Нов материал позволява производството на по-тънки и енергийноефективни рамки за прозорци

Иновацията на фирма Bayer Material Science има редица предимства пред металите, дървото и PVC

Те трябва да бъдат големи, за да пропускат голямо количество светлина; да бъдат здрави, за да защитават при взлом; да се затварят плътно, за да изолират външния шум и да запазват топлината в помещенията. Прозорците отдавна вече не са просто източник на светлина в помещенията. Според модните тенденции стъклените площи трябва да бъдат  големи, а рамките тесни, за да не пречат на гледката и да не отнемат от светлината. Тези нови изисквания обаче поставят редица предизвикателства пред производителите на дограма, които трябва да предложат рамки, които са тънки и същевременно с висока носимоспособност, за да удържат балансирано големите и тежки стъкла.

Решение на проблема отскоро предлага немската компания Bayer Material Science. Тя е лидер на световния пазар в областта на иновативните материали. Фирмата предлага не само отделни продукти, но и цялостни новаторски решения за автомобилната индустрия, строителството, електричеството и електрониката. Bayer Material Science е най-голямата компания в света за производство на полимери, а оборотът й за 2012 г. е 11,5 млрд. евро. За нея работят 5 200 служители в Германия и 14 500 в различни държави по света.

Полиуретан + смесени влакнести материали = иновация

В края на септември 2013 г. компанията обяви, че изследователският екип й е разработил нов материал, който може успешно да бъде използван в производството на рамки за прозорци. Той е базиран на смесени влакнести материали и специално създадена полиуретанова матрица. Чрез добавянето на влакна към полиуретана се получава композит с подобрени показатели за здравина и термоустойчивост. Новият материал има много нисък коефициент на топлопроводимост, сравнима с тази на дървото и поливинилхлоридните материали (PVC). При това положение рамките на прозорците, произведени от този материал, могат значително да допринесат за посрещане на изискванията за енергийна ефективност и покриване на стандартите за пасивна къща.

Здравина и висока носимоспособност

Превъзходните механични свойства на материала се дължат предимно на високото съдържание на фибростъкло, което достига до 80% от теглото. Така производителите могат да си позволят да направят профили с тънка видима височина и ниска дълбочина на вграждане. Тези характеристика са особено важни, когато става дума за остъкляване на покривни конструкции или на строителни елементи, за които има ограничено място (напр. плъзгащи врати за балкони и тераси). Отличен пример в тази насока е топлоизолиращата плъзгаща се врата на водещата немска компания Internom International. Благодарение на ниския едва 4-сантиметров праг на пода и тънка рамкова конструкция, вратата осигурява максимален поток от светлина към помещението като същевременно притежава отлични топло и шумо-изолационни характеристики. Алтернативно могат да бъдат произведени и много големи профили за стъклени фасади.

Превъзходните механични свойства на новия материал позволяват намаляване на общото тегло на цялостната прозоречна конструкция. Това води до облекчаване и оптимизиране на монтажа, а по-късно и до по-лесното отваряне на прозоречните елементи.

Смесените материали, които са част от състава на рамката, са защитени от атмосферните влияния чрез обличането им в каширано фолио или лакиране. По този начин се елиминира опасността от изгниване, характерна за дървото или чупливостта на PVC. Благодарение на добрата дименсионна стабилност на новия материал натискът върху свръзките между стъклото и рамката на прозореца е минимален.

Производствен процес

Производството на заздравените с влакна профили се осъществява успешно с една непрекъсната процедура позната като пултрузия (pultrusion). Той се осъществява чрез изтеглянето на влакнестите връзки, били те от стъкло или карбон, през затворена инжекционна кутия, където те се импрегнират от течна полиуретанова матрица. Под въздействие на топлината влакнестият композит се оформя в желаната форма – в случая в профил за прозорци. Точните размери се постигат с изрязването на излишните части с трион. След шлифоване и дообработка профилът може да се интегрира към прозоречната или фасадна конструкция. Работата с полиуретанови системи по принцип позволява по-голяма бързина на производството спрямо други матрични материали като полиестер, винилови естери и епоксидни смоли.

И други приложения

Новият материал може да се използва не само в производството на рамки за прозорци и фасади. Обещаващо е приложението му в транспортния сектор, където, сравнен с метала, той показва много добри механични свойства и ниско тегло. В строителството новият материал е успешно приложим в строежа на мостове и вятърни централи. Благодарение на високото ниво на съпротивление при чупене и ниско ниво на износване, оформянето на заоблени елементи с него е много успешно.