В качестве материала для изготовления дистанционных рамок притрадиционном способе производства стеклопакетов, повсеместноиспользуется алюминий. Он легок, хорошо обрабатывается, имеет высокуюадгезию к применяемым герметикам, но при всех выше перечисленныхдостоинствах у алюминия есть очень существенный недостаток — высокаятеплопроводность 220 Вт/(кв. м * К°). Данный недостаток в свою очередьвызывает серьезную проблему хорошо известную производителямстеклопакетов и специалистам — проблему «холодного края»(неравномерности распределения температуры в центре и на краюстеклопакета в результате применения в конструкции металлическихдистанционных рамок, имеющих высокую теплопроводность) Рис.1.. В этойзоне наиболее часто начинается разрушение стекол, происходитобразование конденсата, запотевание (замерзание) стеклопакета,конденсат в свою очередь разрушает деревянные рамы, увеличиваетнапряжения в стеклах в результате теплопередачи по их поверхности.«Холодный край» имеет ширину 62,5 мм, но было отмечено, что данныйэффект может распространяться на расстояние до 150 мм от краястеклопакета.
На протяжении долгого времени технологов и исследователейне оставляла надежда улучшить классическую технологию производствастеклопакетов. Теплоизолирующие свойства оконного проема улучшалисьза счет применения стекла с энергосберегающим покрытием и заполнениямежстекольного пространства инертными газами.
В то же время теплоизолирующие свойства дистанционных рамокоставляли желать лучшего. И вот в 1994 году состоялось первоепредставление технологии TPS (Thermo-plastic-Spacer) проведенное фирмой«Lenhard» входящей в концерн «Bуstronic» в сотрудничестве с «ChemetallGmbH», которая разработала термопластичный герметик.
В новой TPS-технологии, операции засыпки адсорбента, резка рамки,нанесения первичного бутила были соединены в одном материале —термопластичной бутиловой рамке Рис 2. Из конструкции новогостеклопакета исключены металлические дистанционные рамки. Вместо нихиспользуется бутиловая полимерная матрица с низкой теплопроводностью(термопластичная рамка), из полиизобутилена и осушителя (цеолит),которая при температуре 120°C подается роботом на поверхность стекла.
Термопластичная система герметизации принципиально отличаетсяот традиционной технологии отсутствием трех технологических операций:резки рамки, засыпки адсорбента и нанесения бутилового герметикаи только два материала необходимы в качестве барьера противпроникновения влаги и потерь газов — это бутиловый герметикдля внутренней герметизации и полисульфид, как вторичный герметик.
Упрощенная технология позволила полностью автоматизировать процессизготовления стеклопакета. Все производственные операции: мойка,нанесение рамки, заполнение газом автоматизированы и контролируютсяспециализированным программным обеспечением.
В 2005 году TPS стеклопакеты и TPS технология производствастеклопакетов впервые пришла на Белорусскую землю. На ОАО Гомельстеклоначато серийное производство стеклопакетов по TPS технологии.Необходимо отметить, что на территории стран СНГ действует лишь двеаналогичных линии производящие стеклопакеты по данной технологии.
Рис.1. Линии изотерм стандартного и TPS — стеклопакетов Стандартные стеклопакеты / TPS — стеклопакеты
1 — внутренний шов (первичная герметизация); 2 — дистанционнаярамка; 3 — осушитель; 4 — наружный шов (вторичная герметизация); 5 —стекло; 6 — TPS материал.
Преимущества термоизолирующих свойств TPS стеклопакетов по сравнению с классическими стеклопакетамиНовый термически формуемый материал, образующий промежуточноепространство, улучшает теплоизолирующие свойства стеклопакетаи особенно, краев элемента, поскольку обладает очень низкойтеплопроводностью. Улучшение теплоизолирующих свойств краевстеклопакета, изготовленного новым методом, повышает температуруповерхности краев стекла. Это приводит к значительному уменьшениювозможности образования конденсата на краевых поверхностях элемента.Измеренное значение коэффициента (U) у TPS стеклопакета на 8 — 10 %выше, а измеренные температуры краевых поверхностей в зимних условияхна 4 — 6 % выше чем у стеклопакета произведенного по стандартнойтехнологии с применением алюминиевой дистанционной рамки.
TPS - стеклопакеты — преимущества производственного процесса технологии TPS.Бутиловый средник, содержащий осушитель, изготавливается термическимформованием в одну единственную стадию. Это имеет большое значение приповышении эффективности автоматизации изготовления стеклопакетовстандартной прямоугольной и произвольной форм. Новый метод позволяетизготавливать дистанционную рамку, образующую промежуточноепространство, в одну стадию, как для стеклопакетов прямоугольной формы,так и для стеклопакетов произвольной формы. Этим методом можноизготавливать элементы стеклопакетов с двумя или тремя стеклами,а ширину промежуточного пространства варьировать от 6 до 20 мм.
Другим важным преимуществом производства стеклопакетов по TPSтехнологии является уменьшение задействованных производственныхплощадей, так как значительно меньшее по сравнению с традиционнымметодом количество оборудования, установленное в виде компактной линии,занимает меньше производственной площади.
TPS - стеклопакеты — преимущества качественных характеристик.Одним из множества факторов, влияющих на качество и прочность TPS -стеклопакеты, является повышение упругости конструкции стеклопакета.Прочность соединения рамки средника, формирующей промежуточноепространство стеклопакета со стеклами необходимо рассматриватьво взаимосвязи с краевым растяжением, причем увеличение упругостиконструкции TPS - стеклопакета приводит к значительному снижению рискавозникновения повреждений, вызываемых краевым растяжением.
Аккуратная внешняя отделка стеклопакета дополняется эстетичнымвнешним видом, обусловленным поверхностными свойствами рамки,образующей промежуточное пространство, так как термопластиковая рамкасредника отражает цвет рам, окружающих стеклопакеты с внутреннейстороны, в результате чего дистанционная рамка незначительно выделяетсяиз всей рамной конструкции окна.
