СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС

Примеры опытных участков для изготовления трехслойных конструкций, а также проект, цеха для механизированного их изготовления

Как указывалось, в СССР пока отсутствует массовое, заводское из - Готовление конструкций этого типа. Описанные выше конструкции из­готовлялись на опытных участках с различной степенью механизации.

Вместе с тем также запроектированы и начинают осуществляться механизированные цехи для изготовления трехслойных конструкций.

Схема одного из таких цехов, а также примеры опытных участков для изготовления светопрозрачных конструкций и трехслойных панелей подвесных потолков описаны ниже.

Участок для изготовления панелей светопрозрачного покрытия бас­сейна, санатория в г. Пушкино.

Светопрозрачные панели, примененные для покрытия бассейна (рис. 1.22), имели размеры: по длине до 7,9 м, по ширине 2,7 м и по толщине 55 мм. Радиус кривизны коньковых панелей составлял 5,67 му А цокольных — 8,94 м. Они склеивались из среднего волнистого и двух плоских обрамляющих листов стеклопластика толщиной 2 мм.

Схема участка для изготовления этих панелей[70] показана на рис. 7.15.

Готовые листы стеклопластика разрезали на заготовки нужных раз­меров и подавали их на шлифовальный станок, где с помощью наждач­ной бумаги склеиваемые поверхности делали шероховатыми. После этого листы подавали в пневматический пресс, где их склеивали между собой с применением высокочастотного нагрева. Затем проверяли раз­меры стыкованных листов и качество склеивания.

Проверенные листы с помощью кантователя, имеющего возвратно - поступательное движение, по направляющим подавали в отделение для нанесения клея. Это отделение было оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией и имело изолированное помещение для приготовления клея.

После нанесения клея листы на кантователе подавали к вакуум - формам, где собирали и склеивали панели. Затем формовали окаймляю­щие продольные профили из стеклопластика и производили окончатель­ную доделку панелей.

При склеивании стеклопластиков большое значение имеет подготов­ка поверхности соединяемых листов. Прочность при сдвиге в случае незачищенного материала составляет всего 19—22 кГ/см2 при разру­шении по клею, а зачищенного шлифовальной шкуркой 80—82 кГ/см2 При разрушении по стеклопластику.

Операция шерохования трудоемка и вредна для здоровья. Поэто­му выполнять ее надо на механизированных станках, оборудованных сильной вытяжной вентиляцией. Для этой цели применялся шлифоваль­ный трехцилиндровый станок с гусеничной подачей и верхним располо­жением цилиндров. На этом станке можно производить обработку стек­лопластика шириной до 1250 мм со скоростью подачи 4—12 м/мин.

Так как размер выпускаемых промышленностью стеклопластиковых листов значительно меньше размеров панели, потребовалось соединение восьми-девяти листов между собой, что осуществлялось с применением двойной накладки. Для стыкования листов была разработана установ­ка, состоящая из пневматического шлангового пресса, высокочастотного генератора ЛГД-10А и рольгангов. Энергия от генератора к электродам пресса передавалась через коаксиальный кабель. Листы склеивались за 5—7 мин при напряжении на электродах 4 кв и частоте 10 мгц.

Для склеивания листов и панелей применялся полиэфирный клей ПН-1. Перемешивание производили в механической клеемешалке с не­прерывным охлаждением, учитывая высокие экзотермические свойства клея. Наносили клей путем распыления установкой, состоящей из пере­движного компрессора, системы шлангов, клеевой бочки и распылитель­ного пистолета 0-45.

Запрессовку панелей вели в вакуумной установке, разработанной по указанной выше принципиальной схеме (рис. 7.4).

Для обеспечения герметизации по контуру формы были предусмот­рены деревянные бруски сечением 60X60 мм с желобом, в который

Укладывался замкнутый шланг. Для герметизации пространства, в ко­тором находилась панель в процессе склеивания, в шланг подавалась вода или воздух под давлением 1,5—2 атм.

