Конструкционный профиль
Оконный профиль В настоящее время для строительства оконных блоков применяются древесина, алюминий и пластик. Дерево - наиболее экологически чистый материал, но он требует значительно большего ухода, чем алюминий или пластик. Алюминиевые окна очень прочны, однако обладают высокой теплопроводностью и сравнительно дороги. Пластиковые же окна в значительной степени универсальны: они достаточно экологичны, требуют минимального ухода, обладают достаточно высокой прочностью и хорошими теплоизоляционными свойствами, стойки к коррозии и атмосферным воздействиям. Они значительно дешевле алюминиевых и даже деревянных окон, если иметь в виду современные окна из наборной древесины разных пород. Современный высокопрочный поливинилхлорид (ПВХ) не коробится на солнце, не боится мороза, влаги, кислотных дождей. Современная технология полностью исключает выделение пластиками токсичных веществ. Кроме того, оконные блоки из ПВХ не поддерживают горение. Оконный профиль - довольно сложная конструкция, имеющая несколько воздушных камер (чаще всего три), разделенных ПВХ-перегородками. Трехкамерные и четырехкамерные ПВХ системы 
(а) трехкамерные рама и створка; б) четырехкамерные рама и створка)I - профиль коробки (рама), II - профиль створки (створка), III - штапик.1 - основная камера, 2 - дренажная камера (предкамера), 3 - камера для крепления фурнитуры, 4 - дополнительная камера для увеличения термического сопротивления, 5 - армирование, 6 - паз для крепления фурнитуры, 7 - пазы для крепления дополнительных профилей, 8 - паз для крепления штапика, 9 - наклонный фальц для отвода воды, 10 - водоотвод, 11 - уплотнения, 12 - подкладка под стеклопакет. Внутри основной камеры устанавливается металлическая арматура, которая обеспечивает жесткость рамы. По всему контуру профиля рамы и створок проходит уплотнитель. В верхней и нижней частях оконной рамы фрезеруются вентиляционные отверстия для отвода конденсированной влаги из внутренних плоскостей, водоотводящие отверстия, через которые уходит попавшая во время дождя влага, пазы для крепления дополнительных профилей, механизмы открывания створок.Все оконные системы включают в себя как профили, предназначенные непосредственно для изготовления окон - рамы, створки, импоста, так и профили, позволяющие осуществить эффективный и качественный монтаж оконного блока в проеме. Профили рамы, створки, импоста, а также профили для распашных безимпостных окон (в некоторых источниках - профили с нащельной манжетой (штульпом) или упорной планкой - так называемые штульповые профили) относятся к группе основных профилей, которые формируют базу любой профильной системы. Все крупные производители выпускают по 5-7 наименований основных профилей каждого вида, что позволяет проектировщику учитывать требования архитектуры, статики и теплотехники для различных климатических районов, в зданиях различной этажности и ориентации. При этом в зависимости от архитектурной композиции и расчетных нагрузок, основные профили устанавливаются в окне в различных комбинациях.
