В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
П.С. Славинский
Эксперт компании "Фирма Система"
Дискуссии о том, какой материал лучше использовать для изготовления климатических кожухов, не утихают. И хотя многие из производителей все шире развивают технологии, основанные на применении пластических масс, мы по-прежнему "гибнем за металл".
Есть ли альтернатива?
Во всех развитых странах проводятся работы по внедрению новых конструкционных материалов для производства различных изделий с целью улучшения их эксплуатационных свойств и увеличения долговечности. Спектр применяемых материалов довольно широк: сталь, алюминиевые сплавы, ПВХ и стеклопластик. Однако многие потребители продолжают считать, что для защиты телевизионных камер в охранном телевидении подходит только металл. Такое положение, на мой взгляд, сложилось исключительно в силу малой осведомленности потребителя обо всем диапазоне свойств пластика. Попробуем разобраться в этой проблеме подробнее. Прежде всего, откажемся от слова "пластик", так как его информационная ценность эквивалентна слову "железяка". В промышленности широкое использование находят две большие группы синтетических пластических материалов: поливинилхлориды (ПВХ) и стеклопластики. В применении к климатическим кожухам у ПВХ-материалов есть только одно крупное преимущество перед алюминием - высокая технологичность и, как следствие, более низкая стоимость. Необходимо отметить, что общественное мнение о свойствах изделий из синтетических материалов сложилось во многом под влиянием примеров использования ПВХ-кожухов, сделанных в странах Юго-Восточной Азии. Однако при этом потребители часто забывают о стеклопластике (его и применяют для изготовления изделий известные международные производители), который также отличается от ПВХ-материалов, как и от алюминия.
Особенности стеклопластика
Стеклопластик - это материал, состоящий на 40% из стеклянных волокон, связанных между собой полиэфирными смолами. Изделия из него уже давно нашли свое применение в различных отраслях промышленности. По прочности стеклопластик превосходит легированную сталь: конструкция из него не требует легирования, он сам иногда используется в качестве арматуры. У стеклопластика широкий диапазон рабочих температур: от -70 до +200 °С. Изделия из этого материала могут эксплуатироваться в тропических условиях и выдерживать большие инерционные перегрузки. Ионизирующие излучения мало влияют на механические и электрические свойства изделий. Из стеклопластика изготовливают детали высокой прочности, с арматурой и резьбой. Структура материала бездефектна. Пористость его не превышает 1-3% (в других материалах до 10-20%). Отсюда стабильность механических свойств при резком перепаде температур, при действии ударных и циклических нагрузок. Этот материал не стареет; ни солнце, ни дождь, ни мороз ему не страшны. Стеклопластик -практически вечный материал. Результаты отечественных экспресс-исследований и натурные исследования показывают, что по сроку службы конструкции из такого материала во много раз превосходят аналогичные конструкции из ПВХ, алюминия и даже стали.
Физико-технические качества материалов
Физико-технические качества стеклопластика обеспечивают безотказную работу изделий, изготовленных из этого материала, в течение 70 лет и более без существенных затрат на эксплуатацию. По прочностным показателям стеклопластик близок к алюминию, стоек к атмосферным воз-действиям, влиянию влаги и агрессивных сред, с трудом подвергается горению в случае пожара и практически не выделяет диоксинов, а значит, не представляет повышенной опасности. Сравнительные физико-механические характеристики изделий, изготавливаемых из стеклопластика, ПВХ, стали и алюминия, приведены в таблице. Как видно из таблицы, стеклопластик обладает многими очень ценными свойствами, дающими ему право называться одним из материалов будущего. Обсудим основные из этих свойств.
Свойства стеклопластика
Механические свойства
При своем небольшом удельном весе стекло-пластик обладает высокими физико-механическими характеристиками. Используя некоторые смолы и определенные виды армирующих материалов, можно получить стеклопластик, пре-восходящий по своим прочностным свойствам некоторые сплавы цветных металлов и стали. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластика. Основное преимущество стеклопластиковых изделий состоит в отсутствии сварных швов, которые являются самыми уязвимыми местами. Теплоизоляционные свойства Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью. Теплоизоляционные свойства изделий могут быть значительно повышены при изготовлении стеклопластиковой конструкции типа "сэндвич", когда между слоями стеклопластика располагаются пористые материалы или делаются воздушные зазоры между элементами изделий. Благодаря своей низкой теплопроводности стеклопластиковые "сэндвичевые" конструкции с успехом используются в качестве теплоизоляционных материалов в промышленном строительстве, в машиностроении; в последнее время они стали применяться в системах видеонаблюдения, а именно при серийном производстве термокожухов для камер видеонаблюдения.