Для уменьшения срока выдержки панелей в прессе применялись листовые электронагреватели, представляющие собой высокоомическое

Сопротивление из проволоки, запрессованной на термостойком связую­щем между слоями изолирующих обкладок из стекломатериалов [115]. Для равномерного распределения температуры по. площади нагревате­лей их поверхности были оклеены — листом из алюминиевого сплава толщиной 0,5 мм. Благодаря применению электронагревателей, процесс выдержки гнутых светопрозрачных панелей в прессе снизился более чем В 20 раз (по сравнению с выдержкой без подогрева).

Операции по сборке и запрессовке панелей выполнялись в такой последовательности (рис. 7.16). После нанесения клея на лист, укреп­ленный на кантователе, последний подавался по направляющим к бор­ту формы; затем освобождались зажимы, крепящие лист, после чего он укладывался непосредственно на нижний ряд нагревателей. Укла­дывались: волнистый лист, затем обрамляющие бруски, шаблон с за­ранее наформованным стеклопластиком и верхняя обшивка. Затем вы­равнивались элементы панели и производилась укладка верхнего ряда листовых электронагревателей теплоизоляционного слоя, прокладок и накидки. Выполнялась герметиза­

Ция по периметру, включался ва­куум-насос и нагрев.

На основании опытов были установлены следующие режимы склеивания панелей: давление 0,1—0,16 кГ/см2 площади панели (разрежение 90—110 мм рт. ст.): Нагрев панелей в запрессованном состоянии 1 ч и охлаждение под давлением 1 ч. Общий вид скле­енной светопрозрачной панели после выемки из пресса показан на рис. 7.16, б.

Участок для изготовления трехслойных панелей подвесных потолков на Карачаровском механическом заводе

Конструкция плиты подвес­ного потолка представляет собой (см. рис. 1.13) соты (решетку) из древесноволокнистых плит

Обезжирила - ние и оксиди­

Постановка ааклепой

Станки: 1 — круглопильный; 2 — фуговальный; 3 — рейсмусовый; 4 — ленточно - пильный; 5 — строгальный, четырехсторонний; 6 — сверлильно-пазовальный вертикаль­ный; 8 — для раскроя крупноразмерных неметаллических материалов; 9 — для шеро - хования крупноразмерных листов стеклопластика; 48 — обдирочно-точильный; 49—вер­тикально-сверлильный.

Прессы: 11 — пневмошланговый для стыкования стеклопластика с нагревом в поле токов высокой частоты; 41 — кондуктор для сборки и склеивания обрамляющих элементов панели; 53 — однопросветный пневмошланговый для склеивания панелей шириной до 2,4 м 54 — гидравлический для склеивания панелей шириной до 1500 мм Пакетами.

Установки: 15— для нанесения каучуковых клеев; 17 — для изготовления па­нелей со средним слоем из фенолформальдегидных и заливочных композиций; 19 — для изготовления сплошных блоков полистирола в размер панели; 20 — для из­готовления трехслойных панелей путем вспенивания полистирола в полости изделия; 21 — для предварительного вспенивания полистирола и система пневмотранспорта-. 27 — для мойки тары и клеевых бачков; 32 — для нанесения клеев методом контакт­ного налива; 35 — для нанесения клеев средней вязкости распылением; 36 — для об­работки поверхности асбоцемента; 40 — для нанесения клеев высокой вязкости поло­сами; 59 — для ручной дуговой сварки в среде аргона.

Стенды: 38 — для нанесения клея; 43 — для клепки обрамляющих элементов; 45 — для сборки двухслойных светопрозрачных панелей из стеклопластика; 47— для сборки металлических рам с деревянными элементами панелей с оконными проема­ми; 51 — для промежуточной сборки панелей с оконными проемами и вставками; 52 — для окончательной сборки панелей с оконными ироемами и вставками; 56 — для сборки панелей до запрессовки пакетным способом; 60— для клепки панелей оконча­тельной их сборки и отделки.

