Оборудование и инструмент для обработки композитных панелей

Важное замечание перед началом работы! При обработке композитных панелей выдвигается важное требование - предотвращение повреждения лицевой поверхности панели. Рекомендуется сохранять защитную пленку в течение всего цикла обработки и инсталляции, даже если кажется, что с ней неудобно работать. Только некоторые места панели освобождаются от защитной пленки (места крепления) для того, чтобы не было проблем с удалением ее впоследствии. При обработке не должны использоваться методы, которые могут разрушить лицевую, окрашенную поверхность панели. Например, перемещение панели относительно режущего инструмента лицевой поверхностью по рабочему столу, на котором может находиться металлическая стружка, может привести к разрыву защитной полиэтиленовой пленки и повреждению окрашивающего покрытия. При обработке панелей должны быть предусмотрены меры по удалению металлической стружки и снятию заусениц с краев панелей, так как они могут стать причиной повреждения лицевой поверхности при дальнейших операциях. Защитную пленку не снимать при обработке и при монтаже, а только после завершения монтажа, но не позднее, чем через 6 недель.

 Для предотвращения повреждения окрашенной поверхности не применяйте способы фиксации панелей при обработке с помощью струбцин без эластичных прокладок - резиновых, полиуретановых или из EPDM резины. Можно использовать также войлочные, фетровые или замшевые прокладки под прижимные плоскости.

 При вальцовке или гибке панелей на определенный радиус также нужно использовать эластичные прокладки толщиной 1-2 мм.

 Если для каких-либо технологических операций, например, перекраска лицевой части панели или нанесение изображений, возникает необходимость снятия защитной пленки, то после завершения этой операции рекомендуется вновь покрыть поверхность защитной пленкой.

Теперь перейдем непосредственно к рассмотрению оборудования и инструмента для обработки алюминиевых композитных панелей.

1.1 Станки для фрезеровки/резки большого формата

Порезка по размерам, фрезеровка пазов композитных панелей  может производиться на вертикальном форматно-раскроечном станке, например, Striebig Standart II или Holz Her 1265 Vertical Panel. Данное оборудование дает возможность получать очень точный горизонтальный и вертикальный рез циркулярной пилой. Здесь режущий блок перемещается по направляющим, что устраняет не параллельность линий реза и обеспечивает минимальное отклонение от перпендикулярности углов. Несоблюдение этих параметров может стать серьёзной проблемой при производстве. С помощью вертикальной панельной пилы можно производить вертикальную и горизонтальную порезку длинномерных листов при быстром повороте режущего блока. Этим обеспечивается большая производительность, так как обрабатываемую панель не нужно переворачивать. Смена дисковой пилы на дисковую фрезу производится за считанные минуты. При этом станок становится универсальным и подходящим для высокопроизводительной обработки большого количества панелей. Станок оснащен системой пылеудаления, что обеспечивает чистые условия производства и уменьшение брака. Серия станков Striebig имеет несколько модификаций, отличающихся разными размерами рабочего стола, набором рабочих инструментов и аксессуаров, а также степенью автоматизации, например, порезка под углом, отличающимся от 90°.

Более простые станки оснащены системой 2-х параллельных направляющих для перемещения рабочего инструмента – циркулярной пилы или фрезера - только в вертикальном направлении. Такие простые станки могут иметь горизонтальный стол, а заменяемый режущий инструмент может поворачиваться на 90°. Это обеспечивает возможность делать раскрой или фрезеровку материала при перемещении длинномерного листа относительно инструмента. Такие станки могут перевозиться и устанавливаться прямо на строительной площадке объектов, которые облицовываются. Их стоимость гораздо меньше, чем вышеупомянутые стационарные станки. Точность порезки листов этим инструментом обеспечивает необходимую параллельность и перпендикулярность сторон, что в конечном итоге благоприятно сказывается на качестве изделия. Однако при порезке и фрезеровке длинномерных изделий возникают трудности, так как материал необходимо протягивать относительно инструмента.       

1.2 Ручные циркулярные пилы

 Могут использоваться как на стройплощадке, так и в цеху. Просты в применении и имеют достаточно высокую скорость подачи - до 40 см/сек.

 Основные требования:

 • использование пильных дисков с напаянными трапециевидными зубцами из твердосплавной углеродистой стали, что обеспечивает высокую скорость реза и срок службы;

 • возможность стационарной установки на направляющей шине;

 • максимальное количество оборотов регулируемое - 2000-5000 об/мин.;

 • мощность двигателя 1200- 2000 Вт;

 • пила должна легко и быстро трансформироваться из торцовочной пилы в настольную распиловочную;

 • блокировка случайного пуска;

 • система пылеудаления;

 • диаметр диска - не менее 160 мм;

 • глубина погружения – регулируемая 0-55 мм;

 • система перемещения пилы относительно распиливаемого материала по шине-направляющей.

