Специализация: профессионал в области строительства и ремонта (полный цикл проведения отделочных работ, как внутренних, так и наружных, от канализации до электрики и финишных работ), монтажа оконных конструкций. Хобби: смотреть столбец "СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ И НАВЫКИ"
Технология изготовления металлопластиковых конструкций сложна и проста одновременно. Неподготовленному человеку разобраться во всех тонкостях процесса будет почти невозможно, но после прочтения подходящей инструкции (такой, как эта статья) вопросов будет возникать на порядок меньше.
Кроме того, ознакомившись с методиками работы, вы сможете более наглядно представить себе устройство окна. Это, в свою очередь, позволит вам заказывать конструкции более осмысленно, понимая, какой элемент за что отвечает.
Исходные материалы
Для того чтобы изделия получились максимально качественными, важны не только современное оборудование для производства пластиковых окон и профессионализм мастеров-сборщиков, но и правильный подбор материалов. Эта статья носит обзорный характер, потому я приведу лишь основной список, не касаясь нюансов выбора и производства сырья – все равно эта информация будет для вас актуальной только в том случае, если вы сами займетесь процессом производства.
Итак, из чего же делают металлопластиковые окна?
- ПВХ-профиль – основное сырье, без которого, естественно, никакого окна не получится. Как правило, цех работает с несколькими видами профиля, соответственно, на складе должны быть все элементы системы, начиная от рам и створок и заканчивая штапиками и доборными элементами.
- Армирующий профиль – поставляется отдельно, устанавливается в пластиковый профиль непосредственно на этапе монтажа. Номенклатура армировки не такая обширная, но все равно с десяток наименований (разная толщина + разные конфигурации) должен присутствовать.
- Остекление – либо готовые стеклопакеты, собранные на отдельном предприятии по нужным размерам, либо листовое стекло и дистанционные рамки. Во втором случае материалы доставляются в отдельный цех, в котором производится прирезка стекла и сборка стеклопакетов.
- Фурнитура – ее в любом случае закупают, поскольку процесс производства фурнитуры очень сложен и трудоемок. Фурнитурные комплекты хранятся на складе и по мере необходимости поставляются на участок сборки для обвязки створок.
Естественно, это лишь основные группы комплектующих, с которым работает оборудование для производства ПВХ окон. В этот список я не включил многочисленные расходные материалы – крепеж, подкладки, герметизирующие шнуры, упаковку и т.д. – в общем, все, без чего чех не сможет нормально функционировать.
Работа с профилем
Подготовка к сборке
Описание процесса сборки окна я начну в той последовательности, в которой детали поступают в цех и попадают на обработку. И на первом месте в этом списке будет целый комплекс операций, который можно условно назвать подготовкой профиля к сборке.
Работы ведутся в такой последовательности:
- Сначала на отдельном участке выполняется нарезка армирующего профиля. Стальные заготовки нарезаются на стационарной дисковой пиле либо точно в размер изделия, либо – при больших масштабах производства – с шагом в 50 мм. Вторая методика менее трудоемка, при этом качество изделия почти не страдает – все равно арматуру делают чуть короче пластиковой части окна.
- Параллельно на распиловочном станке выполняется нарезка ПВХ-профиля для рам, створок и импостов. Здесь уже ведется работа в соответствии с заданием, сформированном расчетным отделом: точность подрезки составляет +/- 1 мм. Современные распиловочные станки позволяют выставлять размер детали путем считывания штрих-кода с листа задания, что дает возможность минимизировать количество брака.
- После подрезки заготовки из ПВХ подаются на фрезерный станок. Это устройство, работающее под управлением компьютерной программы, выполняет фрезеровку дренажных отверстий для отведения влаги из полостей профиля.
- Далее армирующий профиль и заготовки рам и створок собираются на одном участке. Здесь выполняется вкладка армира и его фиксация. Для фиксации металлического вкладыша используются саморезы с буром, которые закручиваются либо с помощью пневмошуруповерта, либо на специальном станке.
- Иногда на этом же этапе на рамный профиль устанавливают ответные планки, которые играют роль зацепов для запорных цапф фурнитурного механизма.
- Заготовки импоста после армирования и установки ответных планок попадают на участок фрезеровки. Здесь торцы импостов фрезеруются для плотного соединения с рамой — согласно ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей» перепад лицевых плоскостей при этом не должен превышать 1 мм. В торцы импоста вкладывают и закрепляют механические соединители.
- На рамных профилях фрезеруют отверстия для установки ручки.
Сварка рам и створок
На следующем этапе происходит превращение набора деталей в окна. При этом используются профессиональные сварочные станки для производства окон.
Сварочный станок представляет собой конструкцию с двумя либо четырьмя нагревательными элементами (так называемые двух- и четырехголовочные модели). Работает он так:
- В процессе работы мастер укладывает четыре детали в направляющие станка, после чего угловые срезы профиля стыкуются с нагревательными пластинами.
- Головки станка нагреваются до температуры 240 – 2550С – именно при таком нагреве ПВХ плавится и становится текучим.
- После нагревания панели профиля складываются и зажимаются в автоматических струбцинах до полного остывания шва и полимеризации пластика.
Качественное сварочное оборудование для изготовления окон обеспечивает равномерный нагрев пластика и гарантирует высокую прочность шва за счет его однородности. При использовании кустарных сварочных агрегатов (без преувеличений, доводилось мне видеть модели, собранные из нескольких пар обычных утюгов) пластик плавится неравномерно, и потому при малейшей нагрузке шов дает трещину.
- Сваренный каркас подается на зачистной станок (иногда зачистка выполняется прямо на сварочном станке в автоматическом режиме). При этом специальные приспособления снимают наплыв пластика с лицевой поверхности профиля, оставляя ровный и чистый шов.
Участок сборки
Рамы и створки после сваривания попадают на сборочный участок. Здесь большинство работ мастера выполняют своими руками: операции требуют высокой точности, которую сложно обеспечить при автоматизированном производстве.
Типовой алгоритм включает в себя такие операции:
- Зачистка внутренних углов рам и створок с использованием режущего инструмента.
- Установка импостов по разметке с креплением механического соединителя к раме: снаружи – с помощью длинного болта, изнутри – с использованием нескольких саморезов.
- Установка подставочного профиля на раму. Подставочный профиль комплектуют герметизирующим шнуром из вспененного полиэтилена, после чего устанавливают его на нижнюю часть рамы, защелкивая на креплениях. Для повышения прочности базовый профиль фиксируется саморезами.
- Установка петель на раму. Для крепления петлевых частей в раме просверливаются отверстия (обязательно используется шаблон, конфигурация пазов в котором соответствует конфигурации опорных стержней у петли выбранной фурнитурной системы). Петли устанавливаются в отверстия и фиксируются саморезами.
- Монтаж угловых ответных планок – тоже выполняется по шаблону.
Типовая инструкция предполагает параллельную обвязку створки фурнитурой:
- Створка после первичной обработки (зачистки внутренних углов) поступает на участок обвязки.
- Фурнитурный комплект подгоняется по размерам под габариты створки. При этом выполняется его обрубка на специальном станке.
- Подогнанная фурнитура устанавливается в фурнитурный паз, после чего ее отдельные элементы фиксируются саморезами.
- Навешивание створки на петли. При этом на раму часто ставятся транспортировочные клипсы, предотвращающие повреждение фурнитуры при перевозке, а положение створки регулируется с помощью петель.
- На этом же этапе мастер обязательно проверяет, насколько легко открывается и закрывается створка.
Для проверки подвижных частей обычно используется так называемая «дежурная» ручка. Ручка, которая будет установлена на окне впоследствии, чаще всего поставляется в запакованном виде и монтируется непосредственно на объекте, во избежание повреждения.
- Установка дополнительных элементов фурнитуры – микролифта, микропроветривания /пошагового проветривания, фрамужных ножниц и т.д.
На этом работа с каркасом окна завершается. Рама с обвязанной створкой поступает на следующий участок, где осуществляется ее .
Работа со стеклопакетами
Изготовление стеклопакетов
Большинство компаний, занимающихся производством окон из ПВХ-профиля, предпочитают работать с уже готовыми стеклопакетами. Т.е. размеры необходимых изделий они передают производители, и тот делает остекление по заказу.
Но так цена изделия получается несколько выше, потому для экономии средств (и для получения дополнительной прибыли) создается отдельный цех, в котором стеклопакеты собирают из отдельных деталей. Последовательность действий при этом такова:
- Стекло (обычное листовое, энергосберегающее или мультифункциональное) раскраивается на специальных столах.
- После раскроя выполняется обработка торцов специальными абразивными материалами – так удаляются мелкие сколы, которые могут спровоцировать появление трещин.
- Порезанные в размер стекла моют для удаления пыли, загрязнений, следов абразивного порошка, отпечатков ладоней и т.д.
- После мойки выполняется сушка. Лучше всего это делать с помощью сжатого воздуха: его поток отлично сдувает налипшие на влажную поверхность пылинки и волоски.
- Затем собирается дистанционная рамка. Рамочный профиль обрезают в размер, заполняют специальным гранулированным осушителем, после чего соединяют на углах с помощью специальных переходников.
