доске прорезается фрезой или пильным полотном. Геометрия разреза определяет все дальнейшее. Угол канавки задает угол закрытия сложенной доски. Канавка под углом 90 градусов образует угол под углом 90 градусов, когда доска сложена ровно. Оставшаяся толщина полотна в нижней части паза — это сам шарнир. Если полотно слишком толстое, доска не сгибается, и поверхностный слой на внешней стороне изгиба натягивается настолько глубоко, что может треснуть. Если полотно слишком тонкое, доска легко сгибается и рвется на втором или третьем цикле, потому что материала не хватает для образования прочного шарнира.

Оптимальным вариантом для большинства составов плит из пенопласта ПВХ является толщина остаточного полотна от 0,3 до 0,5 мм, при условии, что толщина плиты находится в диапазоне от 3 до 6 мм. Тоньше 0,3 мм, поэтому петля рвется под любой нагрузкой, которая не идеально совмещена с осью сгиба. При толщине более 0,5 мм доска не сгибается, что приводит к более высоким поверхностным нагрузкам на внешней поверхности, что приводит к побелению под напряжением даже при первом изгибе. Окно имеет ширину две-десятых миллиметра. Фрезерный станок с ЧПУ может работать стабильно, если он запрограммирован и если толщина платы одинакова с точностью до 0,1 мм по всему листу. Ручная настройка фрезерования с изношенной фрезой и оператор, который устанавливает глубину канавки на глаз, не могут обеспечить стабильную точность, а разница между первой доской и пятидесятой доской на одном поддоне может быть разницей между продуктом, который работает, и продуктом, который отбеливает.

Это не проблема формулировки. Это проблема обработки, и она не видна в спецификации, где указаны только толщина доски и угол канавки. Толщина стенки зависит от глубины резания, а глубина резания зависит от состояния инструмента, скорости подачи, плоскостности доски и внимания оператора. Покупатель, указывающий только угол канавки, делегировал наиболее важную размерную переменную продукта тому, кто стоял у фрезерного станка в день резки заказа. Для более широкой категории допусков на обработку пенокартона и того, как они влияют на эффективность конечного-использования, производственные переменные, рассмотренные в нашей статьеЭкструзия пенопласта ПВХпридайте исходному материалу форму еще до того, как будет вырезана канавка.

III. Что делает поверхность под напряжением, которого не предвидит ядро

Когда доска сгибается по пазу, материал на внешней стороне изгиба растягивается. Материал внутри сжимается. Нейтральная ось-плоскость внутри доски, не испытывающая ни растяжения, ни сжатия-находится где-то внутри полотна. У однородного материала он находится примерно посередине. Для плит из вспененного ПВХ, которые неоднородны по толщине, поскольку имеют уплотненные поверхностные оболочки и ячеистую сердцевину с более низкой-плотностью, нейтральная ось смещается к внешней оболочке, поскольку оболочка более жесткая, чем сердцевина.

Этот сдвиг означает, что сердцевина на внешней стороне изгиба испытывает большую растягивающую нагрузку, чем можно было бы предсказать простым геометрическим расчетом. Если внешняя обшивка представляет собой цельную обшивку-типа Celuka с более высокой плотностью и более высоким модулем упругости, чем пенопластовая сердцевина, концентрация деформации на границе раздела обшивки-сердцевины может быть достаточно значительной, чтобы инициировать расслоение. Доска не трескается с внешней стороны. Он отделяется внутри, и разделение незаметно до тех пор, пока доска не согнется в противоположном направлении и на поверхности не появится морщина. К тому времени шарнир уже потерял большую часть своей структурной целостности. Доска складывается, но кромку не держит. Угол становится мягким.

Покупатель может задать три вопроса, которые связаны с вероятностью этого режима отказа. Во-первых: является ли картон бесплатным продуктом типа -пенопласта или продукта типа Celuka-? Плиты из свободного-пенопласта имеют более равномерный профиль плотности по толщине и имеют тенденцию более равномерно распределять изгибающую нагрузку. Платы Celuka имеют выраженный градиент плотности оболочки-сердцевины, который концентрирует нагрузку на границе раздела. Во-вторых: какова толщина обшивки по отношению к общей толщине доски? Оболочка, составляющая 15% или более от общей толщины с каждой стороны, оставляет относительно тонкую сердцевину, поглощающую изгибающую нагрузку. В-третьих: производитель проверил сложенную плату на расслоение после термоциклирования или только при температуре окружающей среды? Плата, которая держится вместе при температуре 23 градуса, может расслаиваться после дня пребывания в контейнере при температуре 50 градусов, потому что оболочка и сердцевина расширяются с разной скоростью, а интерфейс уже подвергается нагрузке еще до начала изгиба. Для более глубокого сравнения того, как Celuka и структуры из свободного-пенопласта ведут себя под действием механической нагрузки и что это означает для печати и производства, мы -по-бок вCeluka и плита из свободного-вспененного ПВХскрывает структурные различия, которые мгновенно выявляются при резке канавок.

