เหตุใดแผงคอมโพสิตอลูมิเนียมจึงกลายเป็นวัสดุที่ต้องการ?

-การวิเคราะห์เชิงลึกขึ้นอยู่กับความต้านทานต่อสภาพอากาศ

เมื่อเทียบกับพื้นหลังของการกลายเป็นเมืองที่เร่งความเร็วแผงสัญญาณอลูมิเนียมกลางแจ้งเป็นพาหะที่สำคัญของการสื่อสารแบรนด์และการเลือกวัสดุของพวกเขาโดยตรงจะกำหนดผลการโฆษณาและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน แผงคอมโพสิตอลูมิเนียม (ACP) ได้ครอบครองมากกว่า 70% ของตลาดบิลบอร์ดกลางแจ้งทั่วโลกเนื่องจากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ครอบคลุม บทความนี้จะวิเคราะห์กลไกการต้านทานสภาพอากาศของแผงคอมโพสิตอลูมิเนียมอย่างลึกซึ้งจากมุมมองคู่ของการปฏิบัติด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมและเปิดเผยเหตุผลหลักว่าทำไมจึงกลายเป็นตัวเลือกแรกของอุตสาหกรรม

1. โครงสร้างวัสดุ: เอฟเฟกต์การทำงานร่วมกันแบบคอมโพสิตสร้างรากฐานของความต้านทานต่อสภาพอากาศ

1.1 โครงสร้างแซนวิช: ภูมิปัญญาวิศวกรรมของการทำงานของการทำงาน

แผงคอมโพสิตอลูมิเนียมใช้โครงสร้างแซนวิช "โลหะโพลีเมอร์-โลหะ" (รูปที่ 1) และวัสดุแต่ละชั้นจะถูกสร้างขึ้นเป็นอินทรีย์ทั้งหมดโดยการกดและการประนอมร้อน:

- แผ่นอลูมิเนียมพื้นผิว: 3 0 03/5005 ชุดอลูมิเนียมอัลลอยด์ (ความหนา 0. 1-0. 5mm), H26/H34 การรักษาด้วยการทำงานหนักของการทำงานแบบเย็น

-วัสดุเลเยอร์หลัก: โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) หรือโพลีเอทิลีน (FRPE), ความหนาแน่น 0. 93-0. 96G/cm³, ดัชนีหลอมละลาย 2-5 g/10min

- แผ่นอลูมิเนียมเลเยอร์ด้านหลัง: ความหนา 0. 1-0 3 มม. เป็นชั้นสมดุลของความเครียด

โครงสร้างนี้ผสมผสานความแข็งแกร่งของอลูมิเนียม (โมดูลัสยืดหยุ่น 69GPA) และความเหนียวของพลาสติก (การยืดตัวที่แตกมากกว่าหรือเท่ากับ 400%) ผ่านผลเสริมฤทธิ์กันของโลหะและไม่ใช่โลหะ

1.2 เทคโนโลยีการรักษาส่วนต่อประสาน: การรับประกันระดับโมเลกุลของความต้านทานต่อสภาพอากาศ

- การปรับสภาพพื้นผิว: แผ่นอลูมิเนียมถูกทำให้เสื่อมโทรม (สารละลายอัลคาไลน์ที่มีค่า pH =9-11), การแปลงทางเคมี (chromized หรือ zirconized) และฟิล์ม passivation 3-5 μm เวลาต้านทานการกัดกร่อนของการทดสอบสเปรย์เกลือเพิ่มขึ้นจาก 24 ชั่วโมงเป็นมากกว่า 1,000 ชั่วโมง

- ระบบการเคลือบ: การเคลือบ PVDF ใช้สูตรของฟลูออโรใน 70% + 30% อะคริลิคเรซิ่นและได้รับการรักษาด้วยการอบอุณหภูมิสูงที่ 230 องศาเพื่อสร้างชั้นฟิล์มหนาแน่นของ UV

2. ความต้านทานสภาพอากาศ: การตรวจสอบประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

2.1 ความต้านทานการกัดกร่อน: การทดสอบสเปรย์เกลือเกิน 3,000 ชั่วโมง

-สภาพแวดล้อมทางทะเล: ในการทดสอบสเปรย์เกลือมาตรฐาน ASTM B117, แผงอลูมิเนียม-พลาสติกเคลือบ PVDF มีการขยายการกัดกร่อนด้านเดียวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 มม. หลังจาก 3000H ของการทดสอบ (มาตรฐาน ISO 4628) ในขณะที่แผงเหล็กทาสีธรรมดา

- มลพิษทางอุตสาหกรรม: สำหรับก๊าซที่เป็นกรดเช่นSO₂ (0. ความเข้มข้น 67%) และ NOX อัตราการกัดกร่อนประจำปีของแผงอลูมิเนียมพลาสติกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0. 5μmซึ่งเป็น 1/20 ของแผงเหล็กชุบสังกะสี