- После этого выполняется сборка стеклопакета на специальном столе. На края дистанционной рамки наносится бутиловый герметик, который обеспечивает первичную фиксацию стекол.
На этом этапе камера между стеклами может быть заполнена осушенным воздухом, который подается из шланга. Если планируется заполнение пакета аргоном или криптоном, то в дистанционную рамку устанавливаются специальные клапаны, через которые и закачивается инертный раз.
- В процессе сборки и прессования стеклопакета внутри него могут помещаться декоративные профили – так называемые шпроссы. Их применяют для имитации оконных переплетов.
- Когда первичная герметизация будет выполнена, торцы стеклопакета обмазывают вторичным герметиком.
- Затем конструкция устанавливается в пирамиду, где находится в вертикальном положении до полной полимеризации бутиловой ленты и других герметизирующих веществ.
Готовые стеклопакеты либо упаковываются и отправляются заказчику, либо транспортируются на участок остекления.
Участок остекления
Остекление – завершающий этап. Выполняется он достаточно просто:
- Конструкции устанавливаются на наклонный стенд – так, чтобы установленные стеклопакеты не выпадали.
- В рамы и створки усаливаются специальные прокладки, равномерно распределяющие вес стеклопакетов.
- На прокладки усаливается остекление, которое фиксируется с помощью штапиков.
- Штапики, как правило, подрезаются непосредственно на участке остекления по размерам, снятым с конструкции. Такой подход позволяет минимизировать количество брака, поскольку допустимая погрешность по длине штапика составляет +/- 1 мм, иначе есть риск либо получить щель в углу, либо спровоцировать растрескивание всей рамы.
Остекленные конструкции упаковываются в полиэтилен и отправляются на склад. Там выполняется формирования заказа — к самим окнам добавляют дополнительные профили, подоконники, отливы, москитные сетки, ручки и другие детали.
Заключение
Станки для производства пластиковых окон бывают самыми разными, и выполняют они огромный перечень функций. И все же общая схема изготовления подобных конструкций остаётся неизменной – во всяком случае, большинство компаний работают именно по алгоритму описанному выше (конечно, с поправками на особенности предприятия).
Видео в этой статье даст вам возможность более подробно ознакомиться с описанным мной процессом, а если вас заинтересуют нюансы – я с радостью пообщаюсь с вами либо в комментариях, либо на форуме проекта.
30 сентября 2016г.Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!
Требования к качеству . Для изготовления окон применяют только специально подобранную древесину, способную противостоять эксплуатационным воздействиям и климатическим факторам. При определении качества древесины учитывают, предполагается ли в дальнейшем наносить покрытие (П) или нет (БП). Кроме того, нужно знать, будет ли эксплуатироваться рассматриваемая деревянная поверхность внутри (ВН) или снаружи (СН). Ранее на древесину для окон распространялись требования по качеству норм DIN 68360. В табл. 3.1 приведены требования к древесине для окон из этих норм.В соответствии с нормами DIN 68360 недопустимы; сучки в горбыльках оконного переплета, в местах соединений, в верхней обвязке, выпа дающие сучки на видимой поверхности деталей, сучки с трещинами, гнилые или табачные сучки. По этим нормам допустимы здоровые, сросшиеся сучки диаметром до 5 мм на видимых деталях коробки. Сучки большего диаметра не должны быть шириной более 1/3 ширины элемента, однако при этом их диаметр не должен превышать 20 мм. Однако если требуется, чтобы окна не имели видимых сучков, этот критерий неприменим. В соответствии с этим при окраске деревянных окон прозрачными красками сверх описанных выше требований по качеству на наружной стороне окон недопустимы сучки, заделанные пробками, применение для заделки сучков замазки и, кроме того, применение в качестве длительного соединения шипового соединения (рис. 3.1 и 3.2).
Вместе с тем к древесине для окон предъявляются требования, которые превышают требования норм DIN 68360 .
Темная окраска окон приводит к нагреванию поверхности до 80°С. Вследствие этого при применении смолистых пород древесины происходит выделение смолы и образование трещин, а также повреждение поверхности элемента, окрасочного слоя и нарушение мест соединения. Выбор древесины требует особой тщательности, так как даже небольшие усадочные трещины приводят к повреждению окраски. Склонность древесины к выделению смолы зачастую еще не проявляется в процессе окраски и поэтому не фиксируется при ее контроле. Выделение смолистых веществ возможно также у тропических пород древесины, у которых это проявляется в виде изменения цвета окраски и повреждений окрасочного слоя. При видимых выходах таких веществ гарантировать прочность окраски нельзя.
Долговечность окон в процессе их эксплуатации зависит и от распиловки древесины при изготовлении элементов. Правильной является радиальная распиловка древесины с расстоянием годичных слоев не более 3 мм, во всяком случае для нижних горизонтальных элементов окна. Неправильным является тангенциальное расположение пильных полотен (тангенциальный распил). При применении тропических пород встречающиеся иногда повреждения насекомыми, если эти места носят единичный характер, допустимы. При этом исходят из того, что эти насекомые в наших широтах не могут вызвать дальнейших разрушений древесины.
Заболонь сосны и других подобных пород древесины допустима, однако она исключена при использовании дуба и таких пород древесины, у которых сильно различаются свойства ядровой и заболонной древесины.
Продольные трещины в элементах допустимы в случаях, когда они не широки и не протяженны, г.е. когда они не доходят до краев, хорошо по всей поверхности проклеены и укреплены. При этом речь идет лишь о трещинах, направление которых совпадает с направлением волокон, не пересекает его и которые после окраски поверхности не проявляются. Поперечные трещины недопустимы.
Клеевые швы не должны быть зияющими. Поэтому в настоящее время применяют, как правило, шиповые соединения. При толщине элементов свыше 50 мм углы образуют двойным шипом; при этом наружная стенка не должна быть тоньше 15 мм. Этот вид углового соединения является в настоящее время общепринятым. При его применении не удается, однако, избежать нарушения структуры древесины. Торец деревянного элемента, который обладает во много раз большей водопоглощающей способностью, чем его продольный распил, оказывается свободным, что способствует прониканию через него влаги. При испарении проникающей в элемент влаги он увеличивается в объеме, происходит расщепление углов и отслоение окрасочного слоя . Углы коробок поэтому соединяют на "ус". При таком соединении торец древесины не выходит наружу. Исходя из изложенного выше, целесообразно при нарушении структуры усиливать соединение при помощи нагелей или шурупов. Применение клеев регламентируют нормы DIN 68602. Для древесины светлых тонов в соответствии с этими нормами принимаются группы нагрузок 63 и В4. Для древесины темных тонов и при нанесении прозрачных покрытий - только группа нагрузок В4.
Требования предъявляют не только к виду древесины и ее качеству, но также к конструкции. Так, недопустимо устройство острых краев и в целом профилей. Края следует закруглять (без нарушения структуры). Для подвижных переплетов нормы DIN 68121 предписывают скос под углом 30°, для глухих элементов - 15-20°. Минимально допустимыми значениями являются для подвижных элементов 20°, а для неподвижных - 10°. Для того чтобы в дальнейшем деревянные элементы можно было покрыть лаком, их поверхность отшлифовывают вдоль волокон тонкой шкуркой
Влажная древесина для обработки и в качестве основы для нанесения краски непригодна. Относительная влажность хвойных пород древесины не должны превышать 15%, а для древесины лиственных пород - 12%. При этом измерения выполняют в нескольких местах, а пробы берут на глубине не менее 5 мм. У тропических лиственных пород влажность не должна превышать 15%, а измерения выполняют в середине толщины древесины. Изготовитель окон контролирует влажность древесины. Для тех, кто занимается малярными работами, этот контроль ограничивают зоной толщиной 5-10 мм .
В нижней горизонтальной зоне окна целесообразно устанавливать слив, причем его наружную горизонтальную часть поверхности перекрывают элементом коробки. Нижний край слезника отлива переплета устраивают от поверхности слива не менее чем на 10 мм .
Виды древесины . Древесину подразделяют на европейскую и экспортируемую из других континентов. Кроме того, различают также древесину хвойных и лиственных пород.
Наиболее подходящими хвойными породами европейской зоны являются сосна, ель и пихта. Хвойные экспортные породы из других континентов представлены на рынке Oregon Pine и Pitch Pine. Из лиственных пород, импортируемых из других стран, бопее всего пригодны для изготовления окон следующие: Dark Red Meranti, Teak, Afzelia и Sipo.