IV. Влажность — не проблема хранения

ПВХ не впитывает воду в сколько-нибудь значительном количестве. Сама пенопластовая плита сохраняет свои размеры при высокой влажности. Проблема не в ПВХ. Это канавка. Профилированная V-паз, подвергающаяся постоянной высокой влажности,-типичная для контейнерных перевозок в тропиках или на складах без-проветривания-кондиционируемых помещений в Сингапуре, Лагосе или Ченнаи-может собирать конденсат внутри канала канавки. Вода сидит там. Он не впитывается в доску. Но он прилегает к самой тонкой и механически уязвимой части всего изделия: перемычке в нижней части канавки, толщина которой составляет всего несколько десятых миллиметра и которая уже находится под остаточным напряжением от операции фрезерования.

Комбинация влаги и остаточного напряжения может вызвать растрескивание под воздействием окружающей среды в некоторых составах ПВХ, особенно в тех, которые имеют высокое содержание наполнителя и недостаточное количество стабилизатора. Трещина возникает на микроскопической неровности поверхности, оставленной фрезой. Он распространяется вдоль линии бороздки в течение дней или недель. Доска еще не сложена. Он до сих пор лежит ровно, лежит стопкой, а петля тихонько выходит из строя при хранении. Когда подрядчик поднимает его и сгибает, паутина рвется по уже имевшейся трещине. В этом виновато правление. Настоящей проблемой было сочетание геометрии канавок, рецептуры и влажности хранения, которые поставщик никогда не тестировал вместе.

Профилактика не сложная. Складная доска с правильно составленным составом,-который включает в себя эффективный модификатор ударной нагрузки при адекватной нагрузке и пакет стабилизаторов, предназначенный для предполагаемых условий эксплуатации,-не будет подвергаться-трещинам при хранении во влажной среде. Геометрия канавки также имеет значение: канавка с радиусом внизу, а не с острой точкой V-, распределяет остаточное напряжение более равномерно и снижает вероятность возникновения трещин. Радиус — это деталь, которую программа ЧПУ может реализовать при смене инструмента. Это добавляет секунды к времени маршрутизации каждого листа. Это устраняет режим отказа, который, как только он появляется в отгруженной партии, требует недель -и-перевозок и заказа на замену.

V. Стандарт, которого нет

Стандарта для складных досок из ПВХ не существует. Не существует метода испытаний, на который покупатель в Дубае и производитель в Гуанчжоу могли бы сослаться и согласиться, определяющий приемлемый продукт. В строительной отрасли существуют гармонизированные методы испытаний на прочность на растяжение, модуль упругости при изгибе, ударопрочность и плотность. Ни один из них не является специфичным для доски с фрезерованной канавкой для шарнира. Ни один из них не измеряет усталость от цикла складывания, порог побеления под напряжением, целостность полотна после воздействия влажности или ползучесть шарниров при повышенной температуре.

В результате возникает рынок, на котором каждый покупатель изобретает свой собственный приемочный тест, а каждый производитель утверждает, что прошел его. Самый распространенный тест — это тест с миниатюрой: согните доску на 90 градусов, проверьте внешнюю поверхность сгиба на наличие побеления, сложите ее ровно, проверьте еще раз. Если он побелеет, то это не получится. Тест быстрый, дешевый и не требует никакого оборудования. Это также во многом зависит-от оператора. Скорость изгиба имеет значение, поскольку ПВХ чувствителен к скорости деформации. Медленный изгиб дает полимерным цепям больше времени для расслабления и вызывает меньшее побеление, чем быстрый изгиб под тем же углом. Два человека, тестирующие одну и ту же доску, могут получить разные результаты, потому что один из них сгибал ее медленнее.

Более воспроизводимый подход использует приспособление для контролируемого изгиба, которое сгибает доску с постоянной скоростью и под постоянным углом, а затем удерживает ее в течение определенного времени выдержки. Доску проверяют после складывания и еще раз через 24 часа на предмет восстановления ползучести и задержки побеления. Это не стандартный тест. Это практический тест, который разработали внутри компании несколько крупных покупателей. Существование такого теста и готовность производителя обсудить результаты сами по себе являются сигналом. Поставщик, который никогда не слышал о приспособлении для складывания, — это поставщик, которого никогда не просили доказать, что его складная доска работает, а это означает, что он продает покупателям, которые не проводят испытаний за пределами миниатюры.