 Марки циркулярных пил:

 Festool TS 55R

 Festool TSC 55

 Black & Decker KS55

 Bosch GKS 66 CE

 Milwaukee SCS 65 Q

 1.3 Фрезеры ручные

 Наиболее ответственный инструмент для обработки АКП. Европейские производители алюминиевых композитных материалов рекомендуют только те компании-производители электроинструментов, которые обеспечивает комплексный подход к использованию их оборудования, снабжают потребителей дополнительными аксессуарами, технической и справочной литературой и постоянной технической поддержкой. Одной из них является немецкий концерн TTS Tooltechnic Sistems, предоставляющий пользователям удобный ручной инструмент под маркой Festool для проведения соответствующих работ с композитными панелями. Кроме Festool хорошо зарекомендовали себя ряд таких марок: Bosch, DWT, Dewalt, BORT, Black & Decker, Metabo и другие. Фрезеры могут быть вертикальные и дисковые. Более универсальные фрезеры – вертикальные с пальчиковой фрезой. Дисковые фрезеры - более производительные и инструмент служит дольше.

Марки фрезеров:

 Festool OF 2000 EB

 Festool PF 1200 E-PLUS

 Bosch GOF 2000 CE

 Bosch POF 1300 AСE

 Kress OF6990 E SET

 Metabo OFE 1812

 Dewalt DW 626

 Makita 3620

 SKIL 1835 UL

 DWT OF-1500 VS

 BORT BOF-1200

 B&D KW 850 EKX

Вертикальный фрезер – это довольно удобный и универсальный инструмент для распиловки и контурной порезки композитных панелей. Фрезер перемещается по шине–направляющей для линейной порезки. Чтобы избежать нарушений на поверхности панели при контурной порезке из-за попадания стружки под нижнюю плоскость фрезера, рекомендуется на поверхности панели размещать защитное покрытие из пластика или фанеры. Обязательно использование пылесоса для удаления стружки. Всегда используйте подкладки из эластичного материала под струбцины, когда приходится зажимать длинную панель к рабочему столу, чтобы не оставалось следов от прижима на поверхности панели.

1.4 Инструмент для обработки АКП

 Для обработки композита применяются фрезы из высокоскоростной режущей стали или с твердосплавными наконечниками. Наиболее качественную порезку фрезой можно произвести при соблюдении рекомендаций производителя и технических требований к инструменту:

 Максимальная скорость вращения фрезы          – 16-25 тыс. об/мин

 Для фрез из высокоскоростной стали:

 циркулярная скорость                                          – 3000 м/мин

 скорость подачи                                                   – 25 м/мин

 Для фрез с твердосплавной режущей кромкой:

 циркулярная скорость                                          – 5000 м/мин

 скорость подачи                                                   – 30 м/мин

 Диаметр хвостовика фрезы                                 – 8 мм

Для раскроя листовых материалов на станках Striebig и Holz-Her применяются дисковые пилы из высокоуглеродистой стали с твердосплавными зубьями с коническим или прямым профилем со скошенными под 45 ° краями, устраняющими образование заусениц /задиров.

 Диаметр                          300 мм

 Посадочный диаметр       30 мм

 Толщина зуба                 3,2 мм

 Задний угол                    15°

 Передний угол резания   10°

 Число зубьев 72 (для пакетной резки до 5 панелей)

 Число зубьев 96 (для качественной порезки одиночных панелей без заусениц)

 Наиболее качественную порезку можно произвести при соблюдении рекомендаций производителя и технических требований к инструменту.

Для получения достаточно качественного и точного результата при фрезеровании на предварительно размеченной детали размещается шина-направляющая, которая фиксируется при помощи струбцин. На этой шине-направляющей устанавливается дисковый или пальчиковый фрезер. Важно, чтобы шина-направляющая была длиннее заготовки на 20 - 25 см с каждой стороны. Для повышения производительности и качества вырезанный лист композита выставляют под упоры, закрепленные на столе.

 Ручной фрезер с пальчиковой фрезой имеет револьверный механизм, с помощью которого регулируется глубина погружения. В этом механизме имеется три регулировочных штифта для стандартных толщин фрезеруемых материалов 3, 4 и 6 мм (установленных на заводе). Револьверный механизм фрезера может быть точно подрегулирован на любую толщину погружения в композитную панель. После включения фрезера и снятия блокировки инструмент погружается в материал до упора ограничителя в револьверном механизме. Ограничитель защищает обрабатываемую деталь от повреждения при заходе и сходе фрезера с поверхности композитной панели. После тестового прохода фрезера измеряется точное значение оставшегося слоя полимера вместе с алюминием и, в случае необходимости, глубина погружения может быть подрегулирована.