К менее пригодным для изготовления окон породам дерева относят дуб. Red Pine и бразильскую сосну, а также некоторые другие породы дерева со смоляными кармашками. Все деревянные элементы окон должны выполнять возлагаемые на них функции. Однако не каждый изготовитель окон решается заменить породу дерева без согласия заказчика. На практике существуют породы древесины, которые легко различают, но есть и такие, которые различаются очень трудно. Эта трудность распознавания приводит, например, к тому, что внутри пород группы Meranti вместо Dark Red Meranti может быть поставлен более дешевый сорт. Помощь в распознавании пород древесины оказывает сборник терминов по лесу, таблицы по определению пород древесины или образцы. В особо трудных случаях консультируются со специалистом. На практике характеристики древесины определяют нормами DIN 68364, а также DIN 68360. Обозначение древесины, подлежащей покрытию лаковым составом, например для древесины группы Meranti выглядит следующим образом: древесина DIN 68360 - СНБП - MER. При обозначении СНБП предполагают, что древесину будут использовать снаружи и без покрытия непрозрачными красками. Последние буквы обозначают сорт древесины, причем краткое обозначение может быть взято из последующего обзора.
Древесина для изготовления окон . Ель (FI) имеет окраску древесины от белой до красноватой; древесина не атмосферостойкая.
Сосна (KI) имеет окраску древесины от красноватой до белой. Хвойная древесина подвержена насекомым и очень - повреждению синевой, обладает очень умеренной атмосферостой костью.
Различие между елью и сосной в том, что еловая древесина практически не подвержена повреждению синевой, однако ее древесину характеризует большое количество выпадающих сучков. Сучки, имеющиеся в сосновой древесине, не выпадают. Кроме того, сосна, будучи богата смолистыми веществами, не пригодна для покрытия темными красками.
Лиственница (LA) имеет окраску древесины от желтоватой до красно-коричневой, повреждается вредителями и умеренно атмосферостойка.
Пихта (ТА) обладает такими же свойствами, как ель.
Red Dark Meranti (MER) нвлвется лиственной породой и имеет красно-коричневую древесину с умеренной атмосферостойкостью и различной сопротивляемостью повреждениям насекомыми. В связи с близким родством с Light Red Meranti их часто путают и обозначают общим названием Red Meranti.
Afzеlia (AFZ) также является лиственной породой и имеет древесину от желтоватого до светло-коричневого цвета, которая склонна к тре-щинообразованию, однако несмотря на это обладает стойкостью против вредителей и известна своей атмосферостойкостью.
Мahagоni (МАЕ) является лиственной породой, имеет древесину от желтоватого до красно-коричневого цвета, постепенно темнеющую от времени, произрастает на островах Вест-Индии и в Центральной Америке. Она атмосферостойка и обладает сопротивляемостью против грибковых заболеваний и насекомых и поэтому является весьма ценной породой, которая^ однако^ из-за своей малой распространенности становится все дороже.
Siро (MAU) известна больше всего как Sipo Mahagom. Sipo действительно принадлежит к семейству Mahagoni Несмотря на это, обозначение Sipo Mahagoni вводит в заблюждение и поэтому применять его не следует, хотя нормы DIN 68364 вводят Sipo Mahagoni Utile как особый вид дерева. Древесина Sipo хорошо подходит для изготовления окон, так как она устойчива против грибков и насекомых, а также атмосферостойка, правда, вредное влияние оказывают содержащиеся в ней вещества .
Список перечисленных выше пород древесины нельзя считать ни полным, ни исчерпывающим. Однако для заказчика в конечном счете представляют интерес вид древесины и ее прочность. Более точную информацию получают из специальной литературы или путем консультаций со специалистами. После принятия принципиального решения о применении того или иного вида древесины для изготовления окон правильное конструирование элементов, изготовление и окраска являются важнейшими моментами, которые определяют пригодность древесины для выполнения соответствующих функций и ее стоимость. Исходя из условий окраски древесины ее разделяют на три типа:
- тип I - хвойная древесина, содержащая смолу, например сосна;
- тип II - хвойная древесина, содержащая мало смол, например ель;
- тип III - древесина лиственных пород, например Meranti.
Дополнительной мерой по сохранению товарного вида окон служит химическая защита древесины. Официально разрешенные и проверенные средства для защиты древесины включены в "Перечень средств для защиты древесины". В нем приведены сведения о специфических свойствах того или иного средства, в частности его собственном запахе, атмосферостойкости и области применения, а также об изготовителе.
Если никаких данных о группе окраски нет, обращаются к нормам DIN 18363 "Окрасочные работ". Эти нормы требуют, чтобы перед установкой окон и перед остеклением были выполнены их грунтовка и окраска за один раз. После установки окон и их остекления наносят еще один слой краски, а затем наружное покрытие.
При выборе краски и выполнении работ по окраске окон могут быть допущены различные ошибки. Поэтому необходимо обращать внимание на следующее. Связующее средство, входящее в лаковые составы, образует на поверхности древесины тонкую пленку. Эти красочные составы содержат частично защищающие древесину вещества и лишь незначительные добавки атмосферостойких пигментов. Поэтому бесцветных импрегнирующих и защитных средств, а также слишком светлого пакового покрытия для защиты деталей окон, подверженных атмосферным воздействиям, недостаточно, поскольку они не могут предотвратить последующего потемнения поверхности древесины. Как правило, при применении лаковых покрытий необходима добавка небольших количеств пигмента, чтобы защитить поверхность древесины от неблагоприятного воздействия солнечного света. Лаковые покрытия создают на поверхности древесины пленку незначительной толщины и имеют поэтому более высокую паропроницаемость, чем масляная окраска.
Отсюда вытекает рекомендация по применению лаковых покрытий в наружных окнах, которая заключается в том, чтобы покрывать лаком их внутреннюю сторону и фальцы. Благодаря такой окраске изменяется паропроницаемость в направлении изнутри наружу. Это препятствует усадке и набуханию древесины и упрощает очистку. Однако перед нанесением этой окраски все деревянные детали тщательно шлифуют.
Перед установкой окон обращают внимание на то, чтобы на поверхности окон не оставалось необработанных поверхностей. Если таковые имеются, то перед окраской их грунтуют. Причиной повреждений становится зачастую слишком тонкий первый слой окраски. Этот первый слой окраски, называемый часто грунтовкой, является слоем, который проникает в поры и тем самым создает достаточное сцепление древесины с последующими слоями окраски. Поэтому применяют бесцветные лаковые, а также частично окрашивающие пигментированные грунтовки, учитывая их способность защищать древесину. Средства для защиты древесины должны соответствовать требованиям норм DIN 68800, предъявляемым к окрасочным составам для окон.
Средства для защиты древесины предусматривают преимущественно защиту от насекомых, поскольку поражение древесины насекомыми нельзя предотвратить при помощи одним пишь конструктивных мероприятий. Однако в противоположность этому, повреждение деревянных элементов грибком ограничивают при помощи профилактических мероприятий. Повреждение грибком возникает только в том случае, если влажность древесины в течение длительного времени сохраняется на уровне 20%. Поэтому быстрому отводу воды уделяют особое внимание. Нужно избегать контакта между пораженной грибком и здоровой древесиной. Экзотические породы древесины поставляют без заболонной части и поэтому обладают иммунитетом против грибка, так как последний развивается именно в заболонной части древесины .
Определенной проблемой при выполнении окраски деревянных окон является окраска манжетного уплотнения, которое является сменяемым. Однако сменяемость не означает, что от маляра без точных указаний в описании процесса можно потребовать, чтобы он перед окраской деревянных окон снимал манжетное уплотнение. Грунтовку и первый окрасочный слой, как и в других труднодоступных местах поверхности деревннного элемента, наносят также и в пазу манжетного уплотнения. Поэтому целесообразно вначале окрасить окна и только потом устанавливать манжетное уплотнение. При описании порядка производства окрасочных работ обращают внимание на то, чтобы окна окрашивались только за два рабочих цикла, а именно, чтобы вначале окраска наносилась на одной стороне манжетного уплотнения. И только если этот слой краски достаточно высох, необходимо отвернуть уплотнение и временно закрепить его клейкой лентой, а затем подготовить древесину под окраску на другой стороне уплотнения. Окраска через манжетное уплотнение недопустима.
Во избежание путаницы следует отметить, что грунтовку называют профилактической защитой против окрашивающей древесину синевы. Более глубокую защиту древесины против гниения, плесени и древоточцев называют импрегнированием. Если древесина уже поражена факторами растительного или животного происхождения, в качестве профилактической защиты необходимы другие мероприятия. Тогда говорят уже о борьбе с повреждениями. При применении герметизирующих материалов надо избегать покрытия краской таких герметизирующих средств, которые по существу никакая краска покрыть не в состоянии. Нанесение бесцветных герметиков на деревянные элементы, которые подлежат окраске, недопустимо, так как они ведут к снижению сцепления краски с основанием и тем самым к возникновению неустранимых повреждений окрасочного слоя.
Старую окраску, которая имеет плохое сцепление с основанием, удаляют. Это относится и к неудачно выбранным или имеющим недостаточное сцепление с основанием герметикам.
Если группа окраски обведена кружком, то это означает, что рекомендация действует ограниченно, а именно, что не исключены повреждения поверхности и окрасочного слоя вследствие выделения смолы, а также образования трещин в древесине и в соединениях.
