Обладнання та інструмент для обробки композитних панелей

Важливе зауваження перед початком роботи! При обробці композитних панелей висувається важлива вимога - запобігання пошкодженню лицьовій поверхні панелі. Рекомендується зберігати захисну плівку протягом всього циклу обробки та інсталяції, навіть якщо здається, що з нею незручно працювати. Лише деякі місця панелі звільняються від захисної плівки (місця кріплення) для того, щоб не було проблем з видаленням її згодом. При обробці не повинні використовуватися методи, які можуть зруйнувати лицьову поверхню панелі. Наприклад, переміщення панелі відносно різального інструменту лицьовою поверхнею з робочого столу, на якому може бути металева стружка, може призвести до розриву захисної поліетиленової плівки і пошкодженню кольорового покриття. При обробці панелей повинні бути передбачені заходи щодо видалення металевої стружки та зняття задирок з країв панелей, так як вони можуть стати причиною пошкодження лицьовій поверхні при подальших операціях. Захисну плівку не знімати при обробці та при монтажі, а тільки після завершення монтажу, але не пізніше, ніж через 6 тижнів.

Для запобігання пошкодженню пофарбованої поверхні не застосовуйте засоби фіксації панелей при обробці за допомогою струбцин без еластичних прокладок - гумових, поліуретанових або з гуми EPDM. Можна використовувати також повстяні, фетрові або замшеві прокладки під притискні площини.

При вальцюванні або згинанні панелей на певний радіус також потрібно використовувати еластичні прокладки товщиною 1-2 мм.

Якщо для будь-яких технологічних операцій, наприклад, перефарбування лицьовій частині панелі або нанесення зображень, виникає необхідність зняття захисної плівки, то після завершення цієї операції рекомендується знову покрити поверхню захисною плівкою.

Тепер перейдемо безпосередньо до розгляду обладнання та інструменту для обробки алюмінієвих композитних панелей.

1.1 Верстати для фрезерування/різання великого формату

Порізка за розмірами, фрезерування пазів композитних панелей може проводитися на вертикальному форматно-розкрійному верстаті, наприклад, Striebig Standart II або Holz Her 1265 Vertical Panel. Це обладнання дає можливість отримувати дуже точний горизонтальний і вертикальний розріз циркулярною пилкою. Тут ріжучий блок переміщається по напрямних, що усуває непаралельність ліній різання та забезпечує мінімальне відхилення від перпендикулярності кутів. Недотримання цих параметрів може стати серйозною проблемою при виробництві. За допомогою вертикальної панельної пилки можна робити вертикальну та горизонтальну порізку довгомірних листів при швидкому повороті різального блоку. Цим забезпечується більша продуктивність, так як оброблювану панель не потрібно перевертати. Зміна дискової пилки на дискову фрезу здійснюється за лічені хвилини. При цьому верстат стає універсальним і придатним для високопродуктивної обробки великої кількості панелей. Верстат оснащений системою пиловидалення, що забезпечує чисті умови виробництва  та зменшення браку. Серія верстатів Striebig має кілька модифікацій, що відрізняються різними розмірами робочого столу, набором робочих інструментів і аксесуарів, а також ступенем автоматизації, наприклад, порізка під кутом, відмінним від 90°.

Більш прості верстати оснащені системою 2-х паралельних направляючих для переміщення робочого інструменту – циркулярної пилки або фрезера - тільки у вертикальному напрямку. Такі прості верстати можуть мати горизонтальний стіл, а змінний різальний інструмент може повертатися на 90°. Це забезпечує можливість робити розкрій або фрезерування матеріалу при переміщенні довгомірного листа щодо інструменту. Такі верстати можуть перевозитися та встановлюватися прямо на будівельному майданчику об'єктів, які облицьовуються. Їх вартість набагато менше, ніж вищезгадані стаціонарні верстати. Точність порізки листів цим інструментом забезпечує необхідну паралельність та перпендикулярність сторін, що в кінцевому підсумку сприятливо позначається на якості виробу. Однак при розрізанні та фрезеруванні довгомірних виробів виникають труднощі, тому що матеріал необхідно протягувати відносно інструменту.

1.2 Ручні циркулярні пилки

Можуть використовуватися як на майданчику, так і в цеху. Прості в застосуванні, мають досить високу швидкість подачі - до 40 см/сек.

Основні вимоги:

• використання пильних дисків з напаяними трапецієподібними зубцями з твердосплавної вуглецевої сталі, що забезпечує високу швидкість розрізу й довгий термін служби;

• можливість стаціонарного встановлення на напрямній шині;

• максимальна кількість обертів регульована - 2000-5000 об/хв.;

• потужність двигуна 1200 - 2000 Вт;

• пила повинна легко й швидко трансформуватися з торцювальної пили в настільну;

• блокування несанкціонованого пуску;

• система пиловидалення;

• діаметр диску - не менше 160 мм;

• глибина занурення – регульована 0-55 мм;

• система переміщення пилки відносно матеріалу по напрямній шині.

