Применение оргстекла в радиолюбительстве. Оргстекло, как диэлектрик

Применение оргстекла в радиолюбительстве. Оргстекло, как диэлектрик

Дизайн интерьера, авиационная и автомобильная отрасль, строительство и медицина – это далеко не полный перечень спектра областей применения полиметилметакрилата, являющегося сырьем для изготовления органического стекла. Благодаря особым свойствам оргстекло находит широкое применение в электротехнике.

Как известно, в зависимости от способности проводить ток, все вещества подразделяются на диэлектрики, проводники и полупроводники. Электрический ток, согласно физической модели, представляет собой направленное движение свободных электронов, находящихся в веществе. Молекулы полиметилметакрилата не содержат свободных электронов, поэтому оргстекло как диэлектрик относится к разряду диэлектриков и является отличным изоляционным материалом.

На платах из оргстекла можно монтировать разные электрические элементы. Примером могут служить осветительные системы с люминесцентными лампами. Монтаж ламп накаливания не желателен, поскольку оргстекло поддается деформации при повышенной температуре.

При использовании оргстекла в качестве диэлектрика необходимо тоже учитывать тот факт, что при напряженности электрического поля, превышающего 2000 вольт на миллиметр, возможен электрический пробой материала. По этой причине органическое стекло не рекомендуется использовать в аппаратуре с высоковольтным напряжением.

Акриловый пластик, так еще называют разновидность оргстекла, не относится к идеальным диэлектрикам, таким, как керамические аналоги. При воздействии высокочастотного электрического поля он нагревается вследствие возникновения вихревых локальных токов. Этот эффект, однако, используется технологами для формирования изделий и сварки элементов из оргстекла.

Благодаря диэлектрическим свойствам оргстекло используется для создания безопасных корпусов электроприборов, изоляционных перегородок и прочих элементов электронной техники. Корпуса многих электронных компонентов, например, светодиодов, тоже изготавливаются из оргстекла. В этом случае положительную роль играют светотехнические свойства этого универсального материала.

Единственным ограничением для использования оргстекла в электронной промышленности является его подверженность воздействию высоких температур. Для диапазона до 80 градусов, оргстекло, благодаря простоте обработки и отличным эксплуатационным характеристикам, включая агрессивную среду, является востребованным материалом, обеспечивающим длительную и безопасную эксплуатацию устройств.

Оргстекло температура деформации. Что такое оргстекло и где оно используется?

На протяжении многих лет органическое стекло занимает лидирующие позиции при выборе у многих потребителей. По мнению некоторых мастеров, этот материал можно считать лучшим среди всех разновидностей пластика.

Что это и из чего делают?

Оргстекло является виниловым полимером, представленным в виде термопластика. Оно бывает как цветным, так и прозрачным. От привычного всем стекла органическое отличается особой упругостью, благодаря которой не разбивается на мельчайшие осколки. Органическое стекло можно считать прозрачным, светопроницаемым либо рассеивающим лучи солнца искусственным материалом, при изготовлении которого используются специальные акриловые смолы и добавки. Полимер метилметакрилата имеет вид термопластичной смолы, что отвердела до вида порошка либо гранул. Выпускают его листами и блоками с разной толщиной и размерами. Его часто именуют акрилайтом, метаплексом, плексигласом и акрилом.

В процессе производства получают листы с разной расцветкой, а именно: синие, красные, зеленые и другие. Согласно ГОСТу 17622 – 72 оргстекло бывает нескольких марок:

• ТОСП;
• ТОСН.

Данный материал производится двумя способами.

• Блочный. Полимер получают в результате мономерной «заливки» границы между двумя специальными стеклами. В состав мономеров входят отвердитель, краситель и другие компоненты. Через некоторое время оргстекло обрезают согласно требуемым параметрам.
• Экструзионный. Данный вид оргстекла получают при помощи экструзии. Для изготовления материала гранулированный полиметилметакрилат отправляют в экструзионную машину. Там происходит нагревание исходного вещества до вязкого состояния с последующим выдавливанием в зеркальные каландры. На толщину листов оказывает прямое влияние величина зазора между каландрами.