 Наиболее существенная деталь дискового фрезера – это копировальный ролик, который контролирует глубину погружения фрезы. Толщина остаточного слоя полимера должна строго поддерживаться в пределах 0,3-0,4мм по всей длине паза. Некоторые европейские производители комплектуют свои фрезеры двумя типами дисковых фрез для фрезеровки V-образного паза под 90° и 135°. В комплект входит 3-4 копировальных ролика для наиболее распространенных марок композитных панелей, с толщинами 2, 3 мм (0,3 мм Al), 4 мм (0,5 мм Al), 6 мм (0,5 мм Al). Для некоторых типов композитных панелей с отличающимися толщинами алюминия или общей толщины панели требуется изготавливать собственный копировальный ролик. Материал для копировального ролика – толстый лист текстолита, обладающего очень низким коэффициентом термического расширения. В связи с этим, дисковые фрезеры не столь универсальны. Но дисковые фрезеры обладают несомненным преимуществом - они имеют более высокую производительность.

 Копировальные ролики также поставляются производителями панелей как дополнительные аксессуары.

 Следует отметить, что вертикальные фрезеры имеют меньшую производительность, износостойкость пальчиковых фрез значительно ниже дисковых, а настройка фрезера на необходимую глубину V-образного паза трудоёмка. Точность фрезеровки во многом зависит от профессиональных навыков персонала. Однако в работе с композитными материалами существует ситуации, в которых нельзя обойтись без такого фрезера.

 Например, при:

 - фрезеровании криволинейных участков;

 - фрезеровании без «засечек»;

 - фрезеровании от «точки»;

 - фрезеровании мелких деталей.

Важные рекомендации. В условиях, когда порезка и фрезеровка композитной панели производится прямо на месте монтажа, бывает труднее выполнить все рекомендуемые условия. Основное требование к толщине оставшегося полимера- 0,3 мм на дне паза - часто нарушается, так как обычно на объекте делается все в худших условиях, чем в цехе. Отсутствие системы удаления пыли и стружки, неправильный заход фрезера на край композитной панели, использование неровного стола или неровной композитной панели и т.д. – все эти факторы приводят к дефектам. Обязательным условием качественно фрезеруемого паза является применение системы пылеудаления, отсутствие которой повышает риск попадания опилок под копировальный ролик или основание вертикального фрезера. В этом случае глубина фрезерования по длине V-образного паза может быть настолько различной, что последующий загиб материала вызовет производственный брак – растрескивание алюминия.

Дисковые фрезеры обычно комплектуются дисковой фрезой с углом 90°, что позволяет осуществлять изгиб листового материала на угол 90°. Необходимо обратить внимание на то, что пятка или нижнее основание зубьев фрезы или пальчиковой фрезы должны быть не менее 3 мм.  

 Размер основания паза задает не только радиус сгиба. Небольшой зазор, который остается между согнутыми частями (~ 1 мм) позволяет немного перегнуть лист для того, чтобы преодолеть некоторую упругость композитного материала и получить прямой угол после такого изгиба в результате остаточной деформации. Помимо стандартной фрезы, на фрезер может быть установлен режущий инструмент с углом 135°, что дает возможность изгибать деталь не только под прямым, но и под острым углом 45°.

1.5 Наиболее частые проблемы с гибкой АКП

 Растрескивание листа алюминия по линии сгиба – это наиболее частая проблема, которая возникает, когда толщина остаточного слоя полимера отличается от 0,3-0,4 мм. Это происходит при отклонении глубины погружения фрезера в композитную панель от требуемой, а также при попадании стружки или опилок под копировальный ролик дискового фрезера. Вторая причина растрескивания - гибка производится на морозе. Некоторые производители АКП рекомендуют гнуть борта кассеты при температуре не ниже +10°C ! Третья причина растрескивания – недостаточно пластичный сплав алюминия в композитных панелях. Еще одна причина – разболтанный фрезер. При переменном приложении силы нажима то на одну, то на другую сторону ручек фрезера, режущий инструмент отклоняется от центральной оси. Простая проверка фрезера марки Bosch GOF 1300, отработавшего 5 лет, показала "гуляние" основания фрезы относительно оси на ± 0,15 мм. Если линия фрезеровки имеет вид волны, то возможно растрескивание покровного слоя алюминия при гибке.

 Саблеобразная форма угла при гибке возникает при неодновременной гибке частей борта длинномерных изделий. Чаще всего происходит при гибке длинных бортов вручную.

 При фрезеровке на неровной поверхности панель от приложенного давления немного изгибается, и при загибе борта исходное искривление частично остается после гибки.

 Если паз, выфрезерованный с тыльной стороны АКП, сделан без применения линейки-направляющей, например, в виде дуги, то это может служить причиной эффекта сабли.

 И наиболее частая причина брака – это изменение глубины паза вдоль линии фрезеровки. Разная толщина полимера вызывает разный радиус изгиба и, таким образом, приводит к образованию саблеобразной формы угла загиба.

 При фрезеровке неровного листа пальчиковой фрезой глубина погружения фрезера неодинакова – фреза то поднимается, то опускается и толщина полиэтилена на дне паза становится отличной от рекомендуемой.