Основные характеристики сэндвич-панелей

Идея сэндвич конструкций возникала независимо у многих инженеров в разные времена. Первый случай описания сэндвич-панелей был документально зафиксирован в 1849 году. С тех пор сэндвич конструкции модернизировались и улучшались и сейчас в строительных компаниях можно встретить большое их разнообразие.

Самый простой образец «сэндвича» представляет собой два тонких, жестких, прочных листа, разделенных толстым слоем материала с низкой плотностью, который может быть гораздо менее жестким и прочным. В грубом приближении эффективные пропорции сэндвич-панелей получаются, когда вес прослойки примерно равен сумме веса наружных листов. Очевидно, что изгибная жесткость такой композиции является во много раз больше, чем для единичного листа с тем же общим весом и сделанного из тех же материалов.

вид сэндвич-панелей

Внутренняя прослойка сэндвичей имеет несколько важных характеристик. Во-первых, она должна быть достаточно жесткой в направлении, перпендикулярном наружным листам, для обеспечения того, чтобы они оставались на правильном расстоянии друг от друга. Во-вторых, она должна быть достаточно жесткой для сдвига, чтобы гарантировать, если панель вдруг будет согнута, то наружные листы не будут скользить друг относительно друга. Если это последнее условие не будет выполняться, то внешние листы просто будут вести себя, как два независимых объекта и эффект «сэндвича» утратится. Также, внутренняя прослойка должна быть достаточно жесткой, чтобы сохранить наружные листы плоскими. В противном случае поверхность локально может согнуться (появится морщинка) под воздействием сжимающего напряжения в своей собственной плоскости.

Прослойка должна удовлетворять всем этим требованиям, а также важно, чтобы клей между прослойкой и внешним листом не был достаточно податливым, потому что это может привести к существенным смещениям поверхностей и изолирующей прослойки друг относительно друга.

Применение сэндвич-панелей

Сэндвич-панели применяются в различных отраслях: самолето- и судостроении, проектировании высокоскоростных поездов, в строительстве зданий, используются для изоляции различных объектов и приборов и т.д.

Так, например, сэндвич-панели для авиаконструкций практически неизменно используются металлические пластины с металлическим гофрированным сердечником или сердечником в виде сот.

Панели для обтекателей, которые должны быть проницаемы для радиоволн, используют армированные стекловолокном пластмассы для поверхностей и тот же материал или пропитанную смолой бумагу для сердечника в виде сот.

Сэндвич-панели, которые применяются в строительстве, до сих пор носили преимущественно полуструктурный характер, призванный переносить относительно небольшие нагрузки на довольно длинные промежутки времени. Строительные панели, подобно авиаконструкционным панелям, должны быть легкими по весу, но в отличие от авиапанелей, они должны быть значительно более дешевыми. Цельнометаллические сэндвич-панели могут найти значительное применение в строительстве, но существует еще большой объем других материалов, подходящих к применению «сэндвичей». Они отличаются методом получения и ценовым диапазоном, но являются общими в одних и тех же характеристиках – они должны быть легкими, прочными для внешних природных воздействий и иметь хорошие тепло- и звукоизолирующие свойства.

На данный момент известны следующие материалы для внешних листов: стеклопластик, асбестоцемент, фанера, пропитанная смолой бумага, армированный стекловолокном цемент, ДСП и ферроцемент (в отличие от обычного железобетона). Неметаллические сотовые и гофрированные сердечники могут производить из пропитанной смолой бумаги и армированного пластика. «Твердые» прослойки изготавливают из перфорированного ДСП, пробкового дерева, некоторых видов вспененного пластика или вспененного стекла. Внутренняя изоляционная прослойка из «твердых» типов сердечников может быть различных видов: в виде зерен, напоминающих соты, пересекающихся прямых или гофрированных пластин и т. д.

На данный момент поиск новых материалов не завершен, постоянно создаются и предлагаются новые или комбинируются с уже ранее известными материалами.

Огнестойкость сэндвич-панелей

Стандартным наполнителем для сэндвич-панелей, предназначенных для строительства зданий, является пенополистирол или пенополиуретан. Эти материалы не обладают хорошими огнестойкими свойствами, если они специально не обработаны. Для того, чтобы у «сэндвичей» появились огнезащитные свойства, к пенополистиролу низкой плотности добавляют некоторые минеральные материалы. Огнестойкие прослойки, такие как минеральная вата, являются хорошей альтернативой, которые чаще всего и используют в качестве основного наполнителя для сэндвич-панелей при постройке зданий или кровли.

Что касается внешних пластин для сэндвич-панелей, предназначенных для строительства, чаще всего используют тонкие алюминиевые листы. Они могут быть покрыты поливинилиденфтором, фторполимерными смолами или полиэфирной краской. Алюминий можно окрашивать в любой цвет, а сэндвич-панели с алюминиевыми листами  изготавливаются в широком диапазоне цветов, а также могут иметь вид, имитирующий другие материалы, такие как дерево или мрамор.

Сэндвич-панели имеют следующие значения теплопроводности: от 0,024 (Вт·м-1·К-1) для полиуретана до 0,05 (Вт·м-1·К-1) для минеральной ваты. Измеренное измерение звукоизоляции лежит в области ~ 25 дБ для элементов полиуретана и ~ 30 дБ для элементов минеральной ваты. Толщина панелей составляет обычно от 40 мм до более 200 мм, плотность сэндвич-панелей составляет от 10 кг/м2 до 35 кг/м2, в зависимости от толщины пены и металла.

Сэндвич-панели имеют различное противопожарное поведение, сопротивление и реакцию, в зависимости от: пены, толщины металла, покрытия и т. д. Пользователю необходимо будет выбирать между различными типами сэндвич-панелей в зависимости от необходимых требований.

Где купить сэндвич-панели

Компания «Энергобуд» в Харькове всегда поможет Вам определиться с выбором, проконсультирует по всем вопросам в свойствах, цене, установке и последующей эксплуатации сэндвич-панелей.