Алюмінієві композитні панелі: проблема вибору

Споживчі властивості алюмінієвих композитних панелей різних марок дуже відрізняються, тому потрібне спеціальне дослідження, зробити правильний вибір. Спробуємо висвітлити питання, які приховані від простого споживача, і проблеми, з якими можна зіткнутися під час обробки панелей або після монтажу готової конструкції.

На чому економлять нечесні виробники?

У щоденній боротьбі за конкурентну ціну, чимало виробників переступають ту межу, за якою матеріал перетворюється на жалюгідну подобу заявленого продукту. Водночас користувачеві складно визначити різницю без кваліфікованої підказки, оскільки технічні та споживчі характеристики є дуже складними. Розглянемо основні складові композитної панелі та ймовірні проблеми.

Проблема. Поява тріщин при згинанні або вальцюванні з відбортовуванням композитних панелей

Причина 1. Неякісний алюміній в вихідному сплаві. Небагато виробників здатні забезпечити достатній ступінь очищення алюмінію (99,99%) від домішок через дорожнечу технологічного процесу. Неконтрольовані домішки вихідної сировини (Si, S, Zn, Fe, Co, Mn) в подальшому виробництві алюмінієво-магнієвого сплаву (АМг), здатні істотно вплинути на технічні параметри. Лист втрачає еластичність і стає більш крихким.

Наслідок 1. Композитна панель вже при першому згинанні, особливо при низьких температурах, дає тріщини на кутах, порушується її цілісність;

Наслідок 2. Неможливість складного вальцювання АКП, через появу тріщин і розривів в місцях найбільшого напруження.

Як відрізнити? Домішки мають здатність до конгломерації (виділяються в окремі хімічні фази і проявляються на поверхні алюмінієвого листа у вигляді точок або «порошинок»). Ці включення не піддаються електрохімічній обробці і мають інші властивості, зокрема шорсткість і менший ступінь адгезії до фарби. Ці вади можна іноді помітити після фарбування: вони проступають на поверхні листа як окремі точки.

Причина 2. Використання другосортного (вторинного) алюмінію на зворотному боці аркуша

Наслідок. Різна пружність Al-листів на лицьовий і тильній стороні може призвести до деформації панелей при нагріванні від сонця та корозії зворотного боку, якщо немає спеціального захисту.

Як відрізнити? На зворотному боці аркуша поверхня має нерівномірну або неоднорідну структуру з великою кількістю сторонніх включень.

Проблема. Руйнування пофарбованого шару - розриви, відшаровування, побіління покриття

Матеріал покриття - поліестер

Причина 1. Неякісний вихідний матеріал, підмішування в полімер дешевих наповнювачів або нестійких пігментів і порушення технології фарбування.

Наслідок. Утворення розривів або побіління покриття у місцях з гострими кутами, повторних згинів або вальцювання, особливо вальцювання з відбортовуванням.

Як відрізнити? Найпростіший тест: з одного боку випробного зразка за допомогою фрези зробити паз і помістити в холодну камеру. Поліестер при низьких температурах втрачає еластичність і яскравіше проявляє свої недоліки. Кілька разів зігнути у холодному стані, порівнюючи отриманий результат з якісними аналогами.

Причина 2. Відсутність попередньої електрохімічної (гальванічної) обробки алюмінієвого листа. Неякісний процес нанесення грунтовки (праймера).

Наслідок. Погана адгезія полімерного (лакофарбового) покриття може призвести до розшарування вже в перші місяці експлуатації.

Як відрізнити?

• Виявити ваду важко без лабораторних умов. Потрібно визначити наявність хромування або шорсткість лицьової поверхні алюмінію за допомогою спеціального електрохімічного анодування.
• Можуть насторожити деякі непрямі докази, наприклад, відсутність пасивування тильної сторони.
• Випробувати адгезію до поверхні композитних панелей, які зазнали складної механічної обробки: вальцювання з відбортовуванням, багаторазові згини на кут більше 90°.

