[go: up one dir, main page]

WO2019221635A1 - Облицовочная панель - Google Patents

Облицовочная панель Download PDF

Info

Publication number
WO2019221635A1
WO2019221635A1 PCT/RU2019/000327 RU2019000327W WO2019221635A1 WO 2019221635 A1 WO2019221635 A1 WO 2019221635A1 RU 2019000327 W RU2019000327 W RU 2019000327W WO 2019221635 A1 WO2019221635 A1 WO 2019221635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
sheet
spikes
polymer
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2019/000327
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Андрей Виленович ЛЮБОМИРСКИЙ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2019221635A1 publication Critical patent/WO2019221635A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/08—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of metal, e.g. sheet metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/072—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of specially adapted, structured or shaped covering or lining elements

Definitions

  • the invention relates to structures of facing panels, sheet and rolled materials from metals and bimetals with a raised surface and can be used in products intended for facing surfaces both outside and inside, for the manufacture of various equipment, household appliances, furniture.
  • the developed product can be used in the manufacture of facades and interiors of buildings and structures, including for the manufacture of wall, floor coverings and ceilings; for the manufacture of housings for household appliances (refrigerators, microwave ovens; gas, electric, infrared and induction cookers; built-in appliances); for the manufacture of boiler equipment; for sanitary equipment, etc .; for the manufacture of metal furniture (cabinets, tables, kitchen sets); for the manufacture of technological equipment for trade (cash registers, racks, refrigerated cabinets, display cases, counters, etc.); for the manufacture of interior panels for rail and sea transport; for the manufacture of elevators, escalators and travelators; for the manufacture of elements of cases and screens of technological equipment; sound shields; as roll materials for subsequent stickers on various surfaces, including building materials, on the walls outside and inside passenger cars of trains and vehicles, on the walls of buildings and structures, on the surfaces of various equipment, in the manufacture of laptop computer cases and cell phones.
  • household appliances refrigerators, microwave ovens; gas, electric, inf
  • Known (RU, patent 66383, publ. 09/10/2007) is a metal facing panel containing a metal base with decorative elements on its front surface made of stainless steel, and decorative elements in the form of recesses on it the front surface, which is flush or to a level located no more than 0, 14 mm from the plane of the front surface, are filled with the method of manufacturing powder coatings with paint of the corresponding color.
  • the known technical solution has a limited scope, due to imperfect technology in its manufacture (powder coating with paint filling the recesses flush or to a level located no more than 0.14 mm from the plane of the front surface), which does not allow to obtain high performance characteristics.
  • Powder paint in its mechanical properties does not meet the high requirements for products under difficult operating conditions: where there is abrasive wear, and also where there is a risk of vandalism (impacts on the surface, graffiti, impact with a knife, etc.). As a result, powder paint will be quickly destroyed.
  • This technical solution takes a step in the right direction to additionally protect the surface from abrasive wear, since solid particles significantly strengthen the polymer.
  • this technical solution does not provide the necessary surface properties. For example, a polymer filled with superhard particles is brittle.
  • the polymer becomes more prone to cracking. That is, without particles, the polymer is more ductile but less durable, and with particles, the polymer is more durable but less ductile. Moreover, this technical solution may have many options, but not every one of them will lead to a qualitative result. In addition, the adhesion of this substance to the substrate by the introduction of particles therein is not provided.
  • the metal base is preferably made of stainless steel or an aluminum alloy.
  • the specified pattern can be made with a regular arrangement of convex elements and recesses on the front the surface of the panel with the formation of an ornament. It can also be made with a random arrangement of convex elements and recesses on the front surface of the panel with the formation of a chaotic pattern. It can also be made with a mixed regular and random arrangement of convex elements and recesses on the front surface of the panel with the formation of a pattern, between the elements of the ornament of which groups of convex elements and recesses are randomly placed.
  • Another major drawback of the analogue is the unsatisfactory strength characteristics during its machining. If the depression of the relief on a metal sheet having dimensions in plan of 0.3 mm and more up to 25 mm (the specified size in the patent) is filled with polymer, then in the process of processing this sheet and during its operation in real difficult conditions on its surface with high probability following troubles. For a relief with a polymer inside, it is more comfortable if the metal, deforming at the bend, compresses the polymer, but does not stretch it.
  • the indicated depression of the relief with the specified size range from 0.3 to 25 mm with the polymer inside, gets to the place of bending of the metal sheet on the bending machine, then when the polymer, being on the outer surface of the bend (which is stretched), will also stretch, which, ultimately, will lead to stretching of the polymer. This action can lead to the formation of microcracks, large cracks, peeling the polymer from the substrate. Moreover, the smaller the bending radius of the sheet (the sharper the bending edge of the sheet is formed), the higher the likelihood of cracking and peeling of the polymer.
  • the technical problem solved by the implementation of the developed design is to create anti-vandal panels that are technologically advanced in their manufacture, reliable and durable in use, convenient and unpretentious in maintenance.
  • the technical result obtained by the implementation of the developed design consists in creating cladding panels in an anti-vandal design, which implies that they are less prone to the possibility of surface contamination, they are convenient when cleaning it from dirt, more resistant to abrasion, mechanical damage to the surface, and low visibility small damages (small scratches, small dents, changes in surface roughness), while making it possible to manufacture this countertop on various equipment research (on bending machines, on presses in dies), while ensuring the possibility of increasing the duration of preservation of consumer characteristics, including by means of a small surface repair on site.
  • the facing panel is a metal sheet made of non-corrosive material in the air (stainless steel, titanium or aluminum alloy), on the surface of which there are recessed areas inside of which at least partially coated with a polymer material or paint, and in the application area reinforcing elements are located on the surface of the metal sheet, which are spikes and / or mesh volumetric structures that are a single whole with said metal sheet, at least not protruding beyond the surface of the coating.
  • the reinforcing elements are made in height from 0.005 to 0.8 mm.
  • the coating may further comprise solid particulate matter.
  • the main advantage of the developed technical solution is as follows. Drawings or inscriptions on metal made, for example, by etching the surface, as a rule, consist of the main pattern - in the form of relief ledges and background - in the form of relief depressions.
  • the protrusions are the front surface of the sheet having a surface roughness obtained from the sheet manufacturer. Typically, such factory sheets have the following finishes: matte (2B), mirror, super mirror, polished. The protrusions can also be polished.
  • the depressions of the relief (the background of the figure / inscription) after etching are recessed areas - recesses of various configurations having a flat bottom. It turns out some containers. In these recessed areas - containers usually fill the paint to a level not exceeding the front surface of the sheet.
  • the relief protrusions (the main pattern / inscription on the metal) have, as a rule, the initial appearance and do not change.
  • Figure 1 shows a drawing of the traditional execution of engravings on metals, which is some white figures (1).
  • Whites figures - this is the front surface of the steel sheet. And between them a black background is depicted - these are recesses filled with black paint.
  • Figure 2 shows a drawing on the surface of the part obtained by the developed method and representing some white figures (1).