VI. Покупка складной доски, не прикасаясь к ней

Импортеры, покупающие по таре, не имеют возможности сгибать образец с каждого листа. Они получают пред-образец, фотографию согнутого образца или видео испытания на изгиб, выполненного на листе, который может представлять или не представлять производственную партию. Информационная асимметрия тотальная. Производитель знает рецептуру, параметры канавок и условия хранения. Покупатель знает, что хочет показать производитель. Разрыв – это то, от чего зависит стоимость плохой партии.

Есть четыре части информации, которые, собранные до оплаты, смещают асимметрию настолько, чтобы иметь значение. Во-первых: рецептура, а не только плотность. Каков тип и нагрузка модификатора воздействия? Содержание CPE от 6 до 8 частей смолы на сотню типично для складных-досок. Акриловый модификатор при аналогичной нагрузке лучше работает при низкой температуре, но стоит дороже. Доска без модификатора ударной вязкости или с загрузкой модификатора ниже 4 частей свернется один раз и побелеет. Спросите номер. Если ответ — проценты, спросите количество частей-на-сто-фигурку из смолы. Если поставщик тоже не поделится, вероятно, состав не соответствует-сорту.

Во-вторых: спецификация канавок, включая допуск на толщину стенки. «V-паз 90-градусов» не является спецификацией. «V-образная канавка 90- градусов, остаточное полотно 0,4 мм ± 0,05 мм, нижний радиус минимум 0,2 мм» — это спецификация. Допуск на толщину полотна является наиболее важным числом в предложении. Линия фрезерования, управляемая ЧПУ, может удерживать ±0,05 мм. Ручная линия не может этого сделать, и в зависимости от партии доски будут различаться.

Третье: тестовое видео с условиями. Видео, на котором доску сгибают на 90 градусов и удерживают в течение десяти секунд, лучше, чем фотография. Видео, на котором показано, как доска разворачивается и снова складывается, лучше, чем одно сложение. Видео, показывающее плату после 10 циклов, еще лучше. Видео должно содержать видимую временную метку и идентификационный номер платы, соответствующий образцу документации перед-отгрузкой. Если видео прерывается между изгибом и осмотром, предполагайте худшее.

Четвертое: проверка хранилища-после. Попросите производителя хранить образец с рифлением при температуре 40 градусов и относительной влажности 90 % в течение 48 часов, а затем сложите его. Если после такого кондиционирования плита побелеет или растрескается, чего не было раньше, состав не пригоден для транспортировки и хранения в тропических странах. Большинство производителей не будут проводить этот тест до того, как их спросят. Те, кто это сделал и готов поделиться результатом, — это те, кто подумал о всей цепочке поставок, а не только о том моменте, когда картон покидает экструзионную линию. Для более широкой оценки того, может ли производитель подтвердить заявления, которые он делает в отношении изделий из ПВХ и ПС, используйте контрольный список проверки в нашем руководстве попроверка заводских возможностейприменяет ту же логику-асимметрии информации к процессу оценки предварительного-заказа.

То, что отбеливает в первую очередь

Складная доска ПВХ – изделие простое. Лист пенопласта с вырезанной в нем канавкой. Простота обманчива. Канавка превращает плоскую доску в структурный шарнир, а структурный шарнир усиливает все параметры материала и обработки, которые в плоской доске оставались бы невидимыми. Загрузка наполнителя, дисперсия модификатора, интерфейс оболочки-сердцевины, остаточное напряжение от фрезерования, влажность хранения в контейнере-все это сходится на линии материала толщиной в несколько десятых миллиметра, и это схождение проявляется в виде белой линии на внешней стороне изгиба.

Белая линия – это сигнал. Это означает, что в полимерной матрице образовалась кавитация. Это означает, что что-то в цепочке -формулирования, обработки, хранения или всех трех элементов-не соответствует условиям, с которыми столкнулось правление. Покупатель, отказывающийся от выбеленной доски, действует на основе информации, которая видна, надежна и доступна в считанные секунды. Покупатель, который указывает геометрию канавки, загрузку модификатора и испытание на сгибание после-кондиционной обработки, действует на основе информации, которая в первую очередь предотвращает появление белой линии.

Разрыв между двумя покупателями — это не знания. Вопрос в том, может ли поставщик предоставить второй набор информации и запрашивает ли ее покупатель. Складная доска не является товаром, пока кто-то не относится к ней как к таковому. А до тех пор это продукт, в котором первый раз отвечает на все вопросы, оставленные в спецификации.