Малый вес
Средний удельный вес стеклопластиков составляет 1800 кг/м3. Напомним, что удельный вес металлов значительно выше, например, стали -7800, меди - 8900 кг/м3. Даже удельный вес одного из наиболее легких сплавов, дюралюминия, применяемого для систем видеонаблюдения, составляет 2700 кг/м3. Таким образом, в среднем удельный вес стеклопластика в 5-6 раз меньше, чем у черных и цветных металлов и почти в 2 раза меньше, чем у дюралюминия. Малый вес изделия значительно облегчает монтаж, эксплуатацию, ремонт и снижает транспортные расходы при его доставке к потребителю. Экономия в весе всегда актуальна для любого вида отрасли. Диэлектрические свойства Стеклопластик - прекрасный электроизоляционный материал при использовании как переменного, так и постоянного тока. Высокая коррозионная стойкость Стеклопластик, будучи диэлектриком, совершенно не подвергается электрохимической коррозии. Существует целый ряд смол, позволяющих получить стеклопластики, стойкие к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей.
Внешний вид
При изготовлении стеклопластик хорошо окрашивается в любой цвет, при использовании стойких красителей он может сохранять его неограниченно долгое время.
Простота в изготовлении
Изделия из стеклопластика производятся методом контактного формования стекловолокнистых армирующих материалов, пропитанных ненасыщенными полиэфирными смолами. Существует много способов изготовления стеклопластиковых изделий, большинство из которых требует минимальных вложений в оборудование. Например, для ручного формования потребуются только матрица и небольшой набор ручных инструментов (прикаточные валики, кисти, мерные сосуды и т.д.). Матрица может быть изготовлена практически из любого материала (от дерева до металла). Широкое распространение получили сейчас стеклопластиковые матрицы, которые имеют сравнительно небольшую стоимость и длительный срок службы.
Области применения
Сферы применения стеклопластика не ограничены. Он используется в разных областях народного хозяйства, к примеру, в авиации стеклопластик применяется для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки, лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.) и двигателей (лопаток компрессора и турбины и т. д.); в космической технике - для узлов силовых конструкций аппаратов, подвергающихся нагреву, для элементов жесткости, панелей; в автомобилестроении - для облегчения кузовов, рессор, рам, панелей кузовов, бамперов и т.д.; в горной промышленности - для бурового инструмента, в деталях комбайнов и др..; в гражданском строительстве -для пролетов мостов, элементов сборных конструкций высотных сооружений и т. д. Применение стеклопластиковых материалов не только уменьшает массу машин и приборов, но и обеспечивает значительное увеличение мощности двигателей, энергетических и транспортных установок. Технология получения полуфабрикатов и изделий из композиционных материалов хорошо отработана. Композиционные материалы с неметаллической матрицей, а именно полимерные карбоволокниты, используются в судо- и автомобилестроении (кузова гоночных машин, шасси, гребные винты); из них изготовляют подшипники, панели отопления, спортивный инвентарь, части ЭВМ. Стеклопластики применяют в качестве изоляционного и конструкционного материала в электро- и радиопромышленности, авиационной технике, автомобилестроении; из них изготовливают трубы, емкости для реактивов, покрытия корпусов судов и многое другое.
Материал будущего
Учитывая все вышеперечисленное, стеклопластик, безусловно, можно назвать материалом будущего, который уже сейчас активно используется во всех областях деятельности человека - от глубоководных исследований до освоения космического пространства. Только в охранном телевидении российский потребитель по-прежнему чаще всего выбирает металлические кожухи для камер. Сегодня мы обладаем всем технологическим набором для производства и программирования свойств стеклопластика, необходимых именно для наших специфических условий эксплуатации телевизионных камер. Ведь для обширной территории России, охватывающей разные климатические зоны, многие из которых имеют огромные сезонные и суточные перепады температур, вопросы эффективности процессов теплообмена особенно важны.
Важно отметить, что дальнейшее совершенствование климатических кожухов многие производители в России связывают с использованием стеклопластиковых материалов. В нашей стране есть все возможности для распространения инноваций, что позволяет нам занять лидирующие позиции в этой консервативной области, а не идти следом за зарубежными разработчиками и производителями климатических кожухов. Дело осталось только за тем, чтобы своевременно и правильно информировать потребителя о широких возможностях, которые могут быть реализованы с помощью стеклопластика.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2007
Посещений: 12404
Автор
| |||
В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