  • White figures - this is the front surface of the steel sheet - ledges. And between them white parallel lines are depicted (2). These are protruding reinforcing elements in the form of parallel spikes.
  • Black lines (3) - this is black paint located between the spikes.
  • Fig. 3 shows a section through a panel indicating a portion of the front surface, a recessed portion with a polymer coating (black), reinforced with spikes.
  • the spikes are protruding elements with a height of from 0.005 to 0.8 mm.
  • the spikes are on the same level with a polymer coating or paint (or slightly lower due to the grinding effect - when, during chemical etching and side etching, the etching solution partially etches the tips of the tenons).
  • a polymer coating or paint or slightly lower due to the grinding effect - when, during chemical etching and side etching, the etching solution partially etches the tips of the tenons.
  • the paint is applied and immediately after application, its excess is removed from the surface of the sheet. This is a more economical way than sanding after hardening. After curing, the remaining coating is mechanically removed from the surface of the sheet in a small amount.
  • the spikes are bare or partially exposed everywhere and the metal is visible in the form of spikes of various sections.
  • the spike is a protruding element, the base of which is connected to the metal sheet by welding, welding, gluing or which comes out of the metal sheet and is integral with this metal sheet, while the top of the spike is at the same level (or slightly lower) with the front surface of the coating layer.
  • Spikes are only necessary when the product is in process operation is subject to abrasion.
  • the main function of the tenon is to protect the coating layer from cracking, from abrasion, from peeling (tearing) from the substrate, from cutting with a knife and from cutting off strips with a knife, from blows with hard objects, from peeling during mechanical processing (on bending machines or in dies).
  • the dimensions of the spikes in terms of can be from small and inconspicuous (0.05 mm), to quite large sizes (10 mm).
  • the distance between adjacent spikes can be from 0.1mm to 20mm. If the picture is small, or high mechanical strength of the surface is required, then the distance between the spikes is minimal: from 0.1 to 0.4 mm.
  • the indicated dimensions depend on the purpose of the facing panel, on the design features, on the processing technology (on the corners and bending radii of the sheet, on the drawing depth in the dies).
  • the cross-sections of the spikes can be different - from simple geometric shapes of solid and hollow structures with a cross-sectional size or spike wall from 0.1 to 10 mm to quite complex volumetric figures.
  • the shape of the cross section depends on the purpose of the facing panel and the conditions for its use. As noted earlier, stud profiles may vary. These can be simple geometric shapes: polygons (triangle, square, rhombus, rectangle, trapezoid, pentagon, hexagon, heptagon, octagon, heptagon, decagon, stars, etc.), curved lines (circle, ellipse, oval and their derivatives).
  • studs can be made in the form of numbers and letters, as well as in the form of various closed and open profiles with a cross-sectional size of the profile or wall thickness from 0, 1 to 10 mm.
  • the spikes can be on the sheet separately at a certain distance from each other, and can be combined with each other in groups, can be connected to each other using partitions, other geometric figures and profiles.
  • the spike can be hollow with an open cavity.
  • Spikes are preferred when the product is subjected to abrasion during operation.
  • the main function of the tenon is to protect the coating layer from cracking, from abrasion, from peeling (tearing) from the substrate, from cutting with a knife and from cutting off strips with a knife, from blows with hard objects, from peeling during mechanical processing (on bending machines or in dies).
  • the dimensions of the spikes in terms of can be from small and inconspicuous (0.01 mm), to quite large sizes (10 mm).
  • the distance between adjacent spikes can be from 0.1mm to 20mm. If the picture is small, or high mechanical strength of the surface is required, then the distance between the spikes is minimal: from 0.1 to 0.4 mm.
  • the indicated dimensions depend on the purpose of the facing panel, on the design features, on the processing technology (on the corners and bending radii of the sheet, on the drawing depth in the dies).
  • Spikes provide high adhesion of the coating to the substrate when striking the surface with solid objects.
  • the mesh volumetric structure on the sheet plane is a volumetric geometric body that has many blind (not through) holes, the symmetry axis (or guide line) of which are perpendicular to the sheet plane.
  • These holes have various geometric shapes in cross section: polygons (triangle, square, rhombus, rectangle, trapezoid, pentagon, hexagon, heptagon, octagon, heptagon, decagon, stars, etc.), curved lines (circle, ellipse, oval, spiral and their derivatives). Between adjacent blind holes there are walls with a thickness ranging from 0.01 to 10.0 mm.
  • Mesh volumetric structures can be made in the form of various closed and open profiles with a cross-sectional size of the profile or wall thickness from 0.01 to 10 mm, as well as numbers and letters that can be on the sheet separately at a certain distance from each other, or can be combined with each other in groups, can be connected to each other by means of partitions, other geometric shapes and profiles.
  • the mesh volumetric structure in this case can be characterized and so is the volumetric geometric body located on the surface of the sheet, which has extended cavities located between the walls of adjacent partitions (strips).
  • this is a characteristic of the same object - located on the sheet surface perpendicularly (or close to the perpendicular position) touching and / or intersecting strips (partitions) with the formation of cavities of various shapes open from above, intended to be filled with a coating.
  • partitions may be at the same or different distance from each other.
  • the partitions on both sides are limited by contours that are straight lines, curved lines, wavy lines, broken lines, circular lines, spiral lines, intersecting lines, broken lines, etc.
  • Partitions can have the same and variable width in the range from 0.01 to 10.0mm.
  • Partitions may be intermittent.
  • Partitions may include other geometric shapes (for example, a circle, square, ring, etc.)
  • the reinforcement elements is an extended geometric figure.
  • it can be cavities in the form of strips limited by partitions, which have contours in the form of straight parallel lines, curves of parallel lines (circular, spiral, wavy, zigzag). It can be long cavities (cells), limited by transverse partitions.
  • the reinforcing elements are made of the same metal as the sheet.
  • the reinforcing elements (spike and mesh volumetric structure) on the sheet plane are a volumetric geometric body having open cavities on the front side, which in cross section, parallel to the surface of the sheet, are flat figures or protruding spikes.
  • Abrasive particles may additionally be distributed in the coating.
  • Reinforcing elements can be made using technology to remove excess metal from the surface, or by welding technology.
  • Reinforcing elements in the form of spikes or a mesh volumetric structure can be made using laser engraving technology, surfacing technology, etching technology (chemical and electrochemical), abrasive blasting technology.
  • spikes and mesh volumetric structures can be at the coating level, either above or below its level.
  • the reinforcing elements are usually on the same level with the coating (or slightly lower due to the etching effect - when during the chemical etching and side etching the etching solution is partially pits the tops of the reinforcing elements).
  • the coating is applied, and then polished from the surface.
  • the coating is applied to the surface, and its excess from the surface of the sheet is immediately removed. Then the coating hardens and its residues are ground from the surface.
  • the coating (paint, polymer composition) is applied in such a way that it does not completely fill the voids on the surface formed during the manufacture of reinforcing elements.
  • the reinforcing elements are bare or partially exposed and metal is visible in the form of islands of various sections.