Химический состав органического стекла одинаковый у всех производителей. Процесс формовки пластикового материала обычно сопровождают качественные изменения в виде распределения сжатого воздуха, вакуума.

Этот вид материала используется людьми уже на протяжении 70 лет. На сегодняшний день им пользуются во всем мире во многих отраслях промышленности.

Свойства и характеристики

Одной из главных характеристик органического листа является возможность быть представленным в разных формах, при этом не нарушаются его основные качественные характеристики. Согласно ГОСТу, на линии изгиба листа не допускаются помутнения, а также искажения обзора. Главными техническими характеристиками материала считаются следующие:

• плотность – не более 1,2 г/см3;
• удельный вес – зависит от толщины листа, в среднем составляет 1190 кг/м3;
• диэлектрическая проницаемость – 3,5;
• теплопроводность малая, она составляет 0,2-0,3 Вт/ (м*К);
• коэффициент прозрачности – 93%;
• теплоустойчивость – 150 градусов тепла по Цельсию;
• температура эксплуатации – от 40 до 90 градусов по Цельсию.

Температура плавления оргстекла составляет 150-190 градусов тепла. В этих условиях происходят его размягчение и потеря первоначальной формы. Полимер характеризуется простотой обработки, возможностью сверления, он хорошо режется. В случае необходимости придать материалу определенную форму его подогревают, чтобы добавить органическому стеклу пластичности. Данный вид термопластика исключает наличие пузырей воздуха, что способствует его прочности и однородной прозрачности. Этот продукт реализуется матовым и прозрачным, он способен нейтрально реагировать на химикаты.

Востребованность полимера обоснована его безопасностью, негорючее стекло выдерживает значительные нагрузки и имеет оптимальный показатель преломления света. На оргстекло могут оказать влияние кислоты на основе фтора, азота, серы, хрома и цианидов. Ко всему прочему, на него воздействуют метиловый, бутиловый, пропиловый, этиловый спирты. Растворить этот полимер можно хлороформом, хлористым метиленом, дихлорэтаном. Транспортировка органического термопластика может осуществляться различными видами транспорта.

Виды оргстекла. Разновидности оргстекла

Полиметилметакрилат – химическое название оргстекла, его полная формула: (C5O2H8)n. Получают методом полимеризации метилметакрилата. Иначе он ещё называется как термопластичный акрил, или плекс.

Синтезировать это вещество научились ещё в 30-х годах прошлого столетия, с тех пор виды оргстекла приобрели иные свойства и не потеряли актуальности. Современные исследования позволили открыть ряд соединений, которые вступают во взаимодействие с акриловым стеклом и в разы улучшают его характеристики.

В зависимости от технологии производства различают стекло выполненное по литейной, либо экструзионной методике. При литьевом способе метилметакрилат заливают в форму между двумя пластинами и подвергают его полимеризации. Из-за этого оно более устойчиво к растрескиванию, но сильнее подвержено царапинам. Панель оргстекла в таком случае стандартных размеров: 2030 х 2050 мм, толщина может быть от 2 до 20 мм.

Экструзионный вариант предусматривает продавливание готового полиметилметакрилата через определённую щель. В такой ситуации плекс становится более подверженным механическому воздействию, однако мелкие царапины ему не страшны, а также лист может быть практически любой требуемой заказчиком длины.

По типу стекла выделяют:

• прозрачное;
• окрашенное прозрачное;
• матовое;
• цветное матовое;
• рифленое оргстекло .

В последнем случае, объёмный рисунок наносится только на одну из сторон стекла. Отметим, что цветовая гамма при литьевой технологии обладает большей возможностью выбора, чем при экструзионной.

Как использовать оргстекло. Основные преимущества оргстекла

Сразу можно выделить несколько свойств, оптимально подходящих для разных областей использования:

Светозащитные качества . Благодаря им оргстекло используется как покрытие для многих осветительных проборов. Оно широко применяется и как декоративный материал при производстве светильников, люстр, бра и так далее.

