Технология изготовления пластиковых окон

ВВЕДЕНИЕ

С древних времен люди стремятся сохранить тепло и уют своих домов и создают все условия для отличного проживания на своей территории: приобретают в дом всевозможное оборудование, создают дизайн интерьера, утепляют помещение от холодов и ветров. Одним из основных элементов дома, который характеризовался бережным отношением к нему, было окно. Пластиковые окна – незаменимый элемент архитектуры современного дома или офиса. Окна из пластикового профиля и современные стеклопакеты перестали быть элементами роскоши, сейчас они доступны всем и повсеместно используются при остеклении окон в жилых домах, производственных помещениях и офисах.

Основные достоинства и недостатки пластиковых окон

1. Простота, быстрота и  удобство в отношениях с окнами  из ПВХ начинаются с установки. Пластиковые окна установят всего за один день.

2. Второе достоинство  пластиковых окон – отсутствие  сквозняков. При изготовлении деревянных  рам применяются большие допуски, дерево может намокать и рассыхаться  – отсюда неминуемые щели, из-за которых возникают простуда и другие недомогание. Сопротивление воздухопроницанию у пластиковых окон в 20 раз выше, чем у деревянных. Главный недостаток пластиковых окон – отсутствие естественной вентиляции в помещении – является продолжением именно этого их достоинства. Окно рассматривается как источник естественного света в помещении, не снижающий его тепло- и звукоизоляционных свойств. С задачей вентилирования помещений лучше справятся специальные шумозащитные приточные устройства или кондиционеры воздуха.

3. Третье достоинство  пластиковых окон – высокая  теплоизоляция. Она обеспечивается  достаточной толщиной оконного  профиля, наличием камер в стеклопакете  и низкая теплопроводность использованных  материалов.

4. Достоинство пластиковых  окон – тишина или, говоря научным языком, высокая звукоизоляционая способность. Пластиковые многокамерные пакеты глушат не только шумы, но и вибрацию.

5. Достоинство номер пять  – отличная, удобная современная  фурнитура. Как правило, предлагается  несколько видов фурнитуры. Удобство состоит в многочисленных возможностях открывания окон. Примером может быть возможность открывания окон в двух плоскостях и режим "зимнего проветривания". Фурнитура пластиковых окон не только не портит интерьер помещения, но, наоборот, создает свою собственную эстетику.

6. Достоинством, несомненно, является и возможность индивидуального  дизайна окон, придания им желательной  или выдвигаемой особенностями  оконного проема формы.

7. Долговечность пластиковых  окон. Гарантии на сам стеклопакет  составляют от 30 до 40 лет, на монтаж и фурнитуру – не менее 5-10 лет.

 

1. Состав пластикового окна

 

Пластиковое окно - сложная конструкция для заполнения оконного проема в здании, состоящая из 3-х основных конструктивных элементов: пластикового профиля, стеклопакета, и комплекта фурнитуры.

Состав пластикового окна:

1.Пластиковый профиль, фактически, - это рама и створки окна. Технологически  это элемент конструкции окна, полученный химическим методом - экструзией: происходит продавливание  расплава полимерного сырья через формующее отверстие. Обычно профиль производится белого, коричневого и бежевого цветов.

2.Стеклопакет - единая конструкция, состоящая из двух или более  стёкол, разделённых между собой  воздушными камерами, и герметично  соединённых по контуру. Воздушные камеры заполняется разряженным воздухом или инертным газом. Стеклопакет в среднем заполняет 90% площади оконного проёма.

Стеклопакет - изделие из двух или нескольких листов стекла, которые герметично соединенных друг с другом посредством дистанционной рамки.

Внутри стеклопакета – осушенный воздух или инертный газ (обычно это аргон или криптон).

Стекло

При изготовлении стеклопакетов использует полированное стекло марки М1 и др.

Энергосбережение. Для дополнительного улучшения теплозащитных свойств стеклопакета межстекольное пространство заполняется аргоном. Одновременное использование стекла с мягким низкоэмиссионным покрытием и заполнения аргоном позволяет увеличить теплозащиту однокамерного стеклопакета более чем в 2 раза по сравнению с обычным стеклопакетом.