  • the reinforcing element is a protruding element, the base of which is connected to metal sheet by welding, gluing, gluing or which leaves the metal sheet and is integral with this metal sheet, while the top of the reinforcing element is at the same level (or slightly lower) with the front surface of the coating layer.
  • a more important factor that makes it impossible to peel or break the coating is that by hitting the surface of the coating, a solid object will not hit the coating, but will always hit the metal spikes or mesh volumetric structures that protect the coating. Highly reinforcing metal elements will directly perceive impacts on the surface and will reliably protect the coating located inside the depressions of the relief, respectively, around these reinforcing elements.
  • the spikes are closer to each other, the higher the protection of the coating from cracking, peeling from the substrate. After all, as indicated earlier, the tops of the spikes are on the same level with the coating or are slightly buried in it at a shallow depth.
  • the surface of the spike-reinforced coating is a complex composite structure capable of reliably resisting impacts on the surface. Spiked reinforced impacts are not a threat.
  • the coating is as if packed (located inside the mesh cells). Moreover, the coating, according to the main embodiment with closed cells, is divided (its individual elements are located separately from each other). If the coating, as an example, is placed inside the cube, then from 5 sides it contacts the metal of the mesh structure. And only from the 6th side does it look outside the cell. In the case of the implementation of this technical solution, the probability of destruction or delamination of the coating is greatly reduced. Previously, it was shown that from 5 of the 6 sides of the cube, the coating is awkward (tightly packed inside the cell). This fact allows the coating to continue to remain inside the specified cell.
  • the first remedy is coating properties.
  • the coating must be hard enough to withstand external mechanical stress.
  • the coating should be sufficiently ductile to have good adhesion to the substrate.
  • the second remedy is the mesh structure. It significantly increases the contact area of the coating and the metal sheet, changes the contact configuration - vertical contact pads appear, preventing horizontal shear, separation of the coating from the substrate. It protects it from excessive loads.
  • Reinforcing elements on the surface of the sheet form a continuous field in the form of a plurality of spikes or in the form of a reinforcement mesh (when looking at the sheet from the perpendicular direction).
  • the spikes and mesh volumetric structures of reinforcement are mainly located in those areas where they are most needed.
  • spikes and mesh structures are in addition to the main art image on a metal sheet and are located in places where there is no picture. This may be the case when in some places of bending and stamping it is necessary to ensure high adhesion of the polymer, or where the risk of vandalism is highest: in the elevator car at the level of the legs, at the chest and face of a person.
  • the Reinforcing element is a protruding element, the base of which is connected to the metal sheet by welding, welding, gluing or which leaves the metal sheet and is integral with this metal sheet, while the top of the mesh volume structure is at the same level (or slightly lower) with the front surface of the coating layer.
  • Spikes are preferably used when the product is subjected to abrasion during operation.
  • a mesh volumetric structures are best used when there is at the same time a risk of abrasion, as well as a risk of destruction of the coating when bending on machines.
  • both types Reinforcements are well resistant to surface impact. But, at a high risk of exposure to the surface with a vandal knife, it is better to use mesh volumetric structures than spikes. In this case, they are more resistant to cutting, since the cells of the mesh structures are closed, and the coating is packaged inside them.
  • the main function of the reinforcing elements is to protect the polymer or paint layer from cracking, from abrasion, from peeling (tearing) from the substrate, from cutting with a knife and from cutting off strips with a knife, from blows with solid objects, from peeling during mechanical processing (on bending machines or in stamps).
  • the dimensions of the elements are the cross-section, the width of the cavities can be from small and imperceptible (0.01 mm), to sufficiently large sizes (10 mm), and the distance between adjacent spikes and cavities of the mesh volumetric structure (width of partitions) can be from 0.1mm to 20mm.
  • the width of the cavities is minimal: from 0.1 to 0.4 mm, and the width of the partitions can be in the range from 0.1 to 10.0 mm.
  • the indicated dimensions depend on the purpose of the facing panel, on the processing technology (on the corners and bending radii of the sheet, on the drawing depth in the dies).
  • the cross sections of reinforcing elements can be different - from simple geometric shapes of solid and hollow structures with a cross-sectional size or wall of an element from 0.1 to 10 mm to rather complex volumetric figures.
  • the shape of the cross section depends on the purpose of the facing panel and the conditions for its use.
  • Reinforcing elements can be made in the form of various closed and open profiles with a cross-sectional size of the profile or wall thickness from 0.1 to 10 mm.
  • the reinforcing elements can be on the sheet separately, at a certain distance from each other, and can be combined with each other in groups, can be connected to each other by means of partitions, other geometric shapes and profiles.
  • the polymer is as if planted on numerous spikes, or the polymer is located inside the cavities (cells) of the hollow spikes and the hollow mesh volumetric structure. And in order to separate the polymer from the substrate, it still needs to be torn into pieces, either removed from the indicated elements, or removed from the cavities (cells).
  • the developed surface created by the reinforcing elements additionally provides significant adhesion of the polymer and the substrate, as well as the polymer and the reinforcing elements of the mesh volume structures and spikes themselves. This is due to a significant increase in the area of adhesion of the polymer to the metal substrate and reinforcing elements. Moreover, the more reinforcing elements, the higher the strength of the surface layer.
  • the elements of the mesh volumetric structure provide high adhesion of the coating to the substrate when striking the surface with solid objects.
  • a vandal in addition to a hard stone or a hammer, a vandal will also need a knife with a sharp end (or an awl or knife) to put it inside the elements of a mesh volumetric structure (cavities, cells), or thorns located next to each other, then you need to make some effort to pry off the bottom cover with a knife, then remove it from the cavities (cells) of the specified mesh volumetric structure, or remove it from the spikes.
  • This is not an easy task, because the smaller the size of the cavities (cells), the smaller the distance between the spikes, the less chance the vandal has to insert a knife blade into them.
  • the elements (adjacent partitions) of the mesh volumetric structure can be located at a small distance from each other (0.1-0.4 mm), this is difficult or impossible.
  • a mesh volumetric structure can be made in the form of hollow square cells with internal cavity sizes of 0.2-0, 4 mm, and the thickness of the partitions can be made of 0.4 mm in size. In this case, it is very difficult to remove the coating from such a cell. If the coating includes solid particles, then it becomes impossible to do this.
  • the blade of the knife is directed at a slight angle to the surface of the sheet when the vandal tries to cut off the top layer of the coating).
  • the coating layer contains reinforcing elements in the form of spikes or a mesh volumetric structure
  • the consequences of the knife’s actions will be minimal or not at all, since the rows of metal elements of the mesh volumetric structure are in the path of the knife .
  • metal reinforcement elements have strength characteristics similar to a knife: hardness, shear and compressive strength. This will not allow the knife to cut off the coating layers. If the distance between the reinforcing elements of the mesh volumetric structures, if the dimensions of the cavities (cells) and if the arrangement of the elements is such that the knife cannot wedge between them or get inside them, then it will be impossible to cause significant damage to the surface. Thus, the elements of the mesh volumetric structure in both of the above cases will protect the surface from the vandal knife.