Оконная рама
Состоит из пластикового профиля, внутри которого находится стальной оцинкованный армирующий профиль, имеющий П-образную форму или форму прямоугольной трубы. В углах сварки двух профилей армирующего профиля нет, т.к. это бы помешало процессу сварки. Но само соединение настолько прочное, что при испытании сварочного шва на разрыв излом происходит в различных местах, но не по месту сварки. Пластиковый и стальной профили соединяются между собой при помощи шурупов - саморезов. Основное назначение рамы состоит в том, что именно она придает конструкции жесткость, поскольку через нее осуществляется крепление окна в оконном проеме. Примеры коробок ПВХ систем 
СтворкаТак же как и рама, состоит из профиля, внутри которого находится стальной оцинкованный армирующий профиль П-образной формы.Створка необходима для того, чтобы окно имело открывающиеся части. Примеры створок представлены на рисунке 1.3 Примеры створок ПВХ систем 
ИмпостПредназначен для того, чтобы обеспечить соединение двух или более створок в конструкции одного окна. При этом каждая из створок может открываться независимо друг от друга. Импост имеет и второе назначение: он может использоваться для соединения двух стеклопакетов или сэндвичей в конструкции створки или рамы. Примеры импоста ПВХ систем 
тульп Пластиковый профиль, который так же, как и импост, служит для соединения двух створок, но, в отличие от импоста, одна створка является зависимой от другой при открывании и не имеет оконной ручки. Эту створку можно открыть, лишь открыв основную створку с ручкой. И створка без ручки не может быть поворотно-откидной. Преимущества штульпового соединения перед импостом заключается в том, что если полностью открыть две створки, то проем будет полностью свободным, т.к. штульп в отличие от импоста крепится не к раме, а к створке. Примеры штульпа ПВХ систем 
Все профили, отличные от основных, и выпускаемые производителем в рамках конкретной системы, относятся к группе дополнительных профилей. Дополнительные профили в каждой оконной системе отличаются многообразием, в силу чего достаточно сложно поддаются классификации. Однако, по функциональному назначению можно принципиально выделить несколько групп наиболее распространенных профилей. К первой группе относится доборный профиль, непосредственно предназначенный для производства конструкционного профиля - подставочные профили, удлинители, расширители, различные виды штапиков, поворотные, соединительные профили и др.
Штапик
Конструктивный элемент окна, выполненный из пластика. В зависимости от толщины стекла, стеклопакета или сэндвича, штапик может иметь различную ширину. Предназначен для того, чтобы закрепить стеклопакет. Различные конфигурации ПВХ штапиков 
Примеры соединительных и расширительных профилей представлены на рисунке 1.7. Примеры соединительных и расширительных профилей
Вторую группу дополнительных профилей образуют профили, для обеспечения качественного и технологичного монтажа оконного блока в существующем проеме набор которых определяет гибкость и разнообразие архитектурных решений, возможных в рамках данной системы. В особую группу, функционально занимающую промежуточное положение между основными и дополнительными профилями, следует выделить реставрационные профили и усилители.
Реставрационный профиль представляет из себя профиль рамы, закрепляемый на существующую коробку старого окна без ее демонтажа. Применение реставрационных профилей делает работы по замене окна менее трудоемкими и позволяет сохранить устоявшийся за много лет температуро-влажностный режим в зоне примыкания окна к стене. В качестве недостатка окон с реставрационным профилем следует отметить уменьшение площади светопроема при замене окон. Усилитель применяется в том случае, если тонкий соединительный профиль из пластика или импост не проходят по статическому расчету, а применение более мощного импоста невозможно. В некоторых системах при необходимости предусмотрено применение усилителей из алюминия. Наиболее широкое применение усилители находят в витражных конструкциях, для которых не предусмотрены какие-либо другие специальные профили. Профиль для дверей По своей сути двери отличаются от окон лишь тем, что испытывают значительно большие нагрузки. В остальном же, именно прочность определяет такое заметное на глаз различие. Наиболее прочные и жесткие двери выполняются из алюминиевого профиля. Такие двери служат десятилетиями при самых интенсивных людских потоках; их даже можно отнести к дверям «повышенной взломоустойчивости». К недостаткам таких дверей можно отнести «суховатый» внешний вид и невысокие теплотехнические характеристики. Этих проблем лишены двери из специального ПВХ-профиля. Пластиковые двери получили широкое распространение и признание за последние несколько лет. Это связанно как с высокими техническими характеристиками, так и эстетичностью и практичностью пластиковых дверей. Межкомнатные, балконные и входные пластиковые двери превосходно подходят для офисов и жилых помещений благодаря прочности и долговечности используемого материала. К тому же, разнообразие форм и оттенков пластиковых дверей удовлетворяет самых взыскательных покупателей. Более того, пластиковые двери требуют незначительных расходов на мелкий ремонт и уход. Пластиковые двери могут быть одно-, дву- и многостворчатыми. Практически все известные производители пластиковых профилей для окон имеют отдельную линейку профилей для дверей, которые прошли и подтвердили свою надежность после многочисленных суровых испытаний. Но обратной стороной высоких характеристик является прочность. Со временем каркас двери проседает, «вытягивается» из прямоугольной формы в подобие параллелограмма, особенно если дверной проем большого размера, а дверь выполнена стеклянной, без внутренних раскрепляющих элементов. Справедливости ради, стоит отметить, что сама дверь остается «в плоскости», так что для помещений со средней проходимостью, где есть требования по теплу и внешнему виду, ПВХ-дверям можно отдать предпочтение. Двери, производимые из ПВХ-профиля могут быть входными, межкомнатными и балконными. Профили для входных дверей имеют гораздо большее сечение, более мощный армирующий профиль. Специфика использования балконных дверей сродни окнам: требования к балконным дверям аналогичны, поэтому балконные двери изготавливаются из обычного оконного профиля.Пластиковые двери могут также использоваться как межкомнатные двери в квартире, офисных, производственных и других помещениях. Они могут быть не только белые, но и ламинированные под дерево, с тонированным или рифленым стеклом, с декоративным переплетом стеклопакета. Строение дверных систем аналогичны строению оконных и также включают в себя профили, предназначенные непосредственно для изготовления дверей - коробки, створки, штапика и, обычно, штульпа, так и профили, позволяющие осуществить эффективный и качественный монтаж дверного блока в проеме.
