О новом плотном и теплом материале COMPACFOAM

О новом плотном и теплом материале COMPACFOAM

Что такое плотность и как ее измерить?

Может ли очень плотное быть теплым?

Традиционно под плотностью принято понимание удельного веса материала. Т.е. какую массу имеет определенная единица объема полного тела, что хорошо отображает свойства многих субстанций, не имеющих внутри пустот. Применительно к пенистым или пористым составам (в т. ч. полнотелым пластикам), понятие плотности скорее связано с соотношением основного вещества (экструдированного полистирола) и пузырьков воздуха, заполняющих полимерную матрицу.

Важен как общий процент, так и размеры воздушных полостей. Если в более пенистом пенопласте они намного больше диаметром, то это сильно влияет на механические свойства. Изделия из него легко крошатся и ломаются. Инновационный одноименный плотный материал австрийского производства COMPACFOAM® принципиально отличается в этом от пенопласта, и напоминает, лучше всего, по строению костную ткань. Как в губчатой кости, между прочными, мелкими и плотными перегородками располагаются совсем небольшие микроскопические пустоты. Легче всего сравнить этот материал с породами дерева разной плотности.

Формально измеряемая плотность все же дает относительно понятное представление о физических характеристиках пеноматериала и изделий из него, в отличие от пустотелых пластиков, на пример подставочного профиля из ПВХ. Сам полистирол в своей основе легче воды, и воздух в нем только уменьшает вес каждого кубического сантиметра. Поэтому для сравнения с аналогами, применяемыми в строительстве, используют набор показателей, характеризующих сопротивление материала к различным нагрузкам.

подставочного подоконного термопрофиля
подставочного подоконного термопрофиля
подставочного подоконного термопрофиля

Классы плотности на выбор в применении

COMPACFOAM® выпускается в 6 базовых классах, плюс специфическая модификация Eco (экономичная серия из вторичного сырья, возникающего в процессе обработок и изготовления готовых изделий на непосредственно производстве в Австрии), близкая по свойствам к первым 2-3 категориям плотности. Характеристики CF100, CF125, CF150, CF200, CF300, CF400 и CF Eco приводятся в таблице производителя.

Что обозначают приведенные умные показатели?

Прочность на сжатие – измеряется в Ньютонах на квадратный миллиметр. В целом, такой показатель силы как Ньютон на кв. мм применяется для многих расчетов в строительстве, оконной и фасадной индустрии при расчетах (на пример, ветровых или функциональных нагрузках), а также в значениях индустриальной химии и для изделий с ее использованием:

  • сила схватывания клеевого состава
  • предел прочности клеевого соединения
  • сопротивление разрастанию трещин
  • сопротивление нагрузкам
  • предельное напряжение
  • Е-модуль упругости (сопротивления)
поперечный размер бруска из COMPACFOAM

В переводе на наши систему единиц измерения 1 (один) килограмм силы на квадратный миллиметр (kgf/mm²), т.е. примерно 10 (десять) ньютон на квадратный миллиметр (N/mm²), показывает, какую силу нужно приложить к единице площади материала, чтобы поперечный размер бруска из COMPACFOAM® уменьшился на 2% или 10%, соответственно. Это – понятие осадки или текучести материала при заданной прочности на сжатие. Данные значения очень полезны и служат для самостоятельного понимания и легкого расчета проектировщиком или производителем изделий того, какой плотности материал, какой площади поверхности необходим для его изделия с производимым окном или дверью с целью заказа:

  • подставочного подоконного термопрофиля
  • термопрофиля под порог раздвижной или распашной двери
  • термопрофиля для черновой коробки окна или двери
  • термопрофиля для выносной коробки под изделие за проем
  • термопрофиля под несущие конструкции для термоизоляции
  • термопрофиля добавочников и т.д.

Чем выше класс прочности COMPACFOAM®, тем труднее сжать изделие из него, чтобы деформировать. Зависимость нелинейная, CF 100 только при минимальных усилиях сжимается в 4 раза легче, на пример, чем CF 400. Затем надо прикладывать непропорционально все большую и большую силу для деформации профиля. Это показывает, насколько последние классы COMPACFOAM® превосходят первые по прочности. Сразу отметим, что двух классов прочности или плотности CF 100 и CF 125 достаточно для большинства применимых термопрофилей для оконной отрасли. С запасом и для дополнительной прочности, как исключение, можем рекомендовать CF150.

Посчитаем просто подставочник под свое изделие сами

Как определить какую нагрузку выдерживает термопрофиль под заказанное изделие? Для этого необходимо понимать вес изделия (окна или двери), лучше с запасом, возьмем для примера расчетный вес окна или двери с запасом — 300 кг. Площадь сопряженной поверхности стандартного усредненного подоконного подставочного термопрофиля CF125 размером 40х40х100 мм под оконное изделие составляет 40 х 100 мм = 4.000 кв. мм.

По Техпаспорту на COMPACFOAM® согласно таблице — первая колонка вверху — ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ — для CF125 отмечаем (это документально зафиксированные согласно испытаниям в Институте оконной техники IFT в Розенхайме, Германия, приведенные значения), какие нагрузки может испытывать профиль и как при них деформироваться:

  • 1,65 Н/кв. мм х 4000 / 10 = 660 кг —
    т. е. при таком весе данная площадь CF125 может испытать проминание (осадку или текучесть) 10%
  • 1,10 Н/кв. мм х 4000 / 10 = 400 кг —
    т. е. при таком весе данная площадь CF125 может испытать проминание (осадку или текучесть) 2%
Посчитаем просто подставочник под свое изделие сами
не происходило стойкое изменение формы изделия из COMPACFOAM

Таким образом, расчетном весе изделия 300 кг никакого проминания или деформации термопрофиля не происходит! Но даже, если допустимая нагрузка будет увеличена до 400 кг, то 2% изменения размера профиля составят менее 1 мм.

Допустимое напряжение – измеряется также в Н/мм2, но при длительном и постоянном воздействии силы, чтобы при этом не происходило стойкое изменение формы изделия из COMPACFOAM®. Кратковременное воздействие переносится без последствий за счет «пружинистости» материала, но длительную нагрузку переносить труднее, упругая деформация переходит в пластичную:

  • 0,78 Н/кв. мм х 4000 / 10 = 312 кг —
    т. е. при таком весе данная площадь CF125 может испытать проминание (осадку или текучесть) 2%

Модуль упругости или Е-модуль – измеряется в тех же Н/мм2, поскольку деформация величина безразмерная, а напряжение численно равно давлению на образец. Это параметр показывает, как изменяется упругая деформация с ростом приложенной силы, т.е. представляет собой производную, или тангенс угла наклона данного соотношения.

Модуль эластичности представляет собой характеристику материала, которая демонстрирует пропорциональную связь между напряжением (нагрузкой) и растяжением при его деформации в линейно-эластичном поведении. Он говорит о том, насколько материал максимально подвержен нагрузке. Материал пластически деформируется еще до достижения прочности на растяжение.

подставочного подоконного термопрофиля
подставочного подоконного термопрофиля
подставочного подоконного термопрофиля

Рады проконсультировать и предоставить дополнительную профессиональную информацию.

Рекомендуем всегда соблюдать рекомендации Технических паспортов наших индустриальных продуктов.

Данный материал является интеллектуальной собственность компании ООО «СДМ-ХИМИЯ».
Любое использование Материалов допускается только c указанием источника информации

Автор: Паршин Игорь Николаевич