  • reinforcing elements spikes and mesh volumetric structure: the dimensions of the cross sections of the cavities can be increased and decreased, the width of the partitions (the distance between the cavities) can be increased and decreased, the distance between the spikes can be increased and decreased, the cross-section of the spikes can be increased and decreased, you can change the cross-sectional shape of the elements, you can connect the elements with partitions and other elements, you can elements combined into groups, wherein these groups may comprise mesh elements structures identical volume and different cross-sections. In places where the threat of destruction of the coating the highest, you can change the shape, size and density of the elements of the mesh volumetric structure on the surface.
  • metal reinforcing elements are superior in wear resistance to the coating, they will provide the coating with additional protection against abrasive wear.
  • the polymer still contains abrasive particles (corundum, diamond, elbor, tungsten carbides and others), then the pair (particle-coating) will provide a high level of wear resistance to the surface.
  • abrasive metal tops and spikes will work against abrasive wear.
  • the reinforcement elements significantly enhance the adhesive conjugation (pair: coating-substrate) from peeling in case of natural causes (aging, destruction, breaking of intermolecular bonds), in the case of impacts on the surface with solid objects.
  • properly located mesh volumetric elements and spikes significantly complicate the cutting of the coating with a knife and make this impossible if the coating contains abrasive superhard particles.
  • the coating abrasive very quickly makes the knife blade blunt and it is impossible for them to cut something.
  • the coating may be made of a polymer (polymer composition) or paint.
  • the reinforcing elements are made using the technology of removing excess metal from the surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Floor Finish (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

Abstract

Изобретение относится к конструкциям облицовочных панелей, листовым и рулонным материалам из металлов и биметаллов с рельефной поверхностью и может быть использовано в изделиях, предназначенных для облицовки поверхностей как снаружи, так и внутри помещений, а также для изготовления различного оборудования. Облицовочная панель представляет собой металлический лист, выполненный из некорродирующего на воздухе материала, на поверхности которого выполнены углубленные участки, в которых, по меньшей мере, частично нанесено покрытие из полимерного материала, композиции или краски. В углублениях, области нанесения указанного покрытия, на поверхности металлического листа расположены армирующие элементы, представляющие собой шипы, являющиеся единым целым с указанным металлическим листом, по меньшей мере, не выступающие за поверхность покрытия. Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в создании облицовочной панели в антивандальном исполнении при одновременном уменьшении возможности загрязнения поверхности облицовочной панели, при обеспечении возможности обработки панели на различном оборудовании (на гибочных станках, на прессах в штампах), при обеспечении возможности увеличения длительности сохранения потребительских характеристик.

Description

Облицовочная панель.
Изобретение относится к конструкциям облицовочных панелей, листовым и рулонным материалам из металлов и биметаллов с рельефной поверхностью и может быть использовано в изделиях, предназначенных для облицовки поверхностей как снаружи, так и внутри помещений, для изготовления различного оборудования, бытовой техники, мебели.
Разработанное изделие может быть использовано при изготовлении фасадов и интерьеров зданий и сооружений, в том числе для изготовления стеновых, напольных покрытий и потолков; для изготовления корпусов бытовой техники (холодильники, микроволновые печи; газовые, электрические, инфракрасные и индукционные плиты; встраиваемая техника); для изготовления котельного оборудования; для санитарной техники и пр.; для изготовления металлической мебели (шкафы, столы, кухонные гарнитуры); для изготовления технологического оборудования для торговли (кассовые места, стеллажи, холодильные шкафы, витрины, прилавки и пр.); для изготовления панелей интерьеров железнодорожного и морского транспорта; для изготовления лифтов, эскалаторов и траволаторов; для изготовления элементов корпусов и экранов технологического оборудования; звукозащитных экранов; в качестве рулонных материалов для последующей наклейки на различные поверхности, в том числе на строительные материалы, на стены снаружи и внутри пассажирских вагонов поездов и автотранспорта, на стены зданий и сооружений, на поверхности различного оборудования, при изготовлении корпусов переносных компьютеров и сотовых телефонов.
Известна (RU, патент 66383, опубл. 10.09.2007) металлическую облицовочную панель, содержащую металлическое основание с декоративными элементами на его лицевой поверхности, выполненное из нержавеющей стали, а декоративные элементы - в виде углублений на ее лицевой поверхности, которые заподлицо или до уровня, расположенного не более чем на 0, 14 мм от плоскости лицевой поверхности, заполнены способом изготовления порошковых покрытий краской соответствующего цвета.
Известное техническое решение имеет ограниченную область применения, обусловленную несовершенной технологией при его изготовлении (порошковое покрытие краской, заполняющей углубления заподлицо или до уровня, расположенного не более чем на 0,14 мм от плоскости лицевой поверхности), что не позволяет получить высокие эксплуатационные характеристики. Порошковая краска по своим механическим свойствам не соответствует высоким требованиям, предъявляемым к изделиям, находящихся в сложных условиях эксплуатации: где есть абразивный износ, а также где есть опасность вандализма (удары по поверхности, граффити, воздействия ножом и пр.). Как следствие - порошковая краска будет быстро уничтожена. Помимо этого, при данной технологии (нанесения порошковой краски, которая посредством электростатики наносится на всю поверхность листа) велики затраты на производство, поскольку после затвердевания ее придется сошлифовывать со всей поверхности листа (освобождая лицевую поверхность листа от остатков краски) с применением специального шлифовального оборудования. Опыт применения такого решения одной из компаний показал высокую себестоимость производства такой продукции и небольшой спрос. Небольшой спрос был вызван тем, что рельеф, который упомянут в этом источнике информации, не способен обеспечить художественные замыслы дизайнера - далеко не каждый рисунок можно изобразить в виде рельефа, заполненного краской.
Известна (RU, патент 2566841, опубл. 27.10.2015) облицовочная панель, содержащая элементы рельефа на своей поверхности, заполненные затвердевшей субстанцией, причем субстанция содержит связующее и частицы, по меньшей мере, одного вещества твердостью от 3 до 1600 единиц по абсолютной шкале твердости, в субстанции использованы частицы веществ с размерами от 0,003 до 2 мм, при этом лицевая поверхность субстанции расположена выше рельефа на величину не более 5 мм. Данное техническое решение делает шаг в правильном направлении по дополнительной защите поверхности от абразивного износа, поскольку твердые частицы существенно усиливают полимер. Вместе с тем, данное техническое решение не обеспечивает необходимых свойств поверхности. Например, полимер, заполненный сверхтвердыми частицами обладает хрупкостью. Чем больше частиц в субстанции, тем полимер становится более подвержен растрескиванию. То есть без частиц полимер более пластичен, но менее прочен, а с частицами полимер более прочен, но менее пластичен. Причем, данное техническое решение может иметь множество вариантов исполнения, но, далеко не каждый из них приведет к получению качественного результата. Кроме того, адгезия этой субстанции к подложке введением туда частиц никак не обеспечена.
Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2494200 опубл. 27.09.2013) облицовочную панель, выполненную из листового металла, на лицевой поверхности которой размещены элементы, образующие рисунок с рельефной структурой, содержащей выпуклые элементы и углубления, причем выпуклые элементы выполнены с размером в плане в поперечнике от 0,01 мм до 25 мм, а углубления выполнены с шириной, от 0,1 мм до 25 мм и глубиной, не превышающей 0,95d, где d - толщина листового металла, при этом рисунок выполнен с соблюдением условия SB 3/Syrl =0,05- 19,0, где SB.3 - суммарная площадь выпуклых элементов, a Syra. - суммарная площадь углублений, причем металлическое основание выполнено с толщиной d=0, 02-5,0 мм. Металлическое основание предпочтительно выполнено из нержавеющей стали или алюминиевого сплава. Указанный рисунок может быть выполнен с регулярным расположением выпуклых элементов и углублений по лицевой поверхности панели с образованием орнамента. Также он может быть выполнен со случайным расположением выпуклых элементов и углублений по лицевой поверхности панели с образованием хаотичного рисунка. Также он может быть выполнен со смешанным регулярным и случайным расположением выпуклых элементов и углублений по лицевой поверхности панели с образованием рисунка, между элементами орнамента которого в случайном порядке размещены группы выпуклых элементов и углублений.
Недостатком приведенной конструкции аналога следует признать неудовлетворительную защиту поверхности панелей от внешних воздействий в процессе эксплуатации - от действий лиц, склонных к порче имущества путем нанесения на поверхность панели царапин (твердыми и острыми предметами), вмятин (путем ударов по поверхности твердыми предметами) и залапов - отпечатков пальцев, а также недостаточная устойчивость участков поверхности с полимерным покрытием к абразивному износу.
Еще одним крупным недостатком аналога являются неудовлетворительные прочностные характеристики в процессе ее механической обработки. Если впадину рельефа на металлическом листе, имеющую размеры в плане 0,3мм и более до 25 мм (указанного размера в патенте) заполнить полимером, то в процессе переработки данного листа и в процессе его эксплуатации в реальных сложных условиях на его поверхности с высокой вероятностью произойдут следующие неприятности. Для рельефа с находящимся внутри полимером более комфортно, если металл, деформируясь в месте сгиба, сжимает полимер, но не растягивает. Если указанная впадина рельефа с указанным диапазоном размеров от 0,3 до 25 мм с находящимся внутри полимером попадет на место сгиба металлического листа на гибочном станке, то в том случае, когда полимер, находясь на наружной поверхности сгиба (который растягивается) тоже будет растягиваться, что, в конечном итоге, приведет к растягиванию полимера. Это действие может привести к образованию микротрещин, крупных трещин, отслаиванию полимера от подложки. При этом, чем меньше радиус гиба листа (чем острее образуется кромка сгиба листа), тем выше вероятность растрескивания и отслаивания полимера. Если на этот растянутый полимер еще и воздействовать механически (удары по поверхности, сдвигающие нагрузки, абразивный износ), то вероятность разрушения полимера, его растрескивания, выкрашивания и отслаивания многократно возрастает. Еще большая опасность разрушения и отслаивания полимера возникает при глубокой вытяжке листа во время штамповки деталей, где некоторые участки металла растягиваются на 200-300% длины. Если по указанной впадине рельефа с указанным диапазоном размеров (от 0,3 до 25 мм и более) с находящимся внутри полимером (уже в процессе эксплуатации) вандал будет наносить удары твердыми предметами (молотком, камнем, бутылкой), то вероятность разрушения полимера (образование вмятин и трещин, выкрашивание - выпадание частиц полимерной пленки) и отслаивание полимера от подложки значительно возрастает. И чем большей деформации подвергается металлический лист в процессе производства (при гибке и штамповке), тем выше вероятность того, что в процессе эксплуатации полимер, находящийся внутри впадин, будет разрушаться и отслаиваться от подложки. Если по указанной впадине рельефа с указанным диапазоном размеров (от 0,3 до 25 мм и более) с находящимся внутри полимером вандал будет воздействовать острым ножом, пытаясь срезать полимерный слой с металлической поверхности, то вероятность такого развития событий чрезвычайно высока. В рамках технического решения, указанного патента (RU, патент 2494200 опубл. 27.09.2013), ничто не может защитить полимер от отслаивания, растрескивания, выкрашивания или срезания ножом.
На основе изложенного выше вытекает, что те впадины рельефа, заполненные полимером, которые имеют ширину более 0,3 мм, имеют очень высокий риск разрушения полимера и отслаивания его от подложки. Это будет происходить от механических воздействий вандалов, от абразивного износа, а также при механической обработке листа (гибка на гибочных станках, штамповка в штампах), сопровождаемой растяжением полимера и давление инструмента (штамповой оснастки, ножа и призмы гибочного станка).
Техническая задача, решаемая реализацией разработанной конструкции, состоит в создании панелей в антивандальном исполнении, технологичных при их производстве, надежных долговечных при эксплуатации, удобных и неприхотливых при обслуживании.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в создании облицовочных панелей в антивандальном исполнении, что подразумевает, что они мало склонны к возможности загрязнения поверхности, удобны при ее очистке от загрязнений более устойчивы к абразивному износу, к механическим повреждениям поверхности, к малой заметности небольших повреждений (небольших царапин, небольших вмятин, изменений шероховатости поверхности), при обеспечении возможности изготовления этой столешницы на различном оборудовании (на гибочных станках, на прессах в штампах), при обеспечении возможности увеличения длительности сохранения потребительских характеристик, в том числе путем небольшого ремонта поверхности на месте.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать облицовочную панель широкого спектра применения разработанной конструкции. Облицовочная панель представляет собой металлический лист, выполненный из некорродирующего на воздухе материала (нержавеющая сталь, титановый или алюминиевый сплав), на поверхности которого имеются углубленные участки внутри которых, по меньшей мере, частично нанесено покрытие из полимерного материала или краски, причем в области нанесения указанного покрытия на поверхности металлического листа расположены армирующие элементы, представляющие собой шипы и/или сетчатые объемные структуры, являющиеся единым целым с указанным металлическим листом, по меньшей мере, не выступающие за поверхность покрытия.
Предпочтительно расположенные на поверхности детали в области размещения покрытия (в углублённых участках) армирующие элементы выполнены высотой от 0,005 до 0,8мм.
Покрытие может дополнительно содержать твердые дисперсные частицы.
Основное преимущество разработанного технического решения состоит в следующем. Рисунки или надписи на металле, выполненные, например, методом травления поверхности состоит, как правило, из основного рисунка - в виде выступов рельефа и фона - в виде впадин рельефа. В данном случае выступы - это лицевая поверхность листа, имеющая шероховатость поверхности, полученную с завода - изготовителя листа. Обычно, такие заводские листы имеют следующие виды отделки: матовая (2В), зеркало, суперзеркало, шлифованная. Также выступы могут быть полированными. А впадины рельефа (фон рисунка/надписи) после травления представляют собой углублённые участки - углубления различной конфигурации, имеющие плоское дно. Получаются некие вместилища. В эти углубленные участки - вместилища обычно заливают краску до уровня, не превышающего лицевую поверхность листа.
