Производство пластиковых окон и дверей из ПВХ в Павловском Посаде

Стеклопакеты и их разновидности

Конструкция стеклопакетов. Классификация.

Первые стеклопакеты были произведены в 1865 г. Но промышленное производство стеклопакетов было начато лишь через почти 60 лет - в 1934 г. Первые стеклопакеты промышленного производства выпущены Германии (стеклопакеты марки CUDO), применялись для остекления железнодорожных вагонов. В 1938 г. на рынке под другой маркой - Thermopane - появились стеклопакеты, состоявшие из стекол и свинцовой распорной рамки, спаянных между собой по контуру. Эти стеклопакеты были впервые произведены в США. Стеклопакеты различной конструкции представлены на рисунке.

В 1950 г. в Германии были впервые изготовлен стеклопакет с эластичным уплотнением. В этих стеклопакетах использовалась алюминиевая пустотелая планка, заполненная осушителем и уплотненная полисульфидным герметиком Thiokol.

А 1970 г. - год рождения современного стеклопакета, имеющего, в отличие от предшественников, уже двойную герметизацию. В настоящее время по этой технологии производится около 90% всех стеклопакетов.

В большинстве современных пластиковых окон различные стекла используются в составе так называемых изолирующих стеклопакетах. В стеклопакетах два или более стекла герметично соединены друг с другом с помощью специальной металлической рамки, а также внутреннего и внешнего слоев герметиков, образующие вместе замкнутую полость, заполненную осушенным воздухом ила другими газами (например аргоном, криптоном, гексафторидом серы).

Конструкция современного стеклопакета

Производство стеклопакетов осуществляется в два этапа.

На первом этапе дистанционную (алюминиевую, пустотелую) рамку слоем толщиной приблизительно от 4 до 20 мм, методом экструзии при температуре 120-140° С покрывают термопластичным однокомпонентным бутиловым герметиком (обычно - полиизобутилен), либо вручную наклеивают бутиловую ленту (шнур), применяемую при ремонте и замене стеклопакетов. На этом же этапе дистанционная рамка заполняют осушителем («молекулярное сито" — вещество, близкое по свойствам к всем известному силикагелю), которое поглощает влагу из воздуха или газа, заполняющего воздушную прослойку между стеклами. Затем к этой рамке с двух сторон приклеивают стекла. На следующем этапе с применением автоматического оборудования, а на небольших производствах вручную наносят внешний герметик. Применяются при этом следующие герметики. Их можно условно разделить на два таких класса — эластичные двухкомпонентные герметики (бутил + тиокол), их называют ещё полисульфидные. Они отвердевают благодаря химической реакции между составляющими. Второй вид герметиков – однокомпонентные - производятся на основе синтетического каучука, расплавление и отвердевание их являются физическими процессами (так называемая технология хот-медт).

Осушитель, находящийся в дистанционной рамке стеклопакета пратически полностью обезвоживает воздух (газ), находящийся между стеклами стеклопакета, таким образом устраняя возможность образования конденсата на стеклах. Если же произошло выпадение конденсата при эксплуатации стеклопакета, это свидетельствует о грубейших нарушениях, допущенных при его производстве — таких как: неполная герметизация или отсутствие осушителя.

Заполнение межстекольного пространства стеклопакета инертным газом осуществляется через да специальных отверстия в дистанционной рамке в противоположных углах. Затем эти отверстия герметизируются.

Отметим, что на протяжении всего времени эксплуатации стеклопакета неуклонно происходит постепенная естественная диффузия газа из воздушной камеры стеклопакета, а в обратную сторону - диффузия водяных паров, через мельчайшие трещины в герметике, образующиеся вследствие напряжений в граничной зоне (т.е. в месте крепления стекол к дистанционной рамке). Происходит под действием перепада атмосферного давления, температуры, а также вследствие микродеформаций, происходящих вследствие ветровой нагрузки. Для компенсации этих напряжений, в краевой зоне применяют герметик с более высоким модулем упругости, хорошо воспринимающим напряжения растяжения. Следует также отметить, что незыблемость геометрических свойств стеклопакета определяются прочностными свойствами применяемого при его производстве герметика.

Размягчение герметика при высоких температурах, например, при нагревании на Солнце, является существенным недостатком технологии «хот-мелт". Применение таких стеклопакетов недопустимо при остеклении светопрозрачных кровель, ведь в этом случае стеклопакет, установленный под углом, воспринимает на себя большое количество солнечной радиации, вследствие чего сильно нагревается. В таких случаях возможно даже «сползание" верхнего стекла и, как следствие, его разрушение.

Приведем сравнительные характеристики влаго и газопроницаемости герметиков, наиболее часто применяемых сегодня при производстве стеклопакетов. Сюда не включены специальные герметики, применяемые в стеклопакетах для структурного (рельефного) остекления и в светопрозрачных кровлях зимних садов, у которых краевая зона подвержена повышенному воздействию ультрафиолетового и инфракрасного излучений.

В зависимости от звукоизоляционных, теплоизоляционных, и других требований, в конструкции стеклопакета могут быть использованы два, три стекла, да стекла с них тонкой полимерной пленкой вместо третьего стекла и т.п. Воздушная прослойка может быть заполнена газом — аргон, неон, криптон, гексафторид серы. В сгеклопакет также, в самых различных комбинациях устанавливаются специальные стекла.

Аргон и криптон улучшают теплозащитные качества стеклопакетов, а гексафторид серы — улучшает звукоизоляцию стеклопакета. При этом аргон применяется чаще, так как он более распространенный и дешевый газ по сравнению с криптоном.

Стекла
Воздушная камера (пространство, заполненноесухим воздухом или инертным газом)
Компенсаторная рамка (придает стеклопакету жесткость, повышает сопротивляемость ветровым нагрузкам)
Незастывающий однокомпонентный клей (увеличивает ударную прочность стеклопакета)
Гигроскопичный адсорбент (осушитель)
Двухкомпонентный герметик (бутил) (защищает камеру от попадания влаги и пыли, улучшает звукоизоляцию)

Стеклопакеты классифицирую по количеству воздушных камер на однокамерные (состоят из двух стекол) и двухкамерные (состоят из трех стекол).

В обиходе, в модифицированном виде можно встретить устаревший термин, применявшийся в свое время к двухслойному и трехслойному остеклению оконных блоков одинарными стеклами: соответственно — «двухслойный стеклопакет" применительно к однокамерному и «трехслойный стеклопакет" применительно к двухкамерному стеклопакет.