2.2 ความต้านทาน UV: 10- ความแตกต่างของสีปีΔEน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2. 0}

- การทดสอบความชราแบบเร่งความเร็ว: QUV 34 0 nm อัลตราไวโอเลตการฉายรังสี 4000H (เทียบเท่ากับการสัมผัสตามธรรมชาติ 10 ปี), อัตราการเก็บรักษาแสงการเคลือบ PVDF มากกว่าหรือเท่ากับ 90%

- ประสิทธิภาพการสะท้อนความร้อน: สีขาวอลูมิเนียม- พลาสติกการสะท้อนแสงอาทิตย์ (TSR) ถึง 0. 85 และอุณหภูมิพื้นผิวคือ 30-40 ระดับต่ำกว่าแผ่นโลหะสีดำ

2.3 การปรับอุณหภูมิ: บริการที่เสถียรจาก -50 ระดับถึง +80 องศา

- ประสิทธิภาพของอุณหภูมิต่ำ: ในการทดสอบการงอเย็น -50 องศาการงอเย็นรัศมีการดัดสามารถเข้าถึงความหนา 3 เท่าของแผ่นโดยไม่มีรอยแตก (EN 485 มาตรฐาน) ในขณะที่แผ่นเดียวอลูมิเนียมจะมีการแตกหักเปราะที่ -20 องศา

- การควบคุมการเสียรูปแบบความร้อน: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายเชิงเส้นคือ 23 ×10⁻⁶/ องศาซึ่งเป็น 1/3 ของแผ่นไม้อัดอลูมิเนียม (23.1 ×10⁻⁶/ องศา) การขยายตัวและการหดตัวของแผ่นยาว 20 ม. ที่ความแตกต่างของอุณหภูมิ 60 องศาอยู่ที่ 27.6 มม. ซึ่งสามารถชดเชยได้ตามธรรมชาติโดยช่องว่างที่สงวนไว้

2.4 ความทนทานเชิงกล: ระดับความต้านทานแรงดันลมถึง 12 ระดับ

- การทดสอบโหลดลม: ความแรงดัดของแผงคอมโพสิตอลูมิเนียมหนา 4 มม. สูงกว่าหรือเท่ากับ 100mpa ที่ความเร็วลม 90m/s (เทียบเท่ากับระดับ 17 พายุไต้ฝุ่น) การโก่งตัวสูงสุดของพื้นผิวแผ่น 6 × 6m คือ

- ความต้านทานแผ่นดินไหว: น้ำหนักเบา (5.5 กก./ตารางเมตร) ลดแรงแผ่นดินไหว 60% อัตราที่ไม่บุบสลายของแผงอลูมิเนียมคอมโพสิตแผงอลูมิเนียมในแผ่นดินไหว Hanshin ในญี่ปุ่นสูงถึง 98%

3. ค่าใช้จ่ายวงจรชีวิต: ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่เกิดจากการต่อต้านสภาพอากาศ

3.1 รอบการบำรุงรักษาเพิ่มเติม: 20 ปีโดยไม่มีการซ่อมแซมที่สำคัญ

-แผงป้ายอลูมิเนียมสีสเปรย์แบบดั้งเดิมจำเป็นต้องเปลี่ยนหน้าจอทุก 2-3 ปีและแผงอลูมิเนียมพลาสติกรวมกับภาพวาดสเปรย์ UV สามารถบรรลุระยะเวลาการเก็บรักษาสี 5-8 ปีลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ครอบคลุม 70%

- การออกแบบการติดตั้งแบบแยกส่วนทำให้เวลาในการทดแทนของบอร์ดเดียวน้อยกว่า 15 นาทีซึ่งสูงกว่าประสิทธิภาพการบำรุงรักษาโดยรวมของโครงสร้างเหล็ก 10 เท่า

3.2 มูลค่าการรีไซเคิล: อัตราการใช้งานแบบวงปิดถึง 95%

- ชั้นอลูมิเนียมสามารถรีไซเคิลได้อย่างเต็มที่และการใช้พลังงานของอลูมิเนียมรีไซเคิลนั้นมีเพียง 5% ของอลูมิเนียมดั้งเดิม (18700KWh/T → 935KWh/T)

- วัสดุหลัก PE สามารถแปลงเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงหลังจากการแตกร้าวทำให้การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนมากกว่า 40% ตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดของวัสดุ

4. นวัตกรรมทางเทคโนโลยี: ทิศทางที่ทันสมัยของการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในการต้านทานสภาพอากาศ

