Спосіб виготовлення вітражів

Реферат: UA 79989 U UA 79989 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до скляної промисловості, технічним стеклам з підвищеними характеристиками міцності, виробництву вітражів і може бути використана для оздоблення, музеїв, палаців, виставкових залів та бізнес-центрів, зимових садів і павільйонів, санаторіїв, готелів, житлових приміщень тощо. Відома модель (RU № 48325, МПК С03В31/00 від 10.10.2005) являє собою склопакет з художнім вітражем, що включає паралельно розташовані листи з прозорого скла з розпірними рамками між ними і герметиком по контуру склопакета. Художній вітраж виконаний зі спаяних кольорових скляних елементів малюнка, розміщених між листами прозорого скла на відстані, а не впритул. Даний вид виробу є трудомістким за виконанням, оскільки необхідно виконувати складну конструкцію зразка з використанням герметика і подальшим встановленням розпірних рамок. Процес виконання внутрішньої частини композиції тривалий і вимагає наявності недешевого матеріалу для спаювання. Такий спосіб виробництва вітражу не забезпечує повний захист, так як композиція не здатна протистояти механічному впливу. Найбільш близьким аналогом є спосіб (RU № 2381108, МПК В44С5/08 від 10.02.2010), який включає укладку скляних елементів малюнка на підкладку, кріплення їх до підкладки і заповнення простору між скляними елементами сплавом, яким спаюються з підкладкою. Як підкладку використовують багатошарове скло, як сплав використовують сплав, отриманий із порошків кераміки і пластичних металів та/або їх сплавів, в яких не менше 10-12 % складає оксид алюмінію (Аl2О3), що наносяться газодинамічним способом між скляними елементами малюнка. Використання даного способу виробництва вітражів забезпечує безпеку, але отримана таким чином композиція є нетривкою, оскільки скляні елементи малюнка не всією поверхнею з'єднані з підкладкою і можуть піддаватися механічному впливу. Спосіб спрощує класичну технологію виробництва вітражів, але вимагає отримання порошків або сплавів і непростої газодинамічної обробки. Вітражі, які виконані вищенаведеним способом, являють собою доволі слабкий та крихкий матеріал. Адже такі делікатні та слабкі вироби потребують не лише спеціальних умов догляду та експлуатації, місця та умов розташування та ін., а й обумовлюють дуже обережне поводження з матеріалом як у процесі виробництва вітражів, так і при подальшій експлуатації всієї декоративної композиції. Також отриманий вищенаведеним способом вітраж має досить високу ціну, причому вартість вітражів прямо пропорційно залежить від їх складності, тобто кількості деталей на одиницю площі. В основу корисної моделі поставлено задачу отримання безпечного вітражу, здатного витримувати механічні навантаження, спрощення виготовлення композиції, зниження витрат на виробництво, створення виробу з властивостями, які будуть дозволяти протистояти агресивним середовищам, полегшення очищення. Для вирішення поставленої задачі запропоновано спосіб виготовлення вітражу. Спосіб виготовлення вітражу включає розробку ескізу малюнка, укладання скляних елементів малюнка на підкладку і скріплення їх з підкладкою, згідно з корисною моделлю, на підкладку (листове безбарвне скло) кладуть полівінілбутиральну плівку, потім без зазору укладають скляні елементи малюнка, поверх укладають полівінілбутиральну плівку і накривають безбарвним склом, підпресовують і поміщають в автоклав, де витримують до температури 95-150 °C і тиску 0,6-2,5 МПа. Зазначена задача вирішується тим, що в даному способі для отримання безпечного вітражу використовується технологія триплекс. Триплекс - це багатошарове скло, що складається з двох або більше листів скла, склеєних полімерною рідиною. Як полімер використовується полівінілбутиральна плівка. Полівінілбутиральна плівка має високу адгезію до скла. Основними перевагами полівінілбутиральної плівки є низька вартість при масовому виробництві триплекса, низька опалесценція (каламутність) і висока якість кінцевого продукту. Адгезія плівки досягається при температурі від 95 до 175 °C, оскільки при 95 °C плівка тільки починає забезпечувати зчеплення композиції, але недостатнє для отримання необхідних показників міцності та високих оптичних властивостей, а понад 180 °C - з плівки виділяється масляний альдегід та оксид вуглецю. Приклад виконання виготовлення вітражу триплекс-методом пояснюється кресленням. Вітраж являє собою композицію, яка складається з таких шарів: підкладки 1 (листове безбарвне скло), полівінілбутиральної плівки 2, скляних елементів малюнка 3, полівінілбутиральної плівки 2 та безбарвного покривного скла 4. При виготовленні вітражу застосовувалось автоклавне пресування. Готовий виріб відповідає вимогам ДСТУ Б В.2.7-123-2004 (ГОСТ 30826-2001), а полівінілбутиральна плівка, що застосовувалась при виготовленні композиції, відповідає 1 UA 79989 U 5 10 15 20 вимогам ГОСТ 9438-85. Листове скло відповідає вимогам ДСТУ.