При применении непрозрачной окраски для обеспечения стойкости окрасочных слоев рекомендуют вначале нанести окраску на внутреннюю сторону окна, а затем на наружную. Если обращенная в сторону помещения окраска окажется дефектной - а для этого достаточно некачественной окраски в недопустимых местах - влага в виде водяного пара начинает мигрировать и воздействовать на наружный слой краски, который создает определенное препятствие для выхода пара наружу. Нагревание наружной стороны окна приводит к образованию вздутий, а затем и отслоений окрасочного слоя.
Изготовители окрасочных составов разработали таблицу групп окраски для непрозрачных и лаковых красок, которые подразделяют все деревянные конструкции по описанным выше видам древесины, а также по группам воздействий. Дальнейшая классификация состоит в подразделении краски по тону. По этим трем критериям (вид древесины, тон окраски, климатические условия) может быть выбран необходимый тип окраски (табл. 3.2). Пример использования этой таблицы приводится ниже. Многоэтажный жилой дом подвергается нормальному прямому воздействию атмосферных условий. В соответствии с табл. 3.2 в этом случае требуется темное лаковое покрытие. Материалом для изготовления окон является ель. Из таблицы видно, что для прямого воздействия атмосферных условий принимается тип воздействий атмосферных условий I. Темное лаковое покрытие соответствует тону окраски № 4. Ель является древесиной типа II. Поэтому необходимая группа окраски определяется как 4/П/С.
Иногда это записывают иначе: С4/П. Изготовитель окраски задает для своей продукции соответствующую группу. Окраску следует производить в точном соответствии с указаниями изготовителя краски. Деревянные окна и в дальнейшем требуют тщательного ухода, который целесообразно выполнять по определенному графику .
Может быть предложен следующий график:
- 1-й год: первая, окраска (обновленная окраска);
- 2-й год: ничего;
- 3-й год; проверка и подкраска;
- 4-й год: ничего;
- 5-й год: ничего;
- 6-й год: подкраска и ремонт красочного слон;
- 7-й год: ничего;
- 8-й год: ничего;
- 9-й год: проверка и подкраска;
- 10-й год: ничего;
- 11-й год: ничего;
- 12-й год: начало нового цикла с обновлением окраски.
Работы по окраске и уходу за окнами, которые требуются уже в течение гарантийного срока, не входят в состав работ, выполняемых по гарантии; они являются нормальными работами по содержанию и уходу и не входят в круг обязанностей подрядчика.
Иногда образуются зияющие щели. Это недопустимо. Элементы соединяют клеевыми составами, которые описаны в DIN 68602. Понятие "клей" больше не употребляют, так как клей является клеящим веществом, которое изготавливают на растительной, животной или синтетической основе с добавлением воды в качестве растворяющего средства. Соединение деревянных элементов при изготовлении окон должно соответствовать группе воздействий 4. Клеевой состав, применяемый для этой цели, должен надежно работать в интервале температур от -25 до +70°С при относительной влажности воздуха до 95%. Поскольку поверхности окон, окрашенных в темный цвет, ориентированные на юг или юго запад, могут нагреваться до температур свыше 70°С, для соединений между большими, окрашенными в темный цвет, элементами окон создается большая опасность повреждений.
Какими критериями руководствуются при выборе древесины в качестве материала для изготовления окон? Во-первых, древесина является классическим материалом для изготовления окон и широко распростра нена. Древесина допускает окраску в любой цвет. Она обладает удовлетворительными теплозащитными свойствами. Материал является полнотелым, его можно обработать с учетом местных условий. Деревянные окна являются наиболее дешевыми из всех предлагаемых материалов.
Таким образом, деревянные окна целесообразно применять во всех случаях, в которых не вызывает проблем их эксплуатация, или если к внешнему виду окон предъявляют определенные требования. Для объектов, которые сдают внаем и у которых доступ к окнам ограничен, выполнение необходимых эксплуатационных мероприятий иногда затруднено.
Вместе с тем, если суммировать стоимость всех рассчитанных на 30 лет работ, связанных с эксплуатацией окон, с учетом предстоящего падения их стоимости, и прибавить к этой сумме стоимость первоначального изготовления, то древесина перестает уже быть наиболее дешевым материалом для изготовления окон.
Древесина характеризуется следующими физико-техническими свойствами (на примере ели) плотность 450-500 кг/м 3 ; модуль упругости 10000 Н/мм 2 ; коэффициент линейного расширения 0,541·10 -5 К -1 ; коэффициент теплопроводности 0,41 Вт/ (м·К).
Пластмассы
Основным материалом для изготовления пластмассовых окон является поливинилхлопид (ПВХ), обладающий высокой ударной вязкостью, соответствующий DIN 7748. Основной признак этой пластмассы - ее стойкость, которая сохраняется в интервале температур от -20 до +80°С, т.е. в диапазоне температуры 100°С. Поставляемые для выпуска окон профили экструдируются из гранулята. При этом в профиле образуются полости, или камеры, имеющие различную конфигурацию. При наружном осмотре пластмассовые окна представляются одинаковыми. В действительности получаемая при экструдировании конфигурация камер и самого профиля существенно влияет на возможность образования из него элементов окон и поэтому требует большого внимания.Коэффициент теплопроводности ПВХ при температуре 20°С составляет около 0,16 Вт/(м·К). Температура хладоломкости равна примерно -40°С. В отношении поведения при воздействии огня этот строительный материал в соответствии с нормами DIN 4102 относят к классу В1 - трудновоспламеняемых материалов.
Еще одним материалом для изготовления пластмассовых окон является полиуретан из пенополиуретана, пенообразное вещество, состоящее из крупных молекул. Элементы для изготовления окон из этого материала вспенивают в формах. При этом металлические элементы жесткости предварительно укладывают в форму. После охлаждения материала происходит его твердение. Материал характеризуют следующие свойства: предел прочности при растяжении 16 Н/мм 2 ; растяжение при разрыве 6,5% (нормы DIN 53455); модуль упругости 900 Н/мм 2 ; коэффициент линейного расширения от 50 до 70·10 -6 К -1 - коэффициент теплопроводности 0,081 Вт/(м·К).
Этот строительный материал относят к классу огнестойкости В2 - нормально воспламеняемый. Материал является самозатухающим.
Различие между обоими упомянутыми выше материалами состоит в том, что в полости профиля из поливинилхлорида металлические элементы жесткости вставляют после зкструдирования самого профиля, а у полиуретана элементы жесткости устанавливают в процессе вспенивания.
Оценивать пластмассы только по стоимости было бы неправильным. Не следует поступать таким образом и в отношении других предметов повседневного пользования. Для того чтобы можно было говорить об окнах из пластмасс, а не о металлических окнах в пластмассовом чехле, профиль должен обладать определенной массой, как правило, порядка 1,5 кг/м. А поскольку масса вставляемого профиля почти такая же, то получается, что в многостенном профиле толщина стенок очень небольшая. Для системы с небольшим количеством полостей толщина стенок профиля оказывается вследствие этого большей. Обычно толщина стенок составляет 3-4 мм. Допуск на толщину стенок - около 5%, а на размеры профиля - до 2%.
Достоинством пустотелых профилей из ПВХ, обладающего высокой ударной вязкостью, является возможность вводить в камеры большое количеством металлических элементов жесткости, благодаря которым даже большие элементы могут сохранять достаточную устойчивость. Способность к подгонке свойственна, собственно, только окнам из профилей ПВХ. Недостатки этих окон, безусловно, связаны с небольшой прочностью пластмассы и большим значением коэффициента линейного расширения.
Этот строительный материал характеризуется следующими свойствами; плотность 1,4 г/см 3 ; предел прочности при растяжении 50 Н/мм 2 ; удлинение при разрыве 70% (нормы DIN 53455).
Значение модуля упругости ПВХ изменяется в зависимости от температуры. В качестве расчетного значения принимается 2,5 тыс. Н/мм 2 . Коэффициент линейного расширения в интервале температур от -30 до +50°С принимают равным 70-80·0 -6 К -1 .
Различие между двумя рассматриваемыми видами пластмасс состоит также в способе образования углов. Так, полиуретан склеивают или соединяют при помощи уголков. Поливинилхлорид, как правило, сваривают и только вставные элементы стоек присоединяют винтовыми соединениями. Незначительное количество пластмассы в виде литьевой смолы, усиленной стекловолокном, поступает на рынок. Подавляющая доля потребности в пластмассовых окнах покрывается ПВХ высокой ударной вязкости, который здесь подробно обсуждается. Существенным отличительным признаком различных пластмассовых окон является способ образования камер в профилях коробок и переплетов. Однокамерная система благодаря наличию большой камеры обеспечивает высокую устойчивость, поскольку позволяет устанавливать в этой камере жесткий металлический профиль. Однако теплоизоляционные свойства однокамерного профиля невысоки, так как установленный в камеру металлический профиль отделен от наружного и внутреннего пространства лишь стенками поливинилхлорида толщиной 4 мм. Более распространенной и удобной для конструкции окна является многокамерная система. Здесь, в частности, речь идет о двухкамерной системе с главной камерой, расположенной на внутренней стороне профиля и передней камерой, обращенной наружу. Благодаря этому достигается разделение в термическом отношении наружного и внутреннего пространства. Кроме того, переднюю камеру используют для отвода воды, собирающейся в фальце для стекла. Трехкамерная система обладает несколько лучшими теплозащитными свойствами, однако ее недостатком является то, что средняя камера оказывается уже слишком мала для установки в ней металлического элемента жесткости.