Коробка Строение коробки дверного профиля аналогично строению оконной рамы. Она также состоит из пластикового профиля, внутри которого находится стальной оцинкованный армирующий профиль, имеющий П-образную форму или форму прямоугольной трубы. Специфика использования входных дверей требует повышенной прочности, поэтому для усиления профиля могут использоваться усилительные вкладыши замкнутого сечения. Створка
Так же как и коробка, состоит из профиля, внутри которого находится стальной оцинкованный армирующий профиль П-образной формы. Во входных дверях так же могут использоваться усиленные вкладыши замкнутого сечения.В зависимости от исполнения дверей створки дверей могут быть Z- и Т-образными Z- и Т-образные дверные створки | Z-образная створка двери | Т-образная створка двери |  |  |
ШтапикПредназначен для того, чтобы закрепить стеклопакет. Его строение аналогично строению штапика оконных систем. В зависимости от исполнения створки дверей штапик устанавливается с разных сторон: в Z-образной створке штапик устанавливается со стороны петлей двери; в Т-образной створке штапик устанавливается со стороны обратной петлям. ШтульпПредставляет собой ложный импост и служит для соединения двухстворчатых дверей. При этом одна створка является зависимой от другой при открывании. Строение штульпа дверных систем аналогично строению штульпа оконных систем. Все профили, отличные от основных, относятся к группе дополнительных профилей. Также, как и в случае оконных систем, дополнительные профили дверных систем можно объединить в две основные группы: - пластиковые профили, служащие для обеспечения качественного и технологичного монтажа дверного блока в проеме (подставочные профили, нащельники, удлинители (доборные профили) и облицовочные профили);- профили, набор которых определяет гибкость и разнообразие архитектурных решений, возможных в рамках данной системы (штапики, соединители, всевозможные декоративные накладки).
Технология производства оконного ПВХ профиля
Технологический процесс изготовления конструкционных профилей именуется экструзией (от лат. extrusio - выталкивание).
Экструзия - способ изготовления профилированных изделий большой длины из пластмасс и резин. Заключается в выдавливании размягченного материала через отверстия определенного сечения. Производственная линия включает экструдер, инструмент (фильеру, утройство сухой и влажной калибрации), маркирующий принтер, тянущее утсройство, пилу для резки профиля, устройство для укладки и упаковки готовой продукции.