Ударопрочные. Применяются ламинированные стекла, изготовленные с использованием специальной защитной смолы. Такие стекла приобретают дополнительно и шумозащитные свойства.

Дистанционная рамка. Служит для создания теплоизолирующей воздушной (или газовой) прослойки (камеры) толщиной, определяемой размером дистанционной рамки. Кроме того в полость дистанционной рамки засыпается осушитель для поглощения молекул воды из воздуха в межстекольном пространстве. Чаще всего изготавливаются из алюминия, реже - из оцинкованной стали или пластмассы.

Простейший способ соединения дистанционных рамок - с помощью пластмассовых угловых соединителей.

От толщины камеры, определяемой шириной дистанционной рамки, зависит коэффициент теплопередачи стеклопакета. Он уменьшается при увеличении толщины камеры до определенного значения, а затем опять начинает возрастать. Это значит, что для каждого заполнения (воздух, аргон, криптон, гексафторидсеры SF 6) существует оптимальная толщина камеры, при которой теплопередача стеклопакета минимальная. При толщине камеры больше оптимальной начинается конвекция воздуха или газа внутри стеклопакета, что приводит к увеличению теплопроводности.

Влагопоглотители. Осушитель в стеклопакете необходим для поглощения молекул водяного пара в межстекольном пространстве, попавших туда в процессе изготовления стеклопакета и в результате диффузии сквозь герметик при его эксплуатации. В качестве осушителя могут применяться молекулярные сита, силикагель и смесь обоих продуктов.

• молекулярное сито это синтетический материал в виде гранул, имеющий мельчайшие поры определенного диаметра: 3, 4, 5 или 10 ангстрем(10-10 м). Оно как бы просеивает молекулы, пропуская внутрь молекулы размером меньше диаметра пор, и поглощает (адсорбирует) их.
• Силикагель - это двуокись кремния (SiO2). Это тип осушителя имеет аморфную микропористую структуру с размерами открытых пор приблизительно 3-60Å. Водоадсорбционные свойства силикагеля, т.е. его способность поглощать и удерживать молекулы воды значительно хуже, чем у молекулярного сита. Кроме того, они очень сильно зависят от температуры, особенно при высокой относительной влажности.

Герметики. Долговечность стеклопакетов коренным образом зависит от качества герметизации и вида применяемого герметика. Герметики в стеклопакете необходимы для создания между стеклами герметичной камеры, формирования надежного барьера против проникновения молекул водяного пара внутрь камеры и утечки газа из камеры. Достигается это двумя стадиями герметизации. Первичная герметизация - это полиизобутилен, называемый упрощенно бутилом, который наносится на внешние края уже собранной дистанционной рамки равномерным слоем специальным автоматом бутилэкструдером перед опрессовкой стеклопакета. Его основная функция - защита от проникновения водяного пара внутрь стеклопакета и утечки газа из него. Вторичная герметизация выполняется двухкомпонентным пролисульфидом , основным назначением которого является образование прочного эластичного соединения между стеклами и рамкой на молекулярном уровне. Он так же служит дополнительной защитой от проникновения водяного пара и препятствует утечке газа.

3.Фурнитура - это сложный  механизм, обеспечивающих открывание  и закрывание окна в различных  режимах. Она включает петли, кронштейны, тяги и другие элементы. Проще  всего её увидеть со стороны окна, где расположена ручка. Ручка управляет всем механизмом, поэтому её часто ассоциируют со всей фурнитурой.

4.Штапик - пластиковая планка, удерживающая стеклопакет или  иное заполнение в раме.

5. Сэндвич-панель - пластиковый  непрозрачный элемент: его применяют для установки вместо стеклопакета. В основном используется в дверных и глухих оконных конструкциях.

6.Армирование - металлический  профиль, встроенный внутрь пластикового  профиля. Предназначен для повышения  механической прочности конструкции. Различают несколько видов армирования (г-образное, п-образное, замкнутое).