В разработанном техническом решении выступы рельефа (основной рисунок/надпись на металле) имеют, как правило, первоначальный внешний вид и не меняются. В разработанном техническом решении подлежит изменению то, что находится внутри впадин рельефа - в углубленных участках. В них - в местах, куда обычно заливают краску, создают дополнительные армирующие выступающие элементы виде шипов и сетчатых структур.
На фиг.1 приведен рисунок традиционного выполнения гравюр на металлах, представляющий собой некие фигурки белого цвета (1). Белые фигурки - это лицевая поверхность стального листа. А между ними изображен черный фон - это углубления, заполненные черной краской.
На фиг.2 приведен рисунок на поверхности детали, полученный по разработанному способу и представляющий собой некие фигурки белого цвета (1). Белые фигурки - это лицевая поверхность стального листа - выступы. А между ними изображены белые параллельные линии (2). Это выступающие армирующие элементы в виде параллельных шипов. Черные линии (3) - это черная краска, находящаяся между шипами.
На фиг.З приведен разрез панели с указанием участка лицевой поверхности, углубленного участка с полимерным покрытием (черный цвет), армированного шипами.
В самом общем виде шипы представляют собой выступающие элементы с высотой от 0,005 до 0,8мм.
Шипы (их верхняя часть), как правило, находятся на одном уровне с полимерным покрытием или краской (или немного ниже из-за эффекта перетрава - когда во время химического травления и бокового подтравливания травильный раствор частично стравливает вершины шипов). Один уровень у них появляется естественным образом, поскольку краска наносится и сразу после нанесения её излишки с поверхности листа удаляются. Это более экономичный способ, нежели шлифовка после твердения краски. После отверждения остатки покрытия механически удаляют с поверхности листа в небольшом их количестве.
Шипы везде или частично оголяются и виден металл в виде шипов различных сечений. Таким образом, шип представляет собой выступающий элемент, основание которого соединено с металлическим листом методом наплавления, сварки, склейки или который выходит из металлического листа и является единым целым с этим металлическим листом, при этом вершина шипа находится на одном уровне (или немного ниже) с лицевой поверхностью слоя покрытия. Шипы необходимы только тогда, когда изделие в процессе эксплуатации подвергается истирающим воздействиям. Основная функция шипа - защитить слой покрытия от растрескивания, от истирания, от отслаивания (отрыва) от подложки, от разрезания ножом и от срезания ножом полос, от ударов твердыми предметами, от отслаивания в процессе механической обработки (на гибочных станках или в штампах). При этом размеры шипов в плане могут быть от маленьких и незаметных (0,05мм), до достаточно крупных размеров ( 10мм). Расстояние между соседними шипами может быть от 0,1мм до 20мм. Если рисунок мелкий, или требуется высокая механическая прочность поверхности, то и расстояние между шипами минимальное: от 0,1 до 0,4мм. Указанные размеры зависят от назначения облицовочной панели, от особенностей дизайна, от технологии обработки (от углов и радиусов гиба листа, от глубины вытяжки в штампах).
Сечения шипов (в плоскости параллельной поверхности листа) могут быть различными - от простых геометрических форм полнотелых и пустотелых конструкций с размером поперечного сечения или стенки шипа от 0,1 до 10мм до довольно сложных в плане объемных фигур. Форма сечения зависит от назначения облицовочной панели и условий ее использования. Как отмечено ранее, профили шипов могут быть различными. Это могут быть простые геометрические фигуры: многоугольники (треугольник, квадрат, ромб, прямоугольник, трапеция, пятиугольник, шестиугольник, семиугольник, восьмиугольник, девятиугольник, десятиугольник, звезды и пр.), кривые линии (круг, эллипс, овал и их производные). Помимо решения механических задач, дополнительно в целях эстетики шипы могут изготавливаться в виде цифр и букв, а также в виде различных замкнутых и незамкнутых профилей с размером поперечного сечения профиля или толщиной стенки от 0, 1 до 10мм. Шипы могут находиться на листе отдельно на определенном расстоянии друг от друга, а могут быть объединены друг с другом в группы, могут быть соединены друг с другом при помощи перегородок, других геометрических фигур и профилей. Шип может быть выполнен пустотелым с открытой полостью.
Шипы предпочтительны тогда, когда изделие в процессе эксплуатации подвергается истирающим воздействиям. Основная функция шипа - защитить слой покрытия от растрескивания, от истирания, от отслаивания (отрыва) от подложки, от разрезания ножом и от срезания ножом полос, от ударов твердыми предметами, от отслаивания в процессе механической обработки (на гибочных станках или в штампах). При этом размеры шипов в плане могут быть от маленьких и незаметных (0,01мм), до достаточно крупных размеров (10мм). Расстояние между соседними шипами может быть от 0,1мм до 20мм. Если рисунок мелкий, или требуется высокая механическая прочность поверхности, то и расстояние между шипами минимальное: от 0,1 до 0,4мм. Указанные размеры зависят от назначения облицовочной панели, от особенностей дизайна, от технологии обработки (от углов и радиусов гиба листа, от глубины вытяжки в штампах).
В случае применения решений армирования шипами, они придают адгезии покрытия к подложке дополнительный усиливающий фактор. Во- первых, как указывалось выше, для удаления покрытия с поверхности металла нужно приложить усилия многочисленных ударов по поверхности покрытия твердым предметом, при этом необходимо дополнительно попытаться как-то поддеть острым ножом полимер, чтобы снять его с шипов. То есть, помимо твердого камня или молотка вандалу потребуется еще и нож с острым концом, чтобы просунуть его между рядов шипов, находящихся друг рядом с другом, затем нож нужно просунуть между подложкой и покрытием и сделать некое усилие, чтобы снять покрытие с шипов. Это не простое занятие, поскольку, чем меньше расстояние между шипами, тем меньше шансов у вандала просунуть между ними лезвие ножа. Учитывая, что шипы могут находиться на малом расстоянии друг от друга (0,1 -0,4мм) сделать это трудно или невозможно.
Шипы обеспечивают высокую адгезию покрытия к подложке при ударах по поверхности твердыми предметами. Чем больше размер углублений (ширина и длина), заполненных покрытием, тем вандалу легче в них попасть твердыми предметами. При размерах ширины впадин больше 5- 10мм, а уж тем более при размерах ширины таких впадин с находящимся внутри покрытием в 25 мм и более это не представляет никаких проблем для вандала. Поэтому, вероятность разрушения покрытия, вероятность его отслаивания от подложки при ударах, существенно возрастает.