4.1 เทคโนโลยีการเคลือบผิวที่ดัดแปลงนาโน

-การแนะนำของอนุภาคนาโนSIO₂/TIO₂ (ขนาดอนุภาค 20-50 nm) ทำให้มุมสัมผัสการเคลือบสูงถึง 165 องศา (สถานะ super-hydrophobic) และประสิทธิภาพการทำความสะอาดตัวเองดีขึ้น 80%

- การเคลือบที่เพิ่มขึ้นของกราฟีน (เพิ่มจำนวน 0. 5%) เพิ่มค่าการนำความร้อน 3 ครั้งยับยั้งการสะสมของความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4.2 การรวมระบบการตรวจจับอัจฉริยะ

- เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงแบบฝังตัวสามารถตรวจสอบความเครียดของพื้นผิวแผ่น (ความแม่นยำ1με) และอุณหภูมิ (± 0. 5 องศา) ในเวลาจริงเพื่อให้ได้การบำรุงรักษาแบบทำนาย

5. การรับประกันการผุกร่อนของวิศวกรรมโครงสร้าง

5.1 การออกแบบเสถียรภาพเชิงกล

•ความต้านทานแรงดันลม: การเปลี่ยนรูปแบบของบอร์ดมาตรฐาน 4 มม. ที่ความเร็วลม 30 ม./วินาทีน้อยกว่า L/180 ซึ่งเกินมาตรฐาน L/100 ที่ระบุไว้ใน GB/T 17748-2016;

•โครงสร้างการปลดปล่อยความเครียดจากความร้อน: บอร์ดดูดซับแรงกระแทกรูปคลื่น (แอมพลิจูด 0. 5 มม., ความยาวคลื่น 15 มม.) สามารถดูดซับการเสียรูปที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ± 40 องศา

5.2 ระบบปิดผนึกขอบ

•เทคโนโลยีการปิดผนึกขอบคอมโพสิต: การป้องกันสองครั้งของกาวโพลียูรีเทน + แถบปิดผนึก EPDM ไม่มีการ delamination หลังจากการทดสอบความร้อนเปียก 500 ชั่วโมง (85 องศา /85%RH)

6. การตรวจสอบเชิงปริมาณของความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม

6.1 ข้อมูลการทดสอบสภาพภูมิอากาศสุดขั้ว

รายการทดสอบวิธีการมาตรฐานผลการทดสอบการเปรียบเทียบวัสดุการเปรียบเทียบวัสดุ

Ultraviolet Aging ASTM G {{0}} H ΔE ＜2. 0 บอร์ด PVC ΔE＞ 5.0

Freeze-Thaw Cycle gb/t 9268 50 เวลาโดยไม่มีการแตก micro-cracks ปรากฏเป็นหิน

การกัดกร่อนของฝนกรด ISO 9227 5% h₂so₄แช่เป็นเวลา 30 วันโดยไม่เปลี่ยนสีแผ่นอลูมิเนียมธรรมดา

6.2 การติดตามกรณีบริการจริง

•กลุ่มโฆษณาเซี่ยงไฮ้ Lujiazui: อัตราการเก็บรักษาพื้นผิวของแผงอลูมิเนียมพลาสติกที่ใช้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 12 ปีคือ 82%และแผงอะคริลิคที่ติดตั้งในช่วงเวลาเดียวกัน

•บิลบอร์ดชายฝั่งไหหลำ Sanya: หลังจาก 15 ฤดูกาลพายุไต้ฝุ่น (แรงลมสูงสุด 14) ความแข็งแรงในการลอกของบอร์ดยังคงอยู่ที่ 4.5n/mm (ค่าเริ่มต้น 5. 0 n/mm)

บทสรุป

แผงคอมโพสิตอลูมิเนียมได้สร้างข้อได้เปรียบรอบด้านในการต้านทานสภาพอากาศผ่านนวัตกรรมวัสดุและการพัฒนากระบวนการ: ตั้งแต่การป้องกันการเคลือบระดับโมเลกุลไปจนถึงการออกแบบโครงสร้างมหภาคตั้งแต่การตรวจสอบสภาพแวดล้อมที่รุนแรงไปจนถึงแอพพลิเคชั่นการตรวจสอบอัจฉริยะ ในสาขาการโฆษณากลางแจ้งการรวมกันของความทนทานเศรษฐกิจและการปกป้องสิ่งแวดล้อมทำให้ไม่เพียง แต่เป็นตัวเลือกแรกในปัจจุบัน แต่ยังเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์สำหรับการสร้างเมืองอัจฉริยะในอนาคต ด้วยการผลิตจำนวนมากของแผงอลูมิเนียมพลาสติกที่ทนต่อสภาพอากาศสูงรุ่นที่สี่ (อายุการใช้งานที่ทนต่อสภาพอากาศ 30 ปี+) ตำแหน่งอุตสาหกรรมของวัสดุนี้จะแข็งแกร่งกว่า