Алюминиевые композитные панели - проблема выбора

Алюминиевые композитные панели по своим потребительским свойствам могут настолько сильно отличаться одна марка от другой, что без специального исследования, сделать правильный выбор практически невозможно. Попробуем осветить вопросы, которые скрыты от простого потребителя и проблемы, с которыми он может столкнуться когда приступит к обработке панелей или даже после того, как смонтирует их на фасаде здания или другом сооружении.

На чем экономят недобросовестные производители?

В каждодневной борьбе за конкурентную цену, немало производителей перешагивают ту черту, за которой их материал превращается в жалкое подобие заявленного ими продукта. В тоже время из-за сложных технических и потребительских свойств этого продукта, пользователю сложно определить разницу без квалифицированной подсказки.

Рассмотрим основные части, из которых состоит композитная панель и, связанные с ними проблемы, которые уже проявлялись у потребителей или же имеют потенциальную опасность возникновения.

Проблема. Появление трещин при изгибании или вальцевании с отбортовкой композитных панелей

Причина 1. Некачественный алюминий в исходном сплаве. Не очень многие производители способны обеспечить достаточную степень очистки алюминия (99,99%) от примесей из-за высокой дороговизны технологического процесса. Неконтролируемые примеси исходного сырья (Si, S, Zn, Fe, Co, Mn) в последующем производстве алюминиево-магниевого сплава (АМг), способны существенно повлиять на технические параметры. Лист теряет эластичность и становится более хрупким.

Следствие 1. Композитная панель уже при первом гибе, особенно при низких температурах, дает трещины на углах, нарушая целостность панели;

Следствие 2. Невозможность сложной вальцовки АКП, из-за появления трещин и разрывов в местах наибольших напряжений.

Как отличить? Примеси обладают способностью конгломерировать, т.е. выделяться в отдельные химические фазы и проявляться на поверхности в виде точек или "порошинок". Эти включения, проявляющиеся на поверхности AL листа, не поддаются электрохимической обработке и имеют отличающиеся свойства, в частности шероховатость и меньшую степень адгезии к краске. Эти  дефекты можно заметить иногда после покраски, проступая на поверхности листа в как отдельные точки.

Причина 2. Использование второсортного (вторичного) алюминия на обратной стороне листа

Следствие. Разная упругость Al листов на передней и задней стороне может проявиться в деформации панелей при нагреве от солнца и коррозировать обратной стороны, если нет специальной защиты.

Как отличить? На обратной стороне листа поверхность имеет неравномерную или недостаточно однородную структуру с большим количеством посторонних включений.

Проблема. Нарушение слоя покраски – разрыв слоя, отслаивание, побеление покрытия

Материал покрытия - полиэстер

Причина 1. Некачественный исходный материал, подмешивание в полимер дешевых наполнителей или нестойких пигментов и нарушение технологии покраски.

Следствие. Образование разрывов или побеление покрытия в местах острых углов, повторных изгибов или местах вальцевания, особенно вальцевания с отбортовкой.

Как отличить? Простейший тест: образец листа, в котором с одной стороны с помощью фрезы сделан паз, поместить в холодную камеру. (Полиэстер при низких температурах теряет эластичность и ярче проявляет свои недостатки.) Провести серию операций по изгибанию в холодном состоянии, сравнивая полученный результат с качественными аналогами.

Причина 2. Отсутствие предварительной электрохимической (гальванической) обработки алюминиевого листа. Некачественный процесс нанесения грунтовки (праймера).

Следствие. Плохая адгезия полимерного (лакокрасочного) покрытия способна преподнести сюрприз в виде отслоившейся краски уже в первые месяцы эксплуатации.

Как отличить?

1. 1. Сложно однозначно определить отсутствие такой обработки вне лабораторных условий – должна быть определена шероховатость лицевой поверхности алюминия, получаемая при специальном электрохимическом анодировании или наличие хромирования.
   2. Но некоторые косвенные улики могут насторожить Вас, предотвратив ошибку: например, отсутствие пассивации тыльной стороны;
   3. Провести тесты на адгезию композитных панелей, подвергшихся сложной механической обработке: вальцовка с отбортовкой, сложные, многократные гибы на угол более 90

Проблема. Нарушение качества поверхности лицевого покрытия

Причина 1. Дешевая защитная пленка из полиэтилена.