Проблема. Зіпсована поверхня лицьового покриття

Причина 1. Дешева захисна плівка з поліетилену.

Наслідок 1. Тонка плівка не завжди здатна захистити композитні панелі під час складної технологічної обробки навіть від легких подряпин. Також випадкові подряпини або потертості можуть виникнути під час транспортування і монтажу панелей.

Наслідок 2. Через відсутність УФ-захисту дешева захисна плівка може «прикипіти» до панелі внаслідок посиленої полімеризації на сильному сонці. Іноді це відбувається вже через кілька днів під час монтажу композитних панелей (облицювання фасаду, встановлення вивісок, фризів). Тому витрачається зайвий час на видалення шматків плівки та залишків клею.

Наслідок 3. Дешевий клей залишає рештки на поверхні панелі після видалення захисної плівки навіть без тривалої експозиції на сонці. Увага! Якщо Ви стикнулися з подібною проблемою, не поспішайте змивати клей будь-яким розчинником, оскільки деякі з них, зокрема ацетон, уайт-спірит, 646 та інші здатні зруйнувати лакофарбове покриття. Ефект може проявитися не відразу! Зверніться за порадою до фахівця.

Також такий клей при низьких температурах зазвичай стає менш еластичним, що вимагає значних зусиль для зняття захисної плівки. Це найбільше проявляється при роботі з деталями великого розміру: проста процедура може деформувати готовий виріб через необхідність прикладати значні зусилля, щоб відділити плівку від композитної панелі.

Проблема. Недостатня міцність, жорсткість і технологічність

Причина 1. Використання стільникової полімерної структури, наприклад, із поліетилену (Kaysersberg Plastics) задля економії на середньому зв'язувальному шарі.

Наслідок 1. АКП можна використовувати переважно в плоскому вигляді, оскільки під час згинання або вальцювання стільникова структура здатна «складатися» або м'ятися, утворювати зморшки на лицьовій або тильній стороні, продавлюватися на всю товщину серцевини панелі. Це позбавляє її не тільки міцності, а й привабливого зовнішнього вигляду.

Наслідок 2 Неможливість вальцювання в різних напрямках відносно напрямку протягування листа під час виробництва. Позитивний результат можна отримати тільки вальцюванням поперек листа. Необхідно розуміти, що виготовити колони розміром 4-5 метрів без поздовжніх швів неможливо.

Наслідок 3. У стільники може потрапляти вода, перетворюючись взимку на лід, вона може розірвати листи. Тому краї стільників потрібно ретельно закривати герметиком. Такі панелі не є універсальними для монтажу, потрібна чітка орієнтація панелі щодо напрямку стільників.

Як відрізнити? Уважно подивитися в торець композитної панелі з різних боків, оскільки по поздовжній стороні це може бути непомітно.

Причина 2. Використання спіненої серцевини з поліетилену високого тиску (HDPE) або ПВХ задля економії на середньому зв'язувальному шарі.

Наслідок 1. Окрім проблем із гнуттям і згинанням, схожих на проблеми АКП зі стільниковою структурою, додається погана адгезія алюмінієвих листів до серцевини. Спінена структура матеріалу здатна легко відшаровуватися (розшаровуватися) через меншу поверхню зчеплення, порівняно до моногенної , однорідної структури. Серцевина може навіть розірватися, тому що виробникові не завжди вдається забезпечити однорідність спіненого шару.

Як відрізнити? Побачити спінену серцевину можна неозброєним оком, а виміряти адгезію можна за допомогою спеціальних приладів, які фіксують зусилля на відрив (розрив). Але навіть звичайні плоскогубці дозволять зрозуміти рівень адгезії, хоча і дуже суб'єктивно

Проблема. Відшаровування алюмінієвого листа від полімерної основи

Причина 1. Алюмінієвий лист приклеєний  до поліетилену методом ламінації «на холодну». Оскільки надійних і дешевих праймерів (грунтовок) і клеїв для поліетилену поки що не існує, то очікувати гарної адгезії не слід. (Довідка: близько 70% виробників в азіатському регіоні виробляють композитні панелі, склеюючи листи як сендвіч).