Сетчатая объемная структура на плоскости листа представляет собой объемное геометрическое тело, которое имеет множество глухих (не сквозных) отверстий, оси симметрии (или направляющая линия) которых перпендикулярны плоскости листа. Эти отверстия имеют в поперечном сечении различные геометрические фигуры: многоугольники (треугольник, квадрат, ромб, прямоугольник, трапеция, пятиугольник, шестиугольник, семиугольник, восьмиугольник, девятиугольник, десятиугольник, звезды и пр.), кривые линии (круг, эллипс, овал, спираль и их производные). Между соседними глухими отверстиями имеются стенки толщиной в диапазоне от 0,01 до 10,0 мм.
Сетчатые объемные структуры могут изготавливаться в виде различных замкнутых и незамкнутых профилей с размером поперечного сечения профиля или толщиной стенки от 0,01 до 10мм, а также в виде цифр и букв, которые могут находиться на листе отдельно на определенном расстоянии друг от друга, а могут быть объединены друг с другом в группы, могут быть соединены друг с другом посредством перегородок, других геометрических фигур и профилей.
Сетчатая объемная структура в данном случае может быть охарактеризована и так - объемное геометрическое тело, находящееся на поверхности листа, которое имеет протяженные полости, находящиеся между стенками соседних перегородок (полос).
По сути это характеристика одного и того же объекта - расположенные на поверхности листа перпендикулярно (или близко к перпендикулярному положению) касающиеся и/или пересекающиеся между собой полосы (перегородки) с образованием открытых сверху полостей различной формы, предназначенные для заполнения покрытием.
Указанные перегородки (полосы) могут находиться на одинаковом или различном расстоянии друг с другом. При виде сверху: перегородки с двух сторон ограничены контурами, которые представляют собой прямые линии, кривые линии, волнистые линии, ломаные линии, круговые линии, спиральные линии, пересекающиеся линии, прерывистые линии и пр. Перегородки (полосы) могут иметь одинаковую и переменную ширину в диапазоне от 0,01 до 10,0мм. Перегородки могут быть прерывистыми. Перегородки могут включать иные геометрические фигуры (например, круг, квадрат, кольцо и пр.)
В некоторых вариантах реализации, по меньшей мере, часть элементов армирования представляет собой протяженную геометрическую фигуру. Например, это могут быть полости в виде полос, ограниченных перегородками, которые имеют контуры в виде прямых параллельных линий, кривых параллельных линий (кольцевых, спиральных, волнистых, зигзагообразных). Это могут быть длинные полости (ячейки), ограниченные поперечными перегородками.
Обычно армирующие элементы выполнены из этого же металла, что и лист.
Преимущественно армирующие элементы (шип и сетчатая объемная структура) на плоскости листа представляют собой объемное геометрическое тело, имеющее на лицевой стороне открытые полости, которые в сечении, параллельном поверхности листа, представляют собой плоские фигуры, либо выступающие шипы.
В покрытии дополнительно могут быть распределены абразивные частицы.
Армирующие элементы могут быть выполнены по технологии удаления излишнего металла с поверхности, либо по технологии наплавления.
Армирующие элементы в виде шипов или сетчатой объемной структуры могут быть изготовлены с применением технологии лазерной гравировки, технологии наплавки, технологии травления (химического и электрохимического), технологии струйной абразивной обработки.
При технологии наплавления, шипы и сетчатые объемные структуры могут находиться на уровне покрытия, либо выше, либо ниже его уровня.
Если для изготовления шипов и сетчатых структур применяют технологию травления, то армирующие элементы (их верхняя часть), как правило, находятся на одном уровне с покрытием (или немного ниже из-за эффекта перетрава - когда во время химического травления и бокового подтравливания травильный раствор частично стравливает вершины армирующих элементов). Один уровень у них появляется естественным образом, поскольку покрытие наносят, а потом после сошлифовывают с поверхности.
Либо, по другой технологии, покрытие наносят на поверхность, а его избыток с поверхности листа сразу удаляют. Затем покрытие затвердевает и его остатки сошлифовывают с поверхности.
Возможен вариант, когда покрытие (краска, полимерная композиция) наносят таким образом, что оно не полностью заполняет пустоты на поверхности, образовавшиеся во время изготовления армирующих элементов.
Армирующие элементы везде или частично оголяются и виден металл в виде островков различных сечений. Таким образом, армирующий элемент представляет собой выступающий элемент, основание которого соединено с металлическим листом методом наплавления, сварки, склейки или который выходит из металлического листа и является единым целым с этим металлическим листом, при этом вершина армирующего элемента находится на одном уровне (или немного ниже) с лицевой поверхностью слоя покрытия.
Более важным фактором, который делает невозможным отслаивание или разрушение покрытия является то, что ударяя по поверхности покрытия, твердый предмет не будет попадать по покрытию, а будет все время попадать по металлическим шипам или сетчатым объемным структурам, которые защищают покрытие. Обладающие высокой прочностью армирующие металлические элементы будут непосредственно воспринимать удары по поверхности и будут надежно защищать покрытие, находящееся внутри впадин рельефа, соответственно, вокруг этих армирующих элементов. Чем шипы ближе друг к другу, тем выше защита покрытия от растрескивания, отслаивания от подложки. Ведь, как указывалось ранее, вершины шипов находятся на одном уровне с покрытием или немного утопают в нем на небольшую глубину. Таким образом, поверхность армированного шипами покрытия представляет собой сложную композиционную конструкцию, способную надежно сопротивляться ударам по поверхности. Покрытию, армированному шипами, удары не угрожают.
В сетчатой объемной структуре покрытие как бы упаковано (находится внутри ячеек сетчатой структуры). Причем покрытие, по основному варианту реализации с замкнутыми ячейками, разделено (его отдельные элементы находятся отдельно друг от друга). Если покрытие, в качестве примера, помещено внутрь куба, то с 5 сторон он контактирует с металлом ячейки сетчатой конструкции. И только с 6 стороны оно смотрит наружу ячейки. В случае реализации данного технического решения вероятность разрушения или отслаивания покрытия намного снижается. Ранее было показано, что с 5 из 6 сторон куба покрытие заневолено (плотно упаковано внутри ячейки). Этот факт позволяет покрытию и далее оставаться внутри указанной ячейки. Представим, что растяжение поверхностного слоя металла и находящегося на поверхности внутри ячейки покрытия происходит вдоль двух параллельных перегородок указанного куба. Представим, не естественный худший случай, когда от 2-х из 4-х противоположных перегородок покрытие все же отслоился. В данном случае покрытие продолжает держаться на оставшихся 3-х гранях куба (2 вертикальные и 1 горизонтальная). И ничто не мешает покрытию держаться на этих трех гранях и далее. В случае же, когда указанное покрытие держался бы не на 3-х гранях, а на всего 1-й грани (горизонтальной), что значительно хуже с точки зрения адгезии.
Важно понимать, что армирование поверхности панели имеет значение не только в случае вандализма. Не меньшие проблемы создаются на производстве при гибке панелей на гибочных станках. На самом деле проблема сгибов является сложнейшей научно-технической задачей, поскольку покрытая поверхность металла гнется как внутрь (покрытие сгибается и сжимается), так и наружу (покрытие разгибается и растягивается). Последний случай наиболее опасен для поверхности. Покрытие может лопнуть, растрескаться, отслоиться от подложки, в покрытии возникают внутренние напряжения, которые могут повлиять на дальнейшее разрушение покрытия в процессе эксплуатации, а также под воздействием внешних нагрузок при вандализме.