Высокая устойчивость к влаге . Материал широко используется в машиностроении, в том числе и при производстве покрытий для защиты от осадков.

Отсутствие оптических искажений . Оргстекло отлично заменяет стандартное стекло при производстве контактных линз.

Остекление транспорта . Причём, как наземного, так и воздушного, водного. Им остекляют гражданский и промышленный транспорт. Пожалуй, это одна из ведущих сфер применения оргстекла. Его используют в окнах, применяют как кровельный материал и утеплитель, при строительстве оранжерей и прочих сооружений.

Ударостойкость и прочность . Благодаря высокой стойкости к механическим ударам, оргстекло широко используется, как защитный материал. К примеру, большинство крышек различных панельных приборов выполнены из оргстекла.

Хорошая звукоизоляция . Многие офисные сотрудники по достоинству оценили бы это качество материала, так как офисные перегородки надёжно защищают их от посторонних звуков. По этим же причинам производители душевых кабинок используют оргстекло в качестве стенок.

Устойчивость к перепадам температур . Материал выдерживает как отрицательные температуры, так и плюсовые. Поэтому его широко применяют при работах на открытом воздухе.

Оргстекло свойства и применение. Что такое оргстекло, и где оно применяется.

Органическое или акриловое стекло – это довольно популярный материал, использование которого можно заметить в самых разных отраслях. Это виниловый полимер, который получается при синтезе метилметакрилата. Внешне представляет собой прозрачную термопластичную плёнку, которая не только значительно легче стекла, но и имеет ряд более высоких свойств и характеристик. Эта статья расскажет больше об оргстекле, его свойствах и применении.

Существует всего два способа производства оргстекла:

Литье . Такая технология позволяет получить более прочный материал с высокой стойкостью к большим температурам и агрессивной химической среде. Литое оргстекло также отличается отличной ударопрочностью.

Экструзия позволяет получить стабильный материал, листы которого будут иметь одинаковую толщину.

Акриловое стекло обладает и другими свойствами:

• Водопоглощение материала около 0.2%
• Устойчивость к температуре до 110°С
• Плотность оргстекла также немаленькая – около 1.19 г/см³
• Упругость – 3210 Мпа

По сравнению со стеклом, оргстекло весит в 2.5 меньше.

Кроме того, подвергнуть акриловое стекло механической обработке не составит труда: сверлить его так же просто как древесину. Также материал поддаётся холодной гибке, гравировке, шлифовке, полировке.

Какие бывают виды оргстекла?

Прежде всего, стекло можно классифицировать по внешнему виду. В продаже представлено стекло:

• Матовое, которое также может быть цветным и рифленым.
• Цветное, среди данного вида может быть как прозрачное акриловое стекло, так и с рифлёной структурой.
• Прозрачное, способное пропускать 92% света.

Сферы применения

Как было отмечено ранее, оргстекло применяется во многих областях. Оно становится материалом для изготовления витрин, подставок и другого торгового оборудования. В осветительной технике оргстекло служит для производства рассеивателей, перегородок, плафонов, лицевых экранов и много другого. Также оргстекло используют для изготовления наружной рекламы. А акриловое стекло с особенно большой толщиной может стать частью фюзеляжа катера или самолёта. В целом, спектр применения органического стекла не ограничен вышеперечисленными примерами.

Оргстекло вред. Акриловое стекло. Чем отличается оргстекло от акрилового стекла

Многие задаются вопросом — в чем разница между оргстеклом и акрилом? Если рассматривать эти материалы, начиная со стадии изготовления, то с полной уверенностью можно сказать, что это одно и тоже. Отличаться они могут в зависимости от определенных характеристик, но основные параметры у них одинаковые.

У нас в стране акриловое стекло получило распространенное название – оргстекло, также можно услышать, что его называют плексиглас.

Это синтетический материал, который изготавливается на основе акриловых смол, для того чтобы придать готовому материалу особых характеристик, в состав также примешиваются различные добавки. Таким образом, из акрила удается изготовить невероятно прочный и надежный материал с высокой степенью светопрозрачности.