Причина 2. Порушена технологія гарячого склеювання рулонних матеріалів. Наприклад, для склеювання алюмінію з екструдованою поліетиленовою основою в DIBOND застосовують плівковий поліетилен низького тиску (ПЕНТ), який вимагає дуже точно підтримувати температуру і тиск по всій ширині рулону, щоб утворився міцний сполучний шар, або метод соекструзії ПЕНТ з подальшим гарячим вальцюванням для створення необхідного тиску. Навіть незначні відхилення від технології позначаються на результаті.

Причина 3. Поверхня алюмінієвого листа не пройшла електрохімічну обробку для утворення шорсткою поверхні, що покращує зчіплюваність матеріалів.

Наслідок 1. Окрім проблем із вальцюванням і згинанням, через малу силу зчеплення, такі панелі можуть розшаровуватися і утворювати рельєфні дефекти, нерівності, опуклості тощо, нагріваючись на сонці.

Як відрізнити? Фрезерувати паз в АКП до алюмінію і спробувати відірвати алюміній від полімерної серцевини. Клей, а також шорсткість поверхні алюмінієвого листа будуть помітні. Ще краще виміряти адгезію спеціальними приладами, які фіксують зусилля на відрив і порівняти із якісним матеріалом.

Багато проблем можуть виникнути через неправильне використання композитних панелей.

Наприклад, поліестерове покриття лицьової поверхні АКП забезпечує збереження кольору під час експлуатації на сонці не більше 3-5 років. Матеріал із таким покриттям придатний для нетривалого використання, наприклад, виготовлення рекламних вивісок або оздоблення інтер'єру. Для зовнішнього облицювання використовується виключно АКП з покриттям на основі PVDF.

Різна товщина алюмінію на лицьовій і тильній стороні дає 100% гарантію, що при нагріванні на сонце цей матеріал здується. Тому його можна використовувати тільки всередині приміщень.

Найчастіша проблема під час облицювання - опуклість облицювальних коробів, виготовлених з композитних панелей. Причина - жорстке закріплення, відсутність проміжків між панелями та отворами для кріплення, не використовуються еластичні прокладки або занадто затягуються кріпильні гайки. При нагріванні листу нікуди розширюватися, він починає скручуватися або згинатися.

Не рекомендується знімати захисну поліетиленову плівку з поверхні листа до закінчення монтажу, оскільки поверхня листа можна пошкодитися під час обробки, транспортування, переміщення, підйому на висоту і монтажу. Крім того, на захисній плівці повинні бути нанесені стрілки, на які слід орієнтуватися під час розкрою, обробки та монтажу листів АКП. Неоднаковий напрям цих стрілок на змонтованих панелях може проявитися в різних відтінках кольору або ступенях світлоповертання металіка.

Ще одна важлива проблема - вибір надійного постачальника. Якщо через 2-3 місяці виникне необхідність замінити лист, або замовник захоче розширити площу облицювання чи оформити додаткові об'єкти в одному стилі, то лише надійний постачальник зможе забезпечити необхідний матеріал такого ж кольору в потрібній кількості.

Найкращий спосіб уникнути багатьох проблем, - це використовувати композитні панелі відомих і перевірених в роботі торгових марок, а також ретельно вивчити вказівки для обробки матеріалів і систем монтажу. І навіть у цьому випадку не зайвим буде звернутися до хороших фахівців за додатковими рекомендаціями.

Наприкінці зауважимо, що написати цю статтю нас спонукали численні звернення споживачів зі своїми проблемами, а також інформація із зарубіжних джерел. Просимо вибачення, якщо ми зачепили чиїсь інтереси або викликали несприятливе враження. Нагадаємо, що кожен має право висловити свою точку зору на ту чи іншу проблему. Хотілося б запевнити читачів, що на ринку України є надійні якісні алюмінієві композитні панелі, не тільки європейських, а й азіатських виробників, які себе добре зарекомендували і забезпечують хороший результат.