Приборы привинчивают здесь не к сплошному материалу и поэтому их креплению уделяют особое внимание. При больших размерах элементов целесообразно и даже необходимо привинчивать приборы к металлическим вкладышам. По крайней мере на одной стороне прибора устанавливают металлический вкладыш, чтобы не происходило поперечного разворота прибора. Применение привинчиваемой полосы, состоящей из двух частей, целесообразно только при небольших размерах элементов, так как при сверлении полоса изгибается. Рекомендуется применять полосу, состоящую из трех частей, при применении которой изгибающая нагрузка на поливинилхлоридную стенку уменьшается.
При элементах меньших размеров крепление приборов непосредственно к ПВХ допустимо только в тех случаях, когда сверление производится к более толстой, несущей стенке профиля. Привинчивание металлических деталей к пластмассе затруднено из-за скользкой поверхности пластмассы. Чтобы избежать скольжения по периметру, применяют стопорные штифты .
Желательно, чтобы цвет приборов подходил к окраске пластмассы. На практике это выполняется в двух вариантах. На металлическую поверхность приборов одевают покрытие из пластмассы того же цвета. Однако опыт показывает, что последнее, изготовленное с применением размягчителя, впоследствии становится хрупким или выходит из строя вследствие каких-либо других причин. Поэтому лучше окрашивать видимые металлические детали лаком под цвет пластмассы. Исходный материал для поливинилхлоридных окон окрашен в белый цвет, а архитектура требует иногда применения цветных профилей. Для окраски профилей обычно применяют следующие способы.
Примерно половина всех предлагаемых на рынке систем профилей основана на применении пластмассы, окрашенной в массе. При этом способе окраски красящие пигменты смешивают со смолой перед экструзией Образующийся при экструзии профиль оказывается окрашенным по всему сечению .
Еще один способ получения окрашенной пластмассы связан с повторной поверхностной экструзией (коэкструзией) расплава окрашенной поливинилхлоридной смолы. При этом окрашивается лишь та часть поверхности профиля, которую желают окрасить. Иногда вместо повторной поверхностной экструзии двух поливинилхлоридных смол в процессе экструзии включают акрил. При поверхностной экструзии поливинилхлоридной смолы получают слой толщиной 2 мм, при экструзии полиакрила - лишь до 0,6 мм. Кроме того, элементы белого цвета можно дополнительно покрыть твердым слоем алкидной смолы или акрилового лака.
Все элементы, полученные с применением коэкструзии или окраски, подвержены повреждениям от ударных воздействий, при которых верхний окрашенный слой отслаивается и становится видимым белый цвет основного профиля.
Применение окрашенного профиля сопряжено с определенным риском, поскольку окрашенный профиль стареет быстрее, чем профиль белого цвета, так как при воздействии солнечного излучения он нагрева ется сильнее. Если поливинилхлоридный профиль подвергается температурным воздействиям в интервале от -10 до +40°С, то температурные напряжения в элементах профиля на южной и юго-западной сторонах дома не менее чем на 50% выше у профиля, окрашенного в темный цвет.
С этим связано также повышенное температурное удлинение. Быстрее выбираются допуски в приборах. Тепловые удлинения в конечном счете также являются причиной того, что при изготовлении окон из пластмассовых профилей ограничивают размеры створок. Принимать ширину дверей свыше 1,3 м и высоту более 2,2 м быпо бы неправильно. Ширина срвдне-подвесных переплетов не должна превышать 2-2,5 м. Причиной этого являются допуски деталей приборов, при которых невозможно большее удлинение конструкций.
Желание применять цветные профили проявляется также в конструкции окна. Так, при применении цветных профилей независимо от размеров окон их усиливают металлическими вкладышами. Из-за больших удлинений цветных профилей процессу их установки уделяют особое внимание. Жесткие крепления ставят только в середине окна, все остальные крепления устраивают подвижными. Крепления в углах коробок при цветных окнах располагают на расстоянии от углов не менее 25 см. Расстояние между точками крепления не должно превышать 60 см. При установке стоек и ригелей крепления устанавливают только на стороне стойки или ригеля; установка креплений с обеих сторон ограничивала бы удлинение элементов и создала бы опасность разрушения. При остеклении окон из цветных профилей учитывают их вид с обратной стороны, а также следят, чтобы подкладки под стекла были установлены на достаточном расстоянии от углов.
Из-за различной степени потемнения между затененными и незатененными поверхностями профиля изготовителем сокращается гарантия на невыцветаемость. Стоимость цветных профилей примерно на 20% выше стоимости аналогичных профилей белого цвета. На цветных профилях царапины и прочие повреждения проявляются в большей степени, поэтому такие окна требуют более тщательного обслуживания.
Уязвимым местом поливинилхлоридных профилей являются сварные швы между отдельными элементами. При неправильно выбранной температуре сварки или недостаточном охлаждении в углах изделий происходит образование трещин. Небольшие волосяные единичные трещины можно сделать малозначительными, использовав расплавленный такой поливинилхлоридный материал. Если трещины образуются в большом количестве, имеют большую длину и, пересекая сварной шов, продолжаются в материале, такие конструкции признают непригодными и подлежат замене. Сквозные трещины, проходящие внутрь профиля, неисправимы.
Слабым местом пластмассы является ее подверженность химическим средствам. Обычно при поставке окон гладкая поверхность профиля испытывает еще последствия экструзии. Поверхность проветривается и при этом слабеет, однако это является нормальным явлением.
Что побуждает застройщика выбирать пластмассу в качестве материала для изготовления окон?
Существенным решающим критерием выбора пластмассы как материала для окон является их стоимость. Хотя их изготовление обходится обычно примерно на 20% дороже аналогичных деревянных окон, однако это превышение амортизируется за счет незначительных эксплуатационных затрат. Сам по себе материал не требует никакого ухода. Его можно мыть простой водой, обычными моющими средствами. Повреждение манжетных уплотнений и приборов красками исключено. Эксплуатация приборов при всех видах окон одинакова.
Алюминий
При изготовлении окон применяют исключительно легированный состав AlMgSi0,5F22. Цифра 0,5 означает, что в составе содержится 0,5% кремния. Цифра 22 указывает минимальную прочность на растяжение. По сравнению с чистым алюминием при легировании коррозионная стойкость ухудшается. Однако легирование магнием и кремнием возвращает алюминию коррозионную стойкость и повышает его прочность. Материал легко шлифуется и обрабатывается щеткой, хорошо сваривается и паяется. Как металл алюминий стоит в гальваническом ряду напряжений. Поэтому винты для соединения алюминиевых деталей полностью выполняют из цветных металлов.Технические данные алюминия: модуль упругости 70 000 Н/мм 2 ; предел прочности на растяжение 220 Н/мм 2 ; коэффициент линейного (теплового) расширения - 24·10 -6 К -1 ; коэффициент теплопроводности 204 Вт/(м·К).
Алюминий является негорючим и невоспламеняемым материалом. По устойчивости алюминий превосходит и дерево, и пластмассы. Поэтому профили из этого материала при соответствующем исполнении применяют для изготовления элементов больших размеров.
Толщина стенок алюминиевого профиля принимается не менее 2,5 мм. В местах винтовых соединений толщина стенок должна быть на 3 мм больше. Толщина стенок профиля, изготовленного из анодированного алюминия, принимается равной 3 мм .
Недостатком алюминия как строительного материала является его большая теплопроводность. Поэтому в настоящее время применяют раздельные профили, при этом обе части алюминиевого профиля отделяют друг от друга пластмассовыми прокладками. В зоне разделении и в пустотах профили целесообразно вспенивание пластмассы, чтобы предотвратить передачу тепла излучением от теплой к холодной поверхности металла. Стоимость алюминиевого профили, имеющего теплоизоляцию в виде пенопласта, примерно на 30-35% выше, чем неутепленного профили (рис. 3.4) .
При разделении двух алюминиевых плоскостей расстояние между ними устраивают не менее 1,5 см, чтобы обеспечить эффективную теплоизоляцию. Поверхность алюминии, как правило, не сохраняет естественного внешнего вида. Если поверхность алюминия ничем не обработана, на ней образуется слой окисла толщиной примерно 0,003 мм, не очень красивый и немного пятнистый . Поэтому обычно алюминиевые окна после изготовления и перед остеклением подвергают специальной электрохими ческой обработке - анодированию. При этом образуется одноцветный слой искусственного окисла равномерной толщины.
Алюминий допускает несколько видов поверхностной обработки. Механическим путем, в частности, шлифовкой, полировкой и т.п., устраняют неровности, выступы и т.д. При помощи травления или обезжиривания удаляют слой естественного окисла (предварительная подготовка для анодирования).
Качество анодирования может быть охарактеризовано следующим образом.
- А0. Никакой механической обработки поверхности не проводят. Анодное окисление производят после обезжиривания и травления. Поэтому после изготовления и обработки такие дефекты поверхности, как шероховатость, раковины и т.п., остаются видимыми.