Марки циркулярних пилок:

Festool TS 55R

Festool TSC 55

Black & Decker KS55

Bosch GKS 66 CE

Milwaukee SCS 65 Q

1.3 Фрезери ручні

Найбільш відповідальний інструмент для обробки АКП. Європейські виробники алюмінієвих композитних матеріалів рекомендують тільки ті компанії-виробники електроінструментів, що забезпечують комплексний підхід до використання їх обладнання, надають споживачам додаткові аксесуари, технічну і довідкову літературу та постійну технічну підтримку. Однією з них є німецький концерн TTS Tooltechnic Sistems, що продає користувачам зручний ручний інструмент під маркою Festool для проведення робіт з композитними панелями. Крім Festool добре зарекомендували себе ряд таких марок: Bosch, DWT, Dewalt, BORT, Black & Decker, Metabo та інші. Фрезери можуть бути вертикальні та дискові. Більш універсальні фрезери – вертикальні з пальчикової фрезою. Дискові фрезери - більш продуктивні та інструмент служить довше.

Марки фрезерів:

Festool OF 2000 EB

Festool PF 1200 E-PLUS

Bosch GOF 2000 CE

Bosch POF 1300 АСЕ

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

Вертикальний фрезер – це досить зручний і універсальний інструмент для розпилювання й контурного розрізання композитних панелей. Фрезер переміщюється по напрямній шині для лінійної порізки. Щоб уникнути порушень на поверхні панелі при контурній порізці через попадання стружки під нижню площину фрезера, рекомендується на поверхні панелі розміщувати захисне покриття з пластику або фанери. Обов'язково використання пилососа для видалення стружки. Завжди використовуйте підкладки з еластичного матеріалу під струбцини, коли доводиться затискати довгу панель до робочого столу, щоб не залишалося слідів від притиску на поверхні панелі.

1.4 Інструмент для обробки АКП

Для обробки композиту застосовуються фрези з високошвидкісної ріжучої сталі або з твердосплавними наконечниками. Найбільш якісну порізку фрезою можна зробити при дотриманні рекомендацій виробника та технічних вимог до інструменту:

Максимальна швидкість обертання фрези – 16-25 тис. об/хв

Для фрез з високошвидкісної сталі:

циркулярна швидкість – 3000 м/хв

швидкість подачі – 25 м/хв

Для фрез із твердосплавними лезами:

циркулярна швидкість – 5000 м/хв

швидкість подачі – 30 м/хв

Діаметр хвостовику фрези – 8 мм

Для розкрою листових матеріалів на верстатах Striebig і Holz-Her застосовуються дискові пили з високовуглецевої сталі з твердосплавними зубцями з конічним або прямим профілем зі скошеними під 45 ° краями, що усувають утворення задирок /задирів.

Діаметр 300 мм

Посадковий діаметр 30 мм

Товщина зубу 3,2 мм

Задній кут 15°

Передній кут різання 10°

Число зубів 72 (для пакетного різання до 5 панелей)

Число зубів 96 (для якісної порізки одиночних панелей без задирок)

Найбільш якісну порізку можна зробити при дотриманні рекомендацій виробника та технічних вимог до інструменту.

Для отримання достатньо якісного і точного результату при фрезеруванні на попередньо розміченій деталі розміщується шина-направляюча, яка фіксується за допомогою струбцин. На цій напрямній шині встановлюється дисковий або пальчиковий фрезер. Важливо, щоб шина-напрямна була довшою заготовки на 20 - 25 см з кожної сторони. Для підвищення продуктивності і якості вирізаний лист композиту виставляють під упори, закріплені на столі.

Ручний фрезер з пальчикової фрезою має револьверний механізм, за допомогою якого регулюється глибина занурення. У цьому механізмі є три регулювальних штифта для стандартних товщин фрезерованих матеріалів 3, 4 і 6 мм (встановлених на заводі). Револьверний механізм фрезера може бути точно відрегульований на будь-яку товщину занурення в композитну панель. Після включення фрезера та зняття блокування інструмент занурюється в матеріал до упору обмежувача в револьверному механізмі. Обмежувач захищає деталь від ушкодження при заході та сході фрезера з поверхні композитної панелі. Після проходу тестового фрезера вимірюється точне значення шару полімеру, що залишився разом з алюмінієм і, в разі необхідності, глибина занурення може бути відрегульована.