Линия по производству оконного ПВХ профиля
Источник: с сайта extruziya.ru ПВХ, как исходное сырье для изготовления профиля, поступает на производство в виде мелкого белого порошка. Его перемешивают с другими добавками (стабилизаторы, смягчители, полимерные вспомогательные реагенты, наполнители, пластификаторы и, при необходимости, пигменты) до получения однородной смеси и лишь за тем используют для производства конечного продукта. Выбор соответствующей добавки в каждом конкретном случае обусловлен технологией дальнейшей обработки, требованиями к готовому изделию. С одной стороны, дальнейшая обработка ПВХ вообще возможна лишь при наличии в нем добавок; с другой стороны, эти добавки влияют на конечные свойства готового изделия из ПВХ. Материал загружается в бункер экструдера, подается в загрузочное окно, откуда захватывается шнеками и продвигается вдоль обогреваемого цилиндра. По мере продвижения материал уплотняется, плавится, переходит в вязко-текучее состояние, гомогенизируется и далее проходит через формующий инструмент, где оформляется в изделие и калибруется, затем охлаждается, захватывается тянущим устройством, режется и поступает в приемное устройство. Качество экструдируемого оконного ПВХ-профиля зависит от ряда взаимосвязанных факторов, в их числе: качество исходного сырья (ПВХ-смола); рецептура смеси (соотношение компонентов: смола и применяемые добавки); конструктивные особенности экструдера; технологическая дисциплина и др. Аддитивы, используемые в производстве оконного ПВХ профиля включают: стабилизаторы, скользящие добавки, модификаторы, наполнители и т.д. В отношении стабилизаторов следует, отметить, что стабилизация на основе свинца на сегодня является наиболее распространенной. Свинцовые стабилизаторы проще в переработке и нерастворимы в воде. Тем не менее, в последние годы они все более вытесняются другими видами стабилизаторов, прежде всего из соображений экологического характера. Часто, однако, аргументы в пользу последних носят чисто эмоциональный характер. Если сделать объективное сравнение двух основных типов стабилизаторов, то можно сказать следующее: если свинцовые – самые дешевые, отчасти токсичные и характеризуются очень высоким стабилизирующим эффектом, то стабилизаторы на базе кальций/цинка не токсичны, но зато менее эффективные и более дорогие. Одним из наиболее тонких технологических вопросов экструзии ПВХ-профиля являются колебания качества исходного сырья в различных партиях поставок, а тем более переход на исходное сырье другого поставщика. В настоящее время производители оконного ПВХ-профиля могут получать необходимую смесь 3-мя способами: · закупать уже готовые ПВХ-композиции у сторонних организаций; · смешивать ПВХ-смолу с так называемым компаундом «все в одном», в состав которого входят все необходимые аддитивы для стабилизации и переработки ПВХ. · производить смешение всех компонентов смеси самостоятельно. При 2-м способе качество готовой продукции можно изменять в достаточно ограниченном диапазоне, т.к. рецептура смеси определяется соотношением только 2-х компонентов: ПВХ-смолы и компаунда. При 3-м способе качество готовой продукции можно изменять в более широком диапазоне, т.к. рецептура смеси определяется соотношением всех компонентов. В этом случае качество смеси в значительной степени определяется квалификацией и опытом химиков-технологов, которые в зависимости от качества исходного сырья принимают решение по рецептуре смеси. Для повышения эффективности этого процесса на подготовительном этапе отрабатываются типовые рекомендации: для исходного сырья различного качества экспериментально для конкретной экструзионной линии определяют оптимальную рецептуру смеси (оценка производится по характеристикам экструдируемого ПВХ-профиля). В результате имеют набор стандартных решений для конкретных условий. Однако, даже имея типовые рекомендации, следует постоянно контролировать качество экструдируемого ПВХ-профиля, и, при необходимости, корректировать рецептуру смеси. По существу подбор рецептуры смеси производится методом «проб и ошибок», при этом, чем выше квалификация и опыт химиков-технологов, тем меньше отходы ПВХ в процессе перехода на исходное сырье другого поставщика. Эффективность ПВХ как конструкционного материала может быть реализована только в результате использования комбинации соответствующих добавок, что приводит к созданию таких свойств материала, которые могут отвечать строгим требованиям потребителя. Способы окраски конструкционного профиля Конструкционный профиль может иметь разнообразные цветовые решения, от однотонных цветов до различных декоров под дерево. Но наибольшей популярностью пользуются профили для окон и дверей белого цвета, что обуславливается как и отсутствием дополнительных затрат на окраску со стороны заказчика (цветные профили, как правило, стоят на 10-15% процентов больше), так и способностью таких профилей гармонично вписаться практически в любой интерьер и экстерьер.Существует несколько способов окраски конструкционного профиля:
- коэкструзионный способ;
- окрашивание в массе;
- профили ламинированные ПВХ пленкой;
- лакирование или отделка поверхности акриловым лаком;
- напыление.