- А1. Благодаря шлифовке образуется однородная матовая поверхность. Дефекты поверхности исключаются, но следы шлифовки остаются видимыми.
- А2. При помощи щеток добиваются однородной светлой поверхности. Дефекты поверхности частично ликвидируются.
- АЗ. Благодаря полировке образуется глянцевая поверхность, однако дефекты ликвидируются еще не полностью. Не исключено, что дефекты, имеющиеся на обратной стороне ребра, проявятся на лицевой.
- А4. При помощи шлифовки и обработки поверхности щетками образуется однородная светлая поверхность без дефектов. Скрытая коррозия исключена.
- А5. Шлифовка и полировка позволяют получить гладкую глянцевую поверхность, не имеющую дефектов. На такой поверхности также не наблюдают скрытой коррозии.
- А6. После травления поверхность становится матовой. Механической обработки не требуется. Раковин и шероховатости такая поверхность не имеет.
Окраску поверхности обозначают следующим образом: С-0 - бесцветная; С-31 - слегка бронзовая; С-32 - светло-бронзовая; С-33 - бронзовая средней интенсивности; С-34 - темная бронзовая; С-35 - черная.
Для получения описанных выше цветов окраски используют как электролиз, так и анодирование.
Серые тона: С-36 (светло-серый); С-37 (серый); С-38 (темно-серый) - получают только при помощи анодирования .
Следует иметь в виду, что при всех процессах, связанных с анодированием алюминия, невозможно добиться полной равномерности и однород ности окраски, особенно если детали изготавливали в разное время. Поэтому незначительные отклонения в окраске естественны и неизбежны.
Наряду с анодированием поверхности алюминия возможна также его окраска путем нанесения лаков на основе акриловых, полиуретановых смол или путем напыления лака. Подобные паки сохнут либо при нормальной температуре на воздухе, либо требуют обжига. В любом случае основание должно быть чистым, иначе происходят образование пузырьков и отслоение окрасочного слоя. Нанесенные таким образом слои лака неатмосферостойки, желтеют и шелушатся .
Здесь может иметь место, как и у окрашенной пластмассы, механическое повреждение поверхности. При этом становится видимым естественный серебристый тон металла. Однако возможно и исправление этих дефектов.
Для алюминиевых приборов действительны те же требования, что и для пластмассовых, в частности, окраску всех деталей приборов подбирают в тон окраске коробок и переплетов.
Возможны повреждения алюминия в процессе строительства брызгами известкового или цементного раствора. Если они остаются длительное время на поверхности алюминия, то последний повреждается. Поэтому в процессе выполнения строительных работ в доме алюминиевые окна полностью закрывают.
Если тем не менее вследствие длительного воздействия извести или других минеральных вяжущих или кислот на поверхности алюминия появляются следы повреждений, их удаляют путем механической очистки абразивными средствами, стекловолокном и другими средствами очистки. После такой очистки и повторной обработки вид поверхности существенно улучшается. Однако, несомненно, что при механической очистке поверхности алюминия отслаивается небольшой спой и толщина анодированного слон уменьшается, поэтому механическую очистку алюминиевой поверхности с дополнительной обработкой можно применить один раз - для восстановления внешнего вида алюминиевого изделия, и не может рассматриваться как постоянное решение. Если алюминий получен в таком виде, целесообразно отказаться от его механической очистки. Все подобные мероприятия ухудшают структуру поверхности надолго, поскольку абразивные средства способствуют износу и истиранию поверхностного слоя. А поскольку в процессе строительства загрязнения, как правило, неизбежны, это влечет за собой определенное снижение стоимости алюминиевых изделий, требующее компенсации.
Повреждение элементов алюминиевых окон имеет место и на фасадах, выполненных из сборных железобетонных конструкций. Выпадающие осадки вымывают из бетона частицы вяжущего, которые, стекая по поверхности алюминиевых окон, оставляют на них следы. Возможно также выцветание алюминия. Итак, все это показывает, что алюминий, наряду с влиянием атмосферных воздействий, во время строительства интенсивно подвергается воздействию минеральных веществ. Очистка алюминия на фасаде описана в памятке по алюминию А5 .
В связи с вышеизложенным, алюминиевые окна на стройплощадке устанавливают как можно позднее . Если это по каким-либо причинам невозможно, за окнами тщательно следят и укрывают от загрязнений. Что побуждает заказчика выбирать алюминий в качестве материала для изготовления окон? Как материал для фасада алюминий, исходя из эстетических соображений, удовлетворителен. В противоположность пластмассе он не производит впечатление недостаточно прочного или мягкого материала. При помощи анодирования алюминий можно окрасить в различные цвета. При помощи лаков и обжига практически достижимы любые расцветки. Стоимость окон или алюминия примерно на 50% выше стоимости аналогичных пластмассовых окон. Алюминиевые оконные коробки не требуют обслуживания в процессе эксплуатации. Однако, чтобы избежать травления алюминия, материал периодически чистят. Образование конденсационной влаги на профилях избегают при помощи правильного направления потоков теплого воздуха перед окнами .
Сталь и другие материалы
Сталь как материал для окон в жилых и общественных зданиях не используют. Она находит применение во вспомогательных зданиях и в промышленном строительстве. Недостатком стали является ее большая подверженность коррозии, которая требует постоянных эксплуатационных затрат. В соответствии с требованиями DIN 5594 окрасочную защиту стали от коррозии при помощи трехразовой окраски кистью, распыления или погружения выполняют на базе свинцового сурика и других аналогичных составов. Подверженность стальных окон коррозии можно существенно уменьшить путем их оцинкования. Оцинкование выполняют в цинковой ванне.Окраску в качестве защиты от коррозии наносят, окрашивая изделие три раза При этом образуются два промежуточных и один окончательный окрасочный слой.
Оцинкованные стальные детали также целесообразно после некоторого времени воздействия атмосферы один раз огрунтовать и один раз окрасить
К стальным окнам причисляют также пластмассовые окна, у которых для усиления жесткости поливинилхлоридных профилей устраивают вкладыши из стали Определяющим признаком такой конструкции является масса ПВХ, которая не превышает 1,5 кг на 1 м длины. При этом оказывается невозможной также сварка уголков из ПВХ для создания углового соединения. Здесь выполняют гребенчатое или другое какое-либо угловое соединение. Читателю, интересующемуся стальными окнами, можно рекомендовать ознакомиться с информацией фирм-изготовителей.
Наряду со сталью для изготовления окон используют также другие строительные материалы. Известны бетонные окна, причем бетон формуют в пластмассовой опалубке и для обеспечения статической устойчивости армируют круглой арматурной сталью. Кроме того, имеются пластмассовые окна, усиленные стекловолокном, причем петли устанавливают в пластмассу при формовании и поэтому при выходе их из строя смене подлежит весь переплет.
Предлагаются также смешанные конструкции из различных материалов. Так, хорошая статическая устойчивость деревянных окон комбинируется с почти не требующими ухода наружными алюминиевыми декоративными элементами (рис. 3.5) . Возможно также создание аналогичной конструкции, в которой наружную алюминиевую оболочку одевают на пластмассовый профиль (рис. 3.6).
Другие возможности связаны с тем, чтобы сконструировать алюминиевый профиль и снаружи для улучшения теплозащитных качеств и атмосферостойкости прикрепить к нему соответствующий пластмассовый профиль. Это исчерпывает все мыслимые комбинации. При использовании несущей деревянной конструкции с наружной облицовкой обращают внимание на то, чтобы вода не проникала в недоступные места.
Из статьи Вы узнаете:
Окна российского производителя Kaleva известны как в нашей стране, так и за её пределами. С момента своего основания компания изготавливает продукцию самого высокого класса, выполняя полный цикл работ: от самостоятельного производства профиля, до сборки элементов в готовую конструкцию.
Производственный процесс максимально автоматизирован, а лаборатория качества контролирует все этапы изготовления. Специалисты Kaleva постоянно работают над созданием новых моделей, характеристики которых позволяют без последствий переносить капризный климат российских регионов и долгое время выдерживать значительные колебания температур (от – 30°С до +30°С) в зависимости от сезона. Отечественные производители предъявляют к своей продукции более строгие требования, чем компании, занимающиеся изготовлением окон в Европе.
Стоит отметить, что предприятие Kaleva реализует окна только частным лицам и принципиально не сотрудничает с подрядными и строительными организациями. Объясняется это тем, что оптовики и крупные строители не заинтересованы в приобретении и установке в зданиях качественных окон. Они стремятся купить дешевле и больше за минимальную стоимость, не заботясь о комфорте будущих обитателей (так называемый ). По этой причине завод не «гонит» потоком стандартные конструкции типового размера, а работает с каждым заказом индивидуально.
Индивидуальный подход практически не сказывается на стоимости конечного изделия, так как высокая автоматизация большинства процессов позволяет значительно снизить его себестоимость.
Давайте же разберемся, как устроено производство пластиковых окон.