Виды оргстекла

Многие, выбирая акрил или такой материал как оргстекло задаются вопросом — в чем разница, что лучше? На самом деле разница не существенна. Встречаются общеупотребляемые термины, которые означают один и тот же материал, а именно это:

1. Полиметилметакрилат.
2. Органическое стекло или как часто его называют — оргстекло Материал очень схож с силикатным стеклом, но имеет характеристики в разы лучше.
3. Плексиглас – одна из разновидностей оргстекла.
   Выбирая оргстекло или же акрил, вы делаете выбор, по сути, между одинаковыми материалами, но ориентироваться следует на предназначение и условия использования готового изделия, так как существуют разновидности оргстекла с различными параметрами.

Акриловое стекло изготавливается по двум основным технологиям, а именно это:

• Метод экструзии;
• Метод литья.

При изготовлении по первой технологии, материал получается менее прочным, нежели при задействовании второй методики.

В этом случае доступно меньше цветовых решений, но при этом размер готового листа может быть намного больше. Также мастер вследствие определенных манипуляций имеет возможность сделать готовый лист оргстекла необходимой толщины, в пределах от 1,5 до 24 мм, а вот литое оргстекло может быть с большей толщиною. Литой акрил хуже поддается обработке, особенно если речь идет о склеивании, это непременно стоит учитывать, при работе с этим материалом в домашних условиях.

На рынке представлено множество разновидностей акрила, это открывает широкие возможности перед дизайнерами, которые все чаще используют этот материал в своих проектах. Можно выделить такие разновидности:

• Grandsilk. Этот материал выполнен с поверхностью, которая имитирует «металлик». Можно найти около 40-ка разновидностей цветовых решений. Наиболее часто применяется в мебельном производстве.
• Kamellit и Shine Glass. Эта разновидность оргстекла выполнена с глянцевой поверхностью. Из особенностей стоит выделить высокую степень устойчивости к воздействию воды. Материал можно легко отполировать. Он не утрачивает свою цветовую насыщенность на протяжении многих лет. Наиболее часто задействуется при изготовлении кухонной мебели.
• Satin Glass. Разновидность акрила с матовой поверхностью. При использовании на поверхности не остаются следы от прикасания, царапины. Наиболее часто задействуется в мебельном производстве, при изготовлении стульев, межкомнатных перегородок. Элементы декора из этого материала пользуются большой популярностью.
• Element Glass. Это один из самых необычных видов акрила. Отличие заключается в том, что в основу «вплавлены» различные материалы, они могут быть как природного, так и искусственного происхождения. Это ракушки, высушенные веточки, камушки или даже ткань. Сфера применения этого оргстекла довольно разнообразна, ведь материал необычен и просто шикарно выглядит.
• Plexiglas SDP. Разновидность сотового оргстекла. Состоит из двух слоев. Из характеристики стоит отметить повышенную ударопрочность, а также устойчивость к атмосферным воздействиям, следовательно, это отличный выбор для наружного использования.
• Frizzz. Это очень интересная и красивая разновидность акрила.
  Материал матовый и имеет бархатистую структуру. Из характеристик – повышенная устойчивость к образованию царапин, загрязнению. Сфера использования – оформление витрин, производство офисной мебели, световые кубы.
• Оргстекло с флуоресцентным эффектом. Этот материал выполнен прозрачным, но в различных расцветках. Его торцы излучают «свечение» под воздействием ультрафиолетовых лучей. Как правило, этот материал используется при изготовлении витрин, а также художественных инсталляций.