Рольганги: 31 — роликовый; 33 — приставной; 16 и 57 — шариковый.

Контейнеры: 18 — для обшивок.

К л е е м е ш а л к и: 25 — для приготовления клеев средней вязкости; 26 — для приготовления клеев высокой вязкости.

Механизмы и приспособления различные: 23 — вибрационное си­то для просеивания наполнителя; 34 — тележка-кантователь для нанесения клеев распылением и подачи их на сборочный стенд; 42—кондуктор для сверления отвер­стий в обрамляющих элементах; 46 — вайма для стыкования (склеивания) элементов из жестких пенопластов; 50 и 62 — столярный верстак; 55 — поддон с электронагре вателями для пакетирования и склеивания панелей; 58—машина для точечной сварки алюминиевых сплавов; 66 — электрический подвесной кран (однобалочный, трех - онорный).

Захватные приспособления: 63 — захват-кантователь с вакуумпрч - сосом для транспортирования и кантования листов; 64, 65 — траверсы для захвата и транспортирования панелей, поддонов и панелей на поддонах.

Вспомогательное оборудование: 7, 10, 12, 14, 29 — столы; 22, 61 — Шкафы для хранения материалов и инструментов; 39 и — стеллажи; 24 — весы; 68 — промежуточный склад; 70 — подъемные двери.

Вентиляционные и санитарно-технические установки и приспособления: 13, 28, 37 — вытяжные шкафы; 67 — вентиляционная ка­мера; —местный отсос; 30 — умывальник; 71 — пар; 72 — холодная вода; 73 — ежа - тын воздух; 74 — канализация; 75 — отвод конденсата

(ДВП), оклеенные снизу листом алюминия, сверху стальными листами. По контуру панели установлен стальной гнутый профиль, прикреплен­ный заклепками к обшивкам.

Схема технологического процесса изготовления таких панелей на Карачаровском механическом заводе и общий вид участка показаны на рис. 7.17.

Металлические листы подвергались химическому оксидированию в специальных ваннах, имеющихся на заводе.

Решетку из ДВП заготовляли на стандартных круглопильных стан­ках по дереву. При этом обрабатывались не отдельные листы, а их па­кеты. Сборку элементов среднего слоя и общую сборку панели выпол­няли на стендах, снабженных необходимыми устройствами для фикса­ции и закрепления отдельных элементов в процессе сборки и склейки.

Клей наносили на листы распылением при помощи пневматических пистолетов КВС-2 или С-35 при давлении воздуха 2—2,5 атм и вязко­сти клея 25—50 сек по ВЗ-б. При нанесении клея на ДВП их предвари­тельно собирали в пакет. После нанесения клея листы подсушивались при температуре 40—50° С в течение 1 ч для полного удаления раство­рителя. Затем элементы панели (листы и решетки из ДВП) помеща­лись в пресс, где выдерживались в течение 10—13 мин при температуре 90—100° С и давлении 5 кг на 1 см2 склеиваемой поверхности. Затем производилось охлаждение (без снятия давления) до температуры 30—40° С. Следует отметить, что, как показали испытания, основная прочность склеивания (80—90%) достигалась сразу же после охлаж­дения К

Проект цеха для изготовления трехслойных панелей из алюминия, асбестоцемента, стеклопластика и пенопласта[71]

Описанный ниже цех клееных панелей предназначается для опыт - но-промышленного производства строительных конструкций, представ­ляющих собой в основном клееные стеновые панели и плиты покрытий. В качестве обшивок этих конструкций применяются листы из алюминие­вых сплавов, плакированная сталь, асбестоцементные листы, в качест­ве среднего слоя — полистирольный или феноло-формальдегидный пе­нопласты, бумажный сотопласт с ячейками, заполняемыми перлитом, пеностекло (см. главу 4). Кроме того, в цехе предусмотрено изготовле­ние светопрозрачных панелей из стеклопластика.