Производство пластикового профиля
Без профиля, надежно обрамляющего , не обходится ни одно современное бытовое окно. Оно служит своеобразной основой и опорой для стеклянных полотен, а поэтому при его изготовлении нужно учитывать множество значений:
- Уровень изменения объема при температурных колебаниях – коэффициент линейного расширения.
- Надежность – величину максимальных статических и динамических нагрузок.
- Возможность сделать раму максимально узкой – для увеличения рабочей площади конструкции и.т.д.
Правильно рассчитать и соотнести все параметры непросто, а поэтому большинство псевдо-производителей окон работает с готовыми покупными профилями , не заморачиваясь с трудоемким процессом. Они лишь собирают конструкции из готовых профилей и стеклопакетов, а затем продают их покупателям.
На заводе Kaleva производственный процесс организован в полном объеме, включая и экструзионные линии для изготовления пластиковых профилей.
Составляющие линии: экструдер, калибрационный стол, протягивающее устройство, отрезная пила, приёмный стол. P.S. А ведь на кого-то смотрит...
Линия, служащая для производства профилей, состоит из следующих элементов: экструдера, стола для калибровки, протягивающего устройства, пилы для обрезания профиля, стола для приемки.
Производятся профили из поливинилхлорида, находящегося в порошкообразном или гранулированном виде. Для экономии материала и максимального снижения количества отходов, в производстве используют также остатки переработанного профиля. Остатки образуются при распиле готового полуфабриката, а также после пробного прогона линии и вывода её на работу по заданным параметрам (достижения нужного уровня белизны и блеска поверхности). Иногда при настройке в отходы уходит до 200 метров профиля, зато после неё производство может не останавливаться в течение нескольких дней.
Одним из важнейших моментов в работе является запуск всей линии. Она может работать несколько дней и останавливаться только для очистки станков или для перенастройки на профили другого вида. После обработки в экструдере, сырой поливинилхлорид попадает в калибраторы. Правильное направление, как правило, задается вручную.
Экструдер представляет собой совокупность плоских дисков или пластин с отверстиями, через которые продавливается размягченный ПВХ. Отверстия в пластинах задают форму, которую будет иметь профиль.
Эскиз окна
Истоки технологического процесса производства металлопластиковых окон заложены в эскизе изделия, который делается конструкторами, исходя из результатов произведенного ими замера. Окна - это сложная инженерная конструкция. Чтобы качественно изготовить и установить окна необходимо получить множество параметров проема и назначить точные размеры и конфигурацию будущих изделий. Только специалист сделает это с требуемой точностью. В заказе обязательно должны быть отмечены такие детали, как:
- - материал, из которого будет изготовлено окно;
- - внешний вид окна (цвет профиля, конфигурация створок, толщина стекла и варианты остекления);
- - размеры, материал и цвет подоконников, отливов и москитных сеток;
- - дополнительные услуги (изготовление откосов, подъем изделий на этаж, вынос мусора после монтажа);
Компьютерная обработка данных
Из предоставленного конструктором эскиза изделия технологи берут необходимую информацию, а именно:
- -габаритные размеры окна;
- -конфигурацию;
- -тип профиля;
- -цвет изделия;
- -тип остекления окна;
- -дополнительные материалы;
Эти данные вводят в компьютер. Специальная программа обрабатывает данные и выдает на принтер чертежи, по которым на производстве специалисты делают раскрой и установку соответствующей фурнитуры, изготавливают стеклопакеты.
Хранение
Хранение запасов расходных материалов внутри помещения является более предпочтительным, т. к. материалы до поступления в работу должны быть выдержаны не менее суток при температуре не ниже 17 -20 градусов тепла. Работа при температуре ниже указанной, может создать сложности на разных этапах технологического цикла.
Производство изделий из ПВХ разбито на несколько основных производственных участков:
- · участок заготовки;
- · участок сварки изделий;
- · участок зачистки углов изделий;
- · участок установки импостов и уплотнительной резины;
- · участок установки фурнитуры;
- · участок установки готовых стекклопакетов и окончательная регулировка изделий;
- · участок заготовки. На этом участке производятся следующие операции:
Резка профиля. Армирующий профиль нарезается под углом 90°.
Первое, с чего начинается изготовление окна на производстве, это раскрой пластикового профиля, используемого для изготовления рамы, створки окна, а так же оконной перегородки (импоста). Данное действие производится на двухголовочной пиле, которая позволяет за одну операцию резать профиль с двух сторон в нужный размер. Имеющееся вытяжное устройство, включается параллельно с пилой и производит мгновенное удаление стружки, образующейся при распиловке профиля, обеспечивая, тем самым, чистоту рабочего места. Согласно программе резки, оператор должен произвести резку требуемого количества заготовок профиля заданной длины, по возможности, минимизировав отходы.
Резка и установка арматуры. По указанным размерам производится распил металлического усилителя, который представляет собой оцинкованный прокат, определенной конфигурации. Он необходим для придания пластиковому изделию механической прочности. Отрезок стали требуемой длины, заготовленный при помощи пилы для резки арматуры, вставляется внутрь профиля и закрепляется саморезами. Сборка осуществляется на специально оборудованном столе, имеющем продольные бруски, позволяющие свободно перемещать профиль и металлический усилитель по столу. Для свинчивания используется автоматический шуруповерт.
Фрезерование дренажных канавок
Фрезеровка дренажных (водосточных) отверстий в пластиковом профиле нужна для отвода из-под стеклопакета воды, образующейся в результате конденсации. Фрезерование производится до установки арматуры на специальном станке.
Фрезерование поперечины (импоста)
Торец заготовки поперечины требуемой длины обрабатывается на торцефрезерном станке специальным набором фрез. Предварительно подготовленная для крепления поперечина устанавливается в раму после сварки.
Изготовление пазов и отверстий под фурнитуру
Последующая стадия - в предварительно армированном профиле выполняется фрезерование пазов под замки различных типов. Параллельно проводится сверление отверстий под ручки. Операция выполняется на копировально-фрезерном станке который имеет трехшпиндельный редуктор и верхнюю подвижную платформу с вращающейся фрезой выбирающей паз под фурнитуру, а еще три фрезы позволяют делать отверстие для поворотной ручки.
Участок сварки изделий из ПВХ
Сварка профилей производится при помощи специальных станков. Сварочные станки могут иметь одну, две, или четыре сварные головки. Наиболее производительным является станок с четырьмя сварочными головками, т.к. процесс сварки изделия происходит за один цикл. На двухголовочном станке сварка происходит за два цикла, а на одноголовочном соответственно за четыре цикла. В процессе сварки необходимо строго выдерживать необходимые условия сварки:
Температура сварного ножа 230 - 250 °С.
Поверхность ножа должна быть чистой.
Тефлоновое покрытие ножа протирают чистым хлопком или бумажным полотенцем каждый час, на «горячую», без использования растворителей.
Время разогрева шва - 25 - 40 сек.
Время сварки шва - 25 - 40 сек.
Перед установкой заготовок на сварочный станок необходимо убедиться в чистоте свариваемых поверхностей, так как смазка, пыль, стружка ПВХ или металла резко ухудшают качество сварки угла.
После окончания процесса сварки производят визуальный контроль качества сварного шва.
Шов должен иметь белый цвет (потемнение недопустимо, так как свидетельствует о том, что температура нагрева сварочного ножа была завышена или завышено время разогрева).
Шов должен быть равномерным.
Заготовки должны быть проварены по всей площади свариваемой поверхности.
Контроль соответствия габаритных размеров изделий согласно бланка заказа.
Сварка
Теперь наступает один из важных и ответственных этапов - сваривание заготовок из профиля, в результате чего получается полуфабрикат будущего пластикового окна. Технологически это выглядит так: изделия устанавливаются к шаблонам и фиксируются пневмоприжимом. Затем происходит расплавление торцов заготовок, после заданного времени данная операция прерывается, и заготовки в местах расплавления прижимаются друг к другу. Изделие некоторое время остывает, шов твердеет. Сварка производится на предназначенных для этой цели автоматах с числом сварочных головок от 1 до 4 - х.. Для стандартных конструкций используется двухголовочная сварка, а для нестандартных конструкции со сложной конфигурацией - одноголовочная усорезная сварка.
Участок зачистки углов изделий из ПВХ
Зачистку углов изделий проводят вручную или на специальном станке. При зачистке вручную применяют стамеску с узким лезвием и специальный нож серповидной формы.
При зачистке углов зачистными автоматами необходимо обращать внимание на лицевые поверхности профиля, чтобы не происходило их повреждение фрезами.
Автоматический станок зачищает одновременно один угол.
После окончания зачистных работ и контроля качества зачистки, изделия устанавливаются на специальные стойки промежуточного хранения.
Зачистка углов
Следующий этап по изготовлению пластикового окна - это фрезерование углов после сваривания. Данное действие необходимо для зачистки углов, т. к. на сварных швах остаются наплывы, которые в дальнейшем помешают нормальному функционированию окна. Для удаления наплыва сварного шва с внешней, внутренней, лицевой и наружной сторон сварной конструкции используется многофункциональный станок.