Следствие 1. Тонкая "защитка" иногда не способна оградить композитные панели при сложной технологической обработке, даже от легких царапин. Также случайные царапины или потертости могут возникнуть при транспортировке и монтаже панелей.

Следствие 2. Отсутствие УФ защиты в дешевой защитной пленке обрекает ее на прочное "прикипание" за счет усиленной полимеризации на сильном солнце. Иногда "прикипание" происходит уже после нескольких дней в процессе монтажа композитных панелей (облицовка фасада, вывески, фризы АЗС). Последствия этого лишние часы, потраченные на обдирание пленки кусками и смывку остатков клея.

Следствие 3. Применение дешевого сорта клея способно привести к образованию остатков клея на поверхности панели после отделения "защитки" даже без длительной экспозиции на солнце. Внимание! Если Вы стали жертвой подобной проблемы, не торопитесь смывать клей каким попало растворителем, так как даже стандартные растворители, типа ацетон, Уайт спирит, 646 и др. способны сильно нарушить лакокрасочное покрытие. Эффект может проявиться не сразу! Обратитесь за советом к специалисту.

Кроме этого, такой клей, как правило, не способен к устойчивой "работе" при низких температурах, теряет свою эластичность, требует значительных усилий для снятия "защитки". Это особенно проявляется при работе с деталями большого размера, так как, казалось бы, невинная процедура способна деформировать готовое изделие из-за необходимости прикладывать существенные  усилия для отделения пленки от композитной панели.

Проблема. Недостаточная прочность, жесткость и технологичность

Причина 1. Экономия на среднем связующем слое. Использование сотовой полимерной структуры, например, из полиэтилена (Kaysersberg Plastics).

Следствие 1. АКП можно использовать преимущественно в плоском виде, так как при попытках изгибаний, а тем более при вальцевании панели, его сотовая структура способна "складываться" или сминаться, образуя морщины на лицевой или тыльной стороне, проминаясь на всю толщину сердцевины панели. Это лишает его не только прочностных характеристик, но и  привлекательного внешнего вида.

Следствие 2. В соты может попадать вода и в зимнее время, образующийся лед может разорвать листы. Поэтому края сот нужно тщательно закрывать герметиком. Такие панели не универсальны с точки зрения монтажа и требуется четкая ориентация панели относительно направления сот.  

Как отличить?  Внимательно посмотреть в торец композитной панели с разных сторон, так как по продольной стороне это может быть незаметно.

Причина 2. Экономия на среднем связующем слое. Использование вспененной сердцевины из полиэтилена высокого давления (HDPE) или ПВХ.

Следствие 1. Кроме проблем с вальцовкой и сгибанием, похожих на АКП с сотовой структурой, добавляются возможные неприятности с плохой адгезией алюминиевых листов к сердцевине, так как вспененная структура материала способна легко отслаиваться (расслаиваться) из-за меньшей поверхности сцепления, по сравнению с моногенной, однородной структурой. Такие АКП способны расслаиваться, даже образуя разрыв самой сердцевины, т.к. производителю не всегда удается обеспечить однородность вспененного слоя.

Как отличить?  Увидеть вспененную сердцевину можно невооруженным глазом, а измерить адгезию можно с помощью специальных приборов, фиксирующих усилие на отрыв (разрыв). Но даже пара обычных плоскогубцев и определенная сноровка позволит вам, хотя и очень субъективно, получить свое представление об адгезии.

Еще одним следствием для АКП с сотовой структурой среднего слоя будет невозможность вальцевания в различных направлениях относительно направления протяжки листа при производстве.  Положительный результат может быть получен, только если процесс производить поперек листа. При этом необходимо понимать, что колонны размером 4-5 метров без продольных швов останутся за пределами ваших возможностей.

Проблема. Отслаивание алюминиевого листа от полимерной основы

Причина 1. Алюминиевый лист приклеен "на холодную" к полиэтилену методом ламинации. Поскольку надежных и дешевых праймеров (грунтовок) и клеев для полиэтилена пока не существует, то ожидать хорошей адгезии не следует. (Справка: около 70 % производителей в азиатском регионе производят композитные панели, склеивая листы как сендвич).