Организуемый цех предназначается также для выполнения экспе­риментальных работ по совершенствованию конструкций и технологи­ческого процесса (изготовления этих конструкций). Производственная программа цеха установлена заданием в 100 тыс. м2 панелей и плит в год при двухсменном режиме работы. Цех клееных панелей в соот­ветствии с технологическим процессом состоит из следующих отделений и участков (рис. 7.18): 1 — отделение раскроя и обработки клееметал­лических материалов; 2 — участок стыкования стеклопластика; 3 — от­деление изготовления среднего слоя панелей из вспенивающихся пено­пластов; 4—9 — участки нанесения и сушки каучуковых клеев и окрас­ки, приготовления клеев, нанесения клеев средней и высокой вязкости, сборки и склеивания обрамляющих элементов, сборки двухслойных светопрозрачных стеклопластиковых панелей и панелей с оконными коробками и глухими клееными вставками, сборки трехслойных па­нелей.

В порядке кооперации в других цехах для производства клееных панелей выполняются: 1) раскрой и обработка элементов панелей и плит из металлических материалов (листовых и профильных); 2) химическая подготовка поверхностей алюминиевых листовых и профильных элемен­тов к склеиванию (обезжиривание, оксидирование, анодирование); 3) изготовление метизов и закладных металлических деталей, требую­щих механической обработки; 4) сборка и сварка рам для панелей и плит, изготовляемых из алюминиевых сплавов.

Технологический процесс производства конструкций принят в соот­ветствии с приведенными выше принципами и указаниями по техноло­гии склеивания конструкций [116]. В цехе широко использовано описан­ное оборудование, в особенности связанное с изготовлением трехслой­ных панелей путем вспенивания пенопласта в полости панелей с одно­временным припениванием.

Для изготовления таких конструкций или среднего слоя панелей путем вспенивания пенопластов в размер панелей в составе цеха преду­смотрено обособленное отделение, расположенное в соответствии с тех­нологическим потоком в осях 9/10—7 и Л—К.

В этом отделении предусмотрено изготовление панелей из полисти - рольного или феноло-формальдегидного пенопластов, получаемых пу­тем вспенивания заливочных композиций непосредственно в полости панелей с одновременным приформованием (приклеиванием) к обшив­кам панелей и к элементам обрамления.

На этом же оборудовании можно изготовлять и блоки среднего слоя на размер панели.

Для изготовления панелей со средним слоем из полистирольного ненопласта (или только среднего слоя) в отделении предусмотрен опи­санный комплект оборудования (рис. 7.8), состоящий из агрегата для предварительного вспенивания, транспортера, системы пневмотранспор­та, бункеров-накопителей и форм для вспенивания блока или в полости изделия среднего слоя панелей из полистирола (рис. 7.9).

Для изготовления трехслойных панелей со средним слоем из фе­нольного пенопласта с припениванием его к обшивкам в процессе вспе­нивания или отдельных блоков в размер панели предусмотрена (поз. 17 На рис. 7.18) специальная установка.

Описанный цех в известной степени универсален, так как в нем предполагается изготовлять конструкции с различными обшивками (алюминия, асбестоцемента и стеклопластика) и средним слоем (пено­пласт, сотопласт). Цехи же, запроектированные для Иркутска и Мага­дана, ориентированные на производство конструкций для отдаленных районов, имеют более узкую номенклатуру — преимущественно плиты покрытий и панели стен из алюминия и пенопласта. Это упростило про­ектирование и позволило лучше механизировать производственные про­цессы. Однако принципы технологического процесса и виды оборудова­ния остались теми же. Как и в описанном цехе, основным способом остается изготовление панелей методом вспенивания в полости панели с одновременным припениванием. При этом сжатые обшивки выполня­ют, как правило, гофрированными.