Участок установки импостов и уплотнительной резины
В профиле импоста арт. PR 3.082 имеются специальные отверстия, к которым при помощи двух шурупов 5 х 40 (4 х 40) мм присоединяются соединитель импоста PR V082. Иногда при монтаже применяют саморезы 4 х 25 мм, что ослабляет крепление соединителя к импосту.
Производится разметка мест установки импоста. Необходимо отметить, что разметку проводят от одного края рамы и затем контролируют расстояние с другой стороны рамы.
По специальному кондуктору сверлится отверстие под саморез 5 х 70 мм.
Импост с соединителем заводится внутрь рамы и устанавливается строго по разметке.
Соединитель импоста прикрепляется к рамному профилю при помощи 4-х саморезов 4 х 25 мм.
В заранее просверленное отверстие в рамном профиле заворачивается саморез 5 х 70 мм.
Необходимо обратить внимание на то, что при установке импостов в рамный профиль с армирующим арт. 207, четыре крепежных самореза будут вворачиваться только в пластик. Для надежности крепления применяется дополнительный крепеж соединителя импоста саморезом 5 х 70 мм. В случае установки импоста в створку или на импост четыре крепежных самореза 4 х 25 мм вкручиваются в металлический армирующий профиль. В этом случае дополнительный крепеж 5 х 70 мм не требуется.
Установка уплотнительной резины
Уплотнение в створочной конструкции производится единым куском уплотнительной резины. Погружение уплотнения в паз должно начинаться в середине верхней перекладины конструкции. Уплотнительная резина вручную заводится в приемный паз таким образом, чтобы не происходило его растяжения. Стыкуется уплотнитель при помощи специального клея (А,С).
Уплотнитель на створках дополнительно подклеивается по углам. В конструкции окна с импостом в случае створки в раме необходимо дополнительно профрезеровать отверстие (можно применить стамеску или ручную фрезерную машинку) в месте примыкания импоста (В). По стыку уплотнитель также проклеивается специальным клеем.
Если импост установлен правильно, то следует переходть к установке уплотнительной резины.
Участок установки фурнитуры
Отфрезерованное изделие, представляющее собой скелет окна, теперь готово к установке фурнитуры. От правильности монтажа последней зависит качество функционирования пластикового окна при эксплуатации. На этом этапе производится соединение готовых рам и створок в соответствии с конструкцией конкретного оконного блока. До остекления необходимо установить всю фурнитуру и убедиться в её исправной работе.
В общем виде операция по установке фурнитуры выглядит следующим образом:
Поворотно-откидная створка
Устанавливается нижняя петля на створку, угловые переключатели и основной запор, далее, в зависимости от ширины створки:
- А) ножницы и средний запор на створку (узкая створка до 650 мм.),
- Б) нижний средний запор, ножницы и средний запор на створку (свыше 650 мм.).
На коробку устанавливаются верхняя и нижняя петли, поворотно-откидная ответная планка и ответные планки по периметру.
Поворотная створка
В зависимости от ширины створки устанавливаются:
- А) верхняя и нижняя петля и основной запор (узкая створка).
- Б) либо верхняя и нижняя петли, угловые переключатели, основной запор и средние запоры сверху и снизу створки, а также среднеразъемная петля.
На коробку устанавливаются верхняя и нижняя петли и ответные планки.
Фурнитура крепится саморезами 4 х 25 мм и 4 х 40 (петли).
При ширине створки до 650 мм устанавливается один комплект подпятников снизу со стороны ручки, при ширине свыше 650 мм устанавливаются два комплекта подпятников - со стороны ручки и петли. Установка подпятников предотвращает провисание створки.
Участок установки готовых стекклопакетов
Неотъемлемым этапом в производстве металлопластиковых окон является установка стеклопакетов. Эта операция очень специфична, в силу хрупкости материала, из которого изготовлен стеклопакет, поэтому ее выполняют на специально установленном и выставленном в двух плоскостях стенде. Операторы при помощи пластиковых прокладок распирают стеклопакет в створке и раме пластикового окна для придания максимальной жесткости пластиковой конструкции. Так же производится дополнительная регулировка фурнитуры на изделии для более плотного прижима по периметру створки.
Стеклопакет устанавливают согласно конструкторской документации системы.
Необходимо учитывать следующие особенности установки стеклопакета в створку:
А) Прокладки под стеклопакет на несущие фальцевые вкладыши установить плотно, в натяг, чтобы створка со стеклопакетом образовывала жесткий треугольник (рис.1). Для этой цели используют специальную пластмассовую лопаточку. Если этого не выполнить, створка провиснет в первые же дни.
- Б) Даже если используются регулируемые петли, провисание створки устранять в цехе вышеуказанным способом. Запас регулировки петель оставить на монтаж.
- В) Не следует изготавливать створки размером, превышающим допустимых в документации норм. В процессе распирания створки стеклопакетом профиль будет заметно деформирован, а полоска заливки стеклопакета окажется неравномерно видна.
- Г) В отличие от стеклопакета одинарное стекло не обладает жесткостью в осевом направлении и в процессе распора может лопнуть.
Остекление производится в горизонтальном или вертикальном положении. Стеклопакеты укладываются в соответствующие оконные блоки и выравниваются при помощи клиньев. Штапики, предварительно нарезанные на специальной пиле, устанавливаются в пазы для штапиков.
Функциональное назначение подкладок под стеклопакеты
Подкладки под стеклопакеты предназначены для следующего.
Распределять вес стеклопакета, выравнивать таким образом нагрузку на раму, и дополнительно исключать нежелательные напряжения, возникающие из-за перепада температур, условий эксплуатации и так далее.
Предотвратить возможность отжима створки при ее взломе.
Исключить нежелательный контакт стеклопакета с фальцем рамы или створки.
Проверка
На стенде для остекления и контроля демонстрируется окно в рабочем режиме, проверяется прямоугольность конструкций, отсутствие повреждений и работоспособность фурнитуры. Производится упаковка и готовое окно поступает на склад готовой продукции. В случае изготовления изделия из цветного или ламинированного пластика оно обязательно упаковывается в картон.
Линия по производству пластиковых окон основывается на целом ряде станков, которые выполняют всю подготовительную и основную работу по изготовлению конструкций. На каждом отдельном технологическом этапе предусматриваются индивидуальные станки для производства пластиковых окон.
Технология производства пластиковых окон делится на следующие шаги:
- Бизнес по производству пластиковых окон начинает свое существование с резки армирующего профиля для будущей оконной конструкции. Для этого этапа применяются специальные пилы для резки армирования, которые снабжаются абразивными отрезными кругами либо дисками для резки по металлу. Далее, для удаления заусенцев, армирующий профиль следует на наждачный станок.
- Второй этап предвидит резку ПВХ профиля. Для этого используются специальные станки для производства пластиковых окон, а именно: одноголовочные или двухголовочные усорезные пилы, которые отличаются горизонтальной или вертикальной посадкой диска для резки пластика.
- Фрезерование отверстий водоотвода. Для этого применяется фрезерный станок с хвостовиком в 8- 12 мм и длиной рабочей части в 30- 50 мм, а также одноперой концевой фрезой, диаметр которой 5 мм. Помимо этого, фрезерование может осуществляться вручную при помощи электродрели и сверла, диаметр которого 5 мм.
- Армирование ПВХ профилей металлическими армирующими профилями. Операция осуществляется при помощи специального станка, который крепит армирование с примнением специальных подкладок. Армирование может осуществляться и вручную, используя ручную дрель или шуруповерт.
- На копировально- фрезерном станке выполняется сверление отверстий нужного размера для ручки и процедура фрезерования фурнитурного европаза створки.
- Фрезерование торцов импоста с помощью фасонных фрез.
При сборке импоста, цех по производству пластиковых окон руководствуется технической документацией производителя ПВХ профиля.
- Сварка профилей коробки и профилей створки. Процедура сварки выполняется при помощи специального сварочного станка, который оснащен четырьмя сварочными головками. Сварка осуществляется при температуре в 250 градусов и длится около минуты.
- Установка подставочного профиля и сборка импоста. Данная операция выполняется только лишь вручную на столе для сборки при помощи шуруповерта или электродрели.
- Установка уплотнительных профилей. Эти комплектующие для производства пластиковых окон могут заводится в приемный паз специальным закаточным роликом или вручную. Для стыковки концов уплотнителя, берется циано-акрилатный секундный клей.
- Навеска оконной фурнитуры.
- Фурнитура поворотной створки устанавливается в таком порядке:
- основной запор;
- угловые переключатели;
- нижняя и верхняя петли;
- средние запоры сверху и снизу створки;
- дополнительный петлевой прижим;
- ответные планки запорного механизма;
- верхняя и нижняя петли.
- Процедура резки штапика и установки стеклопакета. Для резки штапика применяют штапикорезный станок. При установке стеклопакета, завод по производству пластиковых окон придерживается конструкторской документации. Регулировка фурнитурных механизмов осуществляется строго в вертикальном положении на стенде. После окончания процесса регулировки фурнитуры и проведения контроля качества, полностью завершено оконное производство и монтаж пластиковых окон может осуществляться специализирующимися организациями.