Б.В.2.7-122-2003 (ГОСТ 1112001). Підкладку 1 товщиною 3,5-4 мм, скляні елементи малюнка 3 товщиною 2-3 мм та безкольорове скло 4 товщиною 3,5-4 мм ріжуть по шаблону, гострі кромки притупляють. Потім елементи композиції миють вручну миючим розчином та протирають насухо. З переглянутого на наявність дефектів листа полівінілбутиральної плівки 2 товщиною 0,5 мм викроюють точно по склу потрібні формати, у відповідності до шаблону. Полівінілбутиральну плівку протирають вологими м'якими серветками. При пакетуванні кладуть підкладку, протирають м'якою серветкою, змоченою спиртом, і перевіряють на відсутність дефектів. Для забезпечення кращої адгезії кладуть два шари плівки. Формати полівінілбутиральних плівок, очищені від пилу м'якою серветкою, кладуть на підкладку. На підкладку та полівінілбутиральні плівки кладуть скляні елементи малюнка, потім формати полівінілбутиральних плівок та безкольорове скло, і орієнтують композицію в пакет так, щоб зсув композиції був не більше 1 мм. Для попереднього склеювання композиції використовують вакуумний термостат. Мета використання вакуумного термостату - усунути можливість виникнення дефектів у шарі, що склеює, в процесі випробувань та експлуатації. Зібраний пакет по краях фіксують за допомогою смужки пластиру. Зібраний пакет поміщається у гумовий мішок. Підпресовку проводять упродовж 6 годин, створивши вакуум у мішках не менше 0,098 МПа. Температура в термостаті до 110±5 °C, тиск в термостаті - 0,098 МПа при підвищенні температури до 80 °C, потім підтримують 0 °C. Для пресування виробів у повітряному середовищі під тиском використовують автоклав. Гумовий мішок з композицією укладають в каретку на решітчасті полиці і з'єднують з вакуумною лінією, створивши вакуум у мішку не менше 0,098 МПа. Візок з каретками завантажують в автоклав і закривають кришку. Режим пресування триплексу в автоклаві "SACK" наведений в таблиці. 25 Таблиця Розігрів Темпера- Тиск, Час, годин, тура, °С МПа не менше (20±5)0,6-0,8 2 (110±5) 30 35 40 45 50 Температура, °С (110±5) Витримка Тиск, Час, годин, МПа не менше 0,6-0,8 5 Охолодження Темпера- Тиск, Час, годин. тура, °C МПа не менше 110-40 0,6-0,8 3 Кромка триплексу по всьому периметру обробляється на фацетному верстаті Після нанесення фацету триплекс промивають водою до повного видалення піску з поверхні композиції. Даний спосіб виготовлення вітражу спрощений у виготовленні, оскільки немає необхідності по черзі з'єднувати всі скляні елементи малюнка, досить їх викласти в необхідному порядку на рівну поверхню (підкладка + полівінілбутиральна плівка). При цьому виробництві достатньо використовувати недороге обладнання і дотримуватися параметрів процесу виготовлення. Отриманий виріб легко піддається очищенню, оскільки відсутні місця спайки. Отриманий вищенаведеним способом вітраж може застосовуватись для заповнення прорізів не тільки як декоративного елемента, оскільки безпечне скління є основною метою. Завдяки застосуванню полівінілбутиральної плівки при виробництві вітражу підвищується ударна міцність скла, утримуються обламки в разі розбиття скла. Оскільки полівінілбутиральна плівка має в'язкопружні властивості, то вона піддається пластичній деформації при ударі і при статичних навантаженнях після удару, поглинає енергію і зменшує проникнення впливу об'єкта, а також знижує енергію впливу, яка передається шляхом впливу об'єкта (при ударі). Таким чином, перевага полівінілбутиральної плівки в безпечному вітражі включає в себе в першу чергу елемент безпеки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виготовлення вітражу, що включає розробку ескізу малюнка, укладання скляних елементів малюнка на підкладку і скріплення їх з підкладкою, який відрізняється тим, що на підкладку (листове безбарвне скло) кладуть полівінілбутиральну плівку, потім без зазору укладають скляні елементи малюнка, поверх укладають полівінілбутиральну плівку і накривають безбарвним склом, підпресовують і поміщають в автоклав, де витримують до температури 95-150 °C і тиску 0,6-2,5 МПа. 2 UA 79989 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3