Суттєва деталь дискового фрезера – це копіювальний ролик, який контролює глибину занурення фрези. Товщина залишкового шару полімеру повинна строго підтримуватися в межах 0,3-0,4 мм по всій довжині паза. Деякі європейські виробники комплектують свої фрезери двома типами дискових фрез для фрезерування V-образного паза під 90° і 135°. В комплект входить 3-4 копіювальних ролика для найбільш поширених марок композитних панелей, з товщинами 2, 3 мм (0,3 мм Al), 4 мм (0,5 мм Al), 6 мм (0,5 мм Al). Для деяких типів композитних панелей з різними товщинами алюмінію або загальної товщини панелі потрібно виготовляти власний копіювальний ролик. Матеріал для копіювального ролика – товстий лист текстоліту, що володіє дуже низьким коефіцієнтом термічного розширення. У зв'язку з цим, дискові фрезери не настільки універсальні. Але дискові фрезери володіють безперечною перевагою - вони мають більш високу продуктивність.

Копіювальні ролики також поставляються виробниками панелей як додаткові аксесуари.

Слід зазначити, що вертикальні фрезери мають меншу продуктивність, зносостійкість пальчикових дискових фрез значно нижче, а настроювання фрезера на необхідну глибину V-подібного пазу трудомістка. Точність фрезерування багато в чому залежить від професійних навичок персоналу. Однак у роботі з композитними матеріалами існують ситуації, в яких не можна обійтися без такого фрезера.

Наприклад, при:

- фрезеруванні криволінійних ділянок;

- фрезеруванні без зарубок»;

- фрезеруванні від «точки»;

- фрезеруванні дрібних деталей.

Важливі рекомендації. В умовах, коли розрізання та фрезерування композитної панелі виконується безпосередньо на місці монтажу, буває важче виконати всі рекомендовані умови. Основна вимога до товщині залишився полімеру - 0,3 мм на дні паза - часто порушується, тому що зазвичай на об'єкті робиться все в гірших умовах, ніж у цеху. Відсутність системи видалення пилу та стружки, неправильний захід фрезера на край композитної панелі, використання нерівного столу або нерівної композитної панелі  тощо– всі ці фактори призводять до дефектів. Обов'язковою умовою якісно відфрезерованого пазу є застосування системи пиловидалення, відсутність якої підвищує ризик попадання стружки під копіювальний ролик або підставку вертикального фрезера. У цьому випадку глибина фрезерування по довжині V-образного пазу може бути настільки різною, що подальший загин матеріалу викличе виробничий брак – розтріскування алюмінію.

Дискові фрезери зазвичай комплектуються дисковою фрезою з кутом 90°, що дозволяє здійснювати вигин листового матеріалу на кут 90°. Необхідно звернути увагу на те, що п'ята або нижня основа зубів фрези або пальчикової фрези повинні бути не менше 3 мм.

Розмір основи паза задає не тільки радіус згину. Невеликий зазор, який залишається між зігнутими частинами (~ 1 мм) дозволяє трохи перегнути лист для того, щоб подолати деяку пружність композитного матеріалу та отримати прямий кут після такого вигину в результаті залишкової деформації. Крім стандартної фрези, на фрезер може бути встановлений різальний інструмент з кутом 135°, що дає можливість згинати деталь не тільки під прямим, але і під гострим кутом 45°.

1.5 Найбільш часті проблеми з гнуттям АКП

Розтріскування листа алюмінію по лінії згину – це найбільш часта проблема, яка виникає, коли товщина залишкового шару полімеру відрізняється від 0,3-0,4 мм. Це відбувається при відхиленні глибини занурення фрезера в композитну панель від необхідної, а також при попаданні стружки або тирси під копіювальний ролик дискового фрезера. Друга причина розтріскування - гнуття здійснюється на морозі. Деякі виробники АКП рекомендують гнути борти касети при температурі не нижче +10°C ! Третя причина розтріскування – недостатньо пластичний сплав алюмінію в композитних панелях. Ще одна причина – розбовтаний фрезер. При прикладанні сили то на одну, то на іншу сторону ручок фрезера, різальний інструмент відхиляється від центральної осі. Проста перевірка фрезера марки Bosch GOF 1300, що відпрацював 5 років показала "гуляння" основи фрези відносно осі на ± 0,15 мм. Якщо лінія фрезерування має вигляд хвилі, то можливе розтріскування покривного шару алюмінію при згинанні.

Шаблеподібна форма кута при згинанні виникає при неодночасному згинанні частин борта довгомірних виробів. Найчастіше відбувається при згинанні довгих бортів вручну.

При фрезеруванні на нерівній поверхні панель від прикладеного тиску трохи згинається, і при загинанні борту вихідне викривлення частково залишається після гнуття.

Якщо паз, фрезерований з тильної сторони АКП, зроблений без лінійки-направляючої, наприклад, у вигляді дуги, то це може служити причиною ефекту шаблі.

І найбільш часта причина браку в роботі - це зміна глибини паза уздовж лінії фрезерування. Різна товщина полімеру викликає різний радіус вигину і, таким чином, призводить до утворення шаблеподібної форми кута загину.

При фрезеруванні нерівного листа пальчикової фрезою глибина занурення фрезера неоднакова – фреза то піднімається, то опускається й товщина поліетилену на дні пазу стає відмінною від рекомендованої.