7.Подставочный профиль - элемент окна, который применяется  при установке, при эксплуатации  окна не виден. Он расположен  между рамой окна и стеной  в нижней части проёма. Фактически окно «стоит» на нём и он предназначен для крепления подоконника и отлива.

8.Импост  – вертикально  расположенная пластиковая стойка, разделяющая окно на несколько  частей. Обеспечивает возможность  создать несколько световых проёмов  в одном окне.

9.Штульп - пластиковый профиль, накладываемый на створку. Используется для закрывания створок окна без импоста. Одна створка получается зависимой от другой и не имеет оконной ручки. Световой проём в этом случае получается свободным (без вертикального разделения).

10.Резиновые уплотнители - располагаются по периметру  примыкающих элементов окна и  предназначены для герметизации  и исключения продувания.

Аксессуары для окон ПВХ

1.Откосы - это внутренняя  часть стены, примыкающая к окну. Отделка откосов обычно производится штукатуркой, а для пластиковых, как правило - пластиковыми панелями. В этом случае откосами называют элементы внутренней отделки стены, примыкающие к раме окна пвх.

2.Отливы - «внешний подоконник». Монтируется с внешней стороны  окна и предназначен для защиты фасадной части окна здания в целом от дождя и влаги.

3.Подоконник - понятно без  объяснений. При монтаже пластикового  окна устанавливаются специальные  пластиковые подоконники.

4.Раскладка - элемент декоративного  оформления окна. Она вклеена  внутрь стеклопакета и образует фальш- переплёт, визуально разделяя окно на несколько частей. Раскладка бывает разной толщины и цвета.

5.Ламинация - декоративная  окраска профиля в любой цвет  из каталога. Производится плёнками, устойчивыми к механическим и  климатическим воздействиям.

6.Москитная сетка - металлическая  сеть, натянутая на каркас. Устанавливается  в крепёжные пазы окна и  предназначена для защиты от  насекомых.

Элементы пластикового окна представлены на рис. 1.

 

Рис. 1. Элементы пластикового окна. A - 6 воздушных камер; B - ширина рамы - 80 мм, ширина створки - 90 мм; C - три контура уплотнения (1, 2, 3); D - стеклопакет толщиной 47 мм; E - уникальная рецептура композиции профиля.

Схема пластикового оконного блока представлена на рис. 2.

 

2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

2.1. Входной контроль

Технология изготовления пластиковых окон, как и любая другая производственная технология, предусматривает входной контроль. Так,

• уплотнители должны быть выполнены по ГОСТ 30778-2001 «Прокладки уплотняющие из эластомерных материалов для оконных и дверных блоков. Технические условия». Стандарт распространяется на уплотняющие прокладки из монолитных эластомерных материалов для оконных и дверных блоков (далее - уплотнители), изготавливаемые методом экструзии и предназначенные для уплотнения различных типов оконных и дверных блоков, монтажных соединений стеклопакетов и других свето-прозрачных конструкций. Требования стандарта не распространяются на самоклеющиеся уплотнители.
• оконная фурнитура - по ГОСТ 30777-2012 «Устройства поворотные, откидные и поворотно-откидные для оконных и балконных дверных блоков. Технические условия». Стандарт распространяется на устройства поворотные, откидные и поворотно-откидные (далее - изделия) для оконных и балконных дверных блоков, применяемых в строительстве жилых и общественных зданий.
• профили для сборки окон - по ГОСТ 30673-99. «Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков. Технические условия». Стандарт распространяется на профили поливинилхлоридные белого цвета, окрашенные в массе, для оконных и дверных блоков, изготавливаемые способом экструзии из композиции на основе непластифицированного поливинилхлорида повышенной ударной вязкости и стойкости к климатическим воздействиям. Требования настоящего стандарта распространяются также на поливинилхлоридные профили, изготавливаемые способом экструзии и предназначенные для комплектации оконных и дверных блоков (наличники, нащельники, подоконные доски, соединители, расширители и др.).

 

2.2. Технология производства пластиковых окон

 

1. 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;