Коэкструзионный способ
Этот способ окраски профилей является на сегодняшний день самым надежным и долговечным, и является результатом совместной экструзии плексигласа (акрила) и ПВХ, который позволяет получить акриловое покрытие на лицевой стороне профилей в различных цветовых тонах (с внутренней стороны профили имеют белый цвет). Коэкструдированный слой цветного акрила имеет толщину 0,5 мм. Такой слой устойчив к царапанью, так как специфические свойства акрила придают поверхности профиля необычайную твердость, и образует единое целое с основой. Если на такой поверхности все же возникнут царапины, то их можно легко устранить шлифованием. Такой поверхности не грозят локальный нагрев, в том числе под интенсивным солнечным излучением, отслоение или растрескивание. Незначительная чувствительность к теплу практически сводит на нет проблемы, связанные с температурным расширением конструкций.
Окрашивание в массе
В данном случае пигмент добавляется в сырье перед экструзией.
Белые пигменты применяют при экструзии ПВХ профилей белого цвета или светлых (пастельных) тонов, а также для получения непрозрачных окрашенных материалов. Наиболее распространенные белые пигменты - двуокись титана, литопон и окись цинка. Двуокись титана (ТiO2) - важнейший белый пигмент, обладающий исключительной термостойкостью. Пигмент существует в двух структурных модификациях - анатаз и рутил. Для полимеров рекомендуется применять преимущественно рутильную форму ТiO2. Она обладает большей укрывающей способностью, чем анатазная (полная укрывистость м. б. достигнута при введении в полимер 0,5-1,0% ТiO2.) Рутильную форму ТiO2 можно смешивать с более дешевыми белыми пигментами. Анатаз может ускорять фотохимическое разрушение полимеров. В его присутствии ухудшается светостойкость введенных в полимер цветных пигментов.
Литопон-смесь ZnS (30%) и ВаSO4 (70%). Этот пигмент обладает меньшей укрывающей способностью, чем TiO2, устойчив к щелочам, но недостаточно светостоек.
Окись цинка (ZnO) - очень яркий белый пигмент, обладающий хорошей кроющей способностью, термо- и светостойкостью.
Ламинирование пленкой Данный способ применяется в основном для декоративной отделки, например имитации «под дерево». Она обладает такими важными свойствами, как прочность, высокая устойчивость к атмосферным воздействиям, а также к ультрафиолетовым лучам и надолго сохраняет яркость расцветки. Ламинат воспроизводит структуру дерева - имитация текстуры дуба натурального, светлого и темного, а также красного дерева, однако также используются и другие самые разнообразные расцветки акриловых пленок. Профили ПВХ могут быть ламинированы акриловыми пленками как с одной, так и с двух сторон. Обычно коричневые профили ПВХ ламинируются пленками с декорами под дерево с двух сторон.
Процесс ламинирования происходит следующим образом - профили нагревают до нужной температуры и покрывают слоем клея, затем путем термической активации наклеивают пленку на профиль с помощью нажимных роликов. Разумеется, в ходе производственного процесса адгезия подвергается постоянному и строгому контролю.
Отделка акриловым лаком или лакирование В результате лакирования поверхность ПВХ профиля становится матовой, бархатистой на вид. Выполняется лакирование способом нанесения на поверхность профиля лака печной сушки. Наносится покрытие на каждый отдельный профиль вручную и отверждается в печи при температуре 50 градусов по Цельсию. В процессе производства каждый отдельный профиль проверяется на внешний вид, твердость и адгезию. Предлагаемая цветовая гамма достаточно широка и именно этот способ отделки позволяет получить нестандартные расцветки поверхности профилей ПВХ - белый шероховатый или структурированный.
Напыление При помощи напыления можно окрашивать профили ПВХ в различные цвета. Для напыления используются двухкомпонентные акриловые лаки. |