Оргстекло применение в быту. Свойства оргстекла

1. Легкость. Плотность оргстекла — 1,19 г/см3. По сравнению с другими материалами оргстекло почти в 2,5 раза легче обычного стекла, на 17% легче компактного ПВХ и на 7% — полиэфирных стекол, поэтому при строительстве самонесущих конструкций не требуется применение дополнительных опор. Оргстекло имеет равный вес с поликарбонатом и на 15% тяжелее полистирола.
2. Влагоустойчивость. Используется для остекления яхт, производства аквариумов.
3. Ударопрочность. Ударная прочность акрилового листа в 5 раз выше, чем у обычного силикатного стекла.
4. Стойкость к атмосферным явлениям. 40-градусные морозы оргстеклу не страшны — оно способно работать в широком диапазоне температур, не размягчаясь и не деформируясь при высоких температурах, и не трескаясь и не коробясь при низких, устойчиво к неблагоприятным погодным явлениям. Акриловое стекло отличается высокой устойчивостью к старению. Его механические и оптические свойства не изменяются заметным образом при многолетних атмосферных воздействиях.
5. Органическое стекло пропускает 90% ультрафиолетовых лучей , при этом обладает хорошей светостойкостью и превосходным уровнем устойчивости к действию ультрафиолетовых лучей, не требуя специальной защиты. Это объясняется тем, что по своей химической природе оргстекло прозрачно для ультрафиолетового излучения. Поэтому ультрафиолет не задерживается в массе полимера и не действует разрушающе на его внутреннее строение (ультрафиолетовые лучи не вызывают его пожелтения и деградации, и материал не теряет своих механических свойств в течение 10 и более лет).
6. Светопроницаемость. Отсутствие собственной окраски и прозрачность предоставляют возможность обеспечить высокую светопроницаемость. Светопроницаемость у акриловых листов такая же, как и у стекла. Светопропускание составляет до 93% видимого света (только 8 % падающего света отражается) — это больше, чем у любого другого полимерного материала. Окраска оргстекла не изменяется с течением времени, сохраняет свой оригинальный цвет. Светопропускание «матового» оргстекла может находиться в пределах от 20% (т. е. быть практически «глухим») до 75% (полупрозрачным). Листы со светопропусканием 50—75% используются, например, для производства светильников. Оптимальный вариант светопропускания для рекламных изделий с внутренней подсветкой — 25—30%.
7. Акриловое стекло устойчиво к действию различных газов , присутствующих в городском воздухе и воздухе морских побережий. Оно также устойчиво к воздействию сырости, бактерий и микроорганизмов, обладает высокой химической стойкостью к воздействию неорганических веществ, солей и их растворов. С другой стороны, такие органические вещества, как хлоропроизводные углеводородов, кетоны и эфиры являются растворителями для акрилового стекла.
8. Оргстекло — легковоспламеняющийся материал , но при горении оно не так опасно, как другие горючие пластики, т. к. не выделяет никаких ядовитых газов. Температура воспламенения — 460—635 °С.
9. Акрил — экологически чистый материал, не продуцирует никаких токсических веществ и абсолютно безопасен. Он может использоваться на улице и в помещениях, в том числе в детских и лечебных учреждениях. Оргстекло может быть полностью использовано повторно после его переработки.
10. Акриловое стекло легко в обработке. Его можно резать, сверлить, склеивать, гнуть и формовать, полировать и фрезеровать, окрашивать и гравировать (в том числе осуществлять лазерную гравировку), оно имеет отличное сцепление со всеми видами самоклеящихся виниловых пленок.
11. Акриловое стекло легко гнется «холодным способом» (без нагрева).
12. Оргстекло — термопластичный материал , т. е. оно имеет способность размягчаться при нагреве и сохранять при охлаждении ту форму, которую ему придали. Литьевое акриловое стекло великолепно формуется, что позволяет изготавливать из него объемные изделия различного назначения, в том числе эксклюзивную барельефную и полнообъемную световую рекламную продукцию.
13. Температура размягчения акрилового стекла (в зависимости от производителя и марки) находится в пределах 90—110 °С, максимальная температура его применения соответствует 80—100 °С.
14. 10-летняя гарантия на сохранение всех свойств оргстекла, без изменения его оптических, физико-механических и эксплуатационных характеристик.
15. Хорошие диэлектрические свойства. Молекулярная структура органического стекла такова, что препятствует проникновению электрически заряженных частиц в его волокна. Отсюда низкая электропроводность акрила, позволяющая использовать его при производстве самой широкой номенклатуры продукции.