Причина 2. Не выдержана технология горячей склейки рулонных материалов. Например, для склейки алюминия с экструдированной полиэтиленовой основой в DIBOND применяют пленочный полиэтилен низкого давления (ПЭНД), который требует очень точного поддержания температуры и давления по всей ширине рулона, чтобы образовался крепкий связующий слой, или метод соэкструзии ПЭНД с последующей процедурой горячей вальцовки для создания необходимого давления. Даже при незначительных отклонениях от технологии этот способ дает плохой результат.

Причина 3. Поверхность алюминиевого листа не обработана электрохимически для образования шероховатой поверхности, что улучшает сцепляемость материалов.

Следствие 1. Кроме проблем с вальцовкой и сгибанием, из-за меньшей силы сцепления, такие панели способны расслаиваться при нагреве на солнце, образуя рельефные дефекты в виде неровностей, выпуклостей и т.д.

Как отличить?  Профрезеровать паз в АКП до алюминия и попробовать оторвать алюминий от полимерной сердцевины. Клей, а также шероховатость поверхности алюминиевого листа будут заметны. Еще лучше измерить адгезию с помощью специальных приборов, фиксирующих усилие на отрыв и сравнить с заведомо хорошим материалом.

Многие проблемы могут возникнуть из-за неправильного использования композитных панелей.

Например, полиэстеровое покрытие лицевой поверхности АКП обеспечивает сохранность цвета при эксплуатации на солнце не более 3-5 лет. Материал с таким покрытием идет для краткосрочных применений, типа рекламных вывесок или для интерьера. Для наружной облицовки используется исключительно АКП с покрытием на основе PVDF.

Наличие разной толщины алюминия на лицевой и тыльной стороне дает 100 % гарантию, что при нагреве на солнце этот материал поведет – будет "вздутие". Поэтому такой материал можно использовать только внутри помещений.

Наиболее частая проблема при облицовке – это появление выпуклостей облицовочных коробов, изготовленных из композитных панелей. Причина – жесткое закрепление, установка без зазоров между панелями При нагреве листу некуда расширяться – его начинает крутить или изгибать. Отверстия для крепления делают без зазоров на тепловое расширение, не используют эластичные прокладки или слишком затягивают крепежные гайки. Не рекомендуется снимать защитную полиэтиленовую пленку с поверхности листа вплоть до окончания монтажа, так как поверхность листа можно повредить при обработке, транспортировке, перемещении, подъеме на высоту и при монтаже. Кроме того, на защитной пленке должны быть нанесены стрелки, по которым следует ориентироваться при раскрое листов АКП, их обработке и монтаже. Неодинаковое направление этих стрелок на смонтированных панелях фасада может проявиться в разных оттенках цвета или степени отражения металлика.

 И еще немаловажная проблема – это выбор надежного поставщика. Если через 2-3 месяца возникнет необходимость заменить лист или заказчик захочет расширить площадь облицовки или содержать сеть своих объектов, оформленных в одном стиле, то только надежный поставщик может обеспечить требуемый цвет в нужном количестве. 

Лучший способ избежать многих, вышеописанных проблем,- это использовать композитные панели исключительно известных и зарекомендовавших себя на деле торговых марок. Тщательно изучить руководства для обработки материалов и системам монтажа. И даже в этом случае не лишним будет обратиться к хорошим специалистам за дополнительными рекомендациями.

В заключение мы хотели бы сказать, что нас побудило написать эту статью многочисленные обращения потребителей со своими проблемами, а также сведения зарубежных источников информации. Если в этой статье мы затронули чьи-либо интересы или вызвали неблагоприятное впечатление, то просим извинения. Напомним, что каждый имеет право на выражение своей точки зрения на ту или иную проблему. Хотелось бы заверить читателей, что на рынке Украины имеются надежные и качественные алюминиевые композитные панели, не только европейского, но и азиатского производства, которые себя хорошо зарекомендовали и обеспечивают хороший результат.