В данном случае проблемы при гибке на станках решаются двумя средствами:
Первое средство - свойства покрытия. Покрытие должен быть достаточно твердым, чтобы сопротивляться внешним механическим воздействиям. С другой стороны покрытие должно быть достаточно пластичным, чтобы иметь хорошую адгезию к подложке. Это две взаимоисключающие задачи, решение которых создается разумным выбором оптимального соотношения прочности и пластичности. Эта задача решается путем подбора и множеством экспериментов с целью нахождения оптимального результата. 16
Второе средство - сетчатая структура. Она значительно увеличивает площадь контакта покрытия и металлического листа, меняет конфигурацию контакта - появляются вертикальные контактные площадки, препятствующие горизонтальному сдвигу, отрыву покрытия от подложки. Она защищает его от излишних нагрузок.
Армирующие элементы (шипы и сетчатые объемные структуры) на поверхности листа образуют сплошное поле в виде множества шипов или в виде сетки армирования (при взгляде на лист с перпендикулярного направления). Но возможен вариант реализации, когда шипы и сетчатые объемные структуры армирования в основном располагают в тех зонах, где они более всего необходимы. Это могут быть случаи, когда шипы и сетчатые структуры являются дополнением к основному художественному изображению на металлическом листе и располагаются в тех местах, где нет рисунка. Это могут быть случаи, когда в отдельных местах гибки и штамповки нужно обеспечить высокую адгезию полимера, либо там, где риск вандализма наиболее высок: в кабине лифта на уровне ног, на уровне груди и лица человека.
Шипы и сетчатые объемные структуры, по меньше мере, частично оголяются и виден металл в виде полосок различных форм. Таким образом, Армирующий элемент (шип и сетчатая объемная структура представляет) собой выступающий элемент, основание которого соединено с металлическим листом методом наплавления, сварки, склейки или который выходит из металлического листа и является единым целым с этим металлическим листом, при этом вершина сетчатой объемной структуры находится на одном уровне (или немного ниже) с лицевой поверхностью слоя покрытия. Шипы желательно использовать тогда, когда изделие в процессе эксплуатации подвергается истирающим воздействиям. А сетчатые объемные структуры лучше применять, когда одновременно есть риск истирающих воздействий, а также риск разрушения покрытия при гибке на станках. При этом, оба вида армирования хорошо сопротивляются ударам по поверхности. Но, при высоком риске воздействия на поверхность ножом вандала лучше применять сетчатые объемные структуры, нежели шипы. Они более устойчивы в данном случае к разрезанию, поскольку ячейки у сетчатых структур замкнуты, а покрытие находится в упакованном виде внутри них.
Основная функция армирующих элементов (шипов и сетчатой объемной структуры) - защитить слой полимера или краски от растрескивания, от истирания, от отслаивания (отрыва) от подложки, от разрезания ножом и от срезания ножом полос, от ударов твердыми предметами, от отслаивания в процессе механической обработки (на гибочных станках или в штампах). При этом размеры элементов (шипов, сетчатой объемной структуры) - сечение, ширина полостей могут быть от маленьких и незаметных (0,01мм), до достаточно крупных размеров (10мм), а расстояние между соседними шипами и полостями сетчатой объемной структуры (ширина перегородок) могут быть от 0,1мм до 20мм. Если рисунок сетчатой объемной структуры мелкий, или требуется высокая механическая прочность поверхности, то ширина полостей минимальная: от 0,1 до 0,4мм, а ширина перегородок может находиться в диапазоне от 0,1 до 10,0мм. Указанные размеры зависят от назначения облицовочной панели, от технологии обработки (от углов и радиусов гиба листа, от глубины вытяжки в штампах).
Сечения армирующих элементов (шипов, сетчатой объемной структуры) могут быть различными - от простых геометрических форм полнотелых и пустотелых конструкций с размером поперечного сечения или стенки элемента от 0,1 до 10мм до довольно сложных в плане объемных фигур. Форма сечения зависит от назначения облицовочной панели и условий ее использования.
Армирующие элементы (шипы, сетчатая объемная структура) могут изготавливаться в виде различных замкнутых и незамкнутых профилей с размером поперечного сечения профиля или толщиной стенки от 0,1 до 10мм. Элементы армирования могут находиться на листе отдельно, на определенном расстоянии друг от друга, а могут быть объединены друг с другом в группы, могут быть соединены друг с другом посредством перегородок, других геометрических фигур и профилей. Важным преимуществом разработанного технического решения в любом варианте использования является то, что в результате него существенно усиливается адгезия полимера к подложке. Дело в том, что в процессе эксплуатации, вследствие естественных причин (старение полимера, деструкция полимера, разрушение межмолекулярных химических связей между полимером и металлической подложкой), полимер имеет тенденцию к отслаиванию от подложки. При этом, чем больше площадь соприкосновения полимера, тем вероятность отслаивания ниже.
В случае применения разработанного технического решения по армированию полимера шипами и сетчатыми объемными структурами оно придает адгезии полимера к подложке дополнительный усиливающий фактор. Это происходит потому, что существенно возрастает площадь контакта полимера с металлом. Контакт получается как на горизонтальных участках поверхности листа (параллельных его поверхности), так и на вертикальных участках (на боковых поверхностях элементов шипов и сетчатой объемной структуры - вдоль их контуров), что дополнительно усиливает контакт. Здесь полимер как бы насажен на многочисленные шипы, либо полимер находится внутри полостей (ячеек) полых шипов и полой сетчатой объемной структуры. И чтобы отделить полимер от подложки его еще нужно разорвать на части, либо снять с указанных элементов, либо вынуть из полостей (ячеек). А для этого потребуются приложить дополнительные значительные усилия, направленные в сторону, перпендикулярную плоскости листа - вдоль образующих контуров элементов сетчатой объемной структуры и вдоль шипов. Кроме того, прежде чем их вынуть и отделить, их надо как-то поддеть или зацепить острым концом инструмента (ножом, шилом, иглой). 19
Для удаления покрытия с поверхности металла нужно попытаться приложить усилия многочисленных ударов по поверхности покрытия твердым предметом. Между тем, при попытке осуществить удары по поверхности полимерного покрытия на самом деле удары будут приходиться по металлической объемной сетчатой структуре и по металлическим шипам. Металл намного прочнее, чем полимер, поэтому полимер, находящийся внутри ячеек, либо который армирован шипами надежно защищен от ударов. Даже если металл где-то сплющится, то это не окажет негативного воздействия на полимер. Наиболее реальный эффект вандализма будет заключаться в том, что скорее металлическая панель будет деформирована по- крупному, нежели где-то на маленьком её участке будет сплющена одна из перегородок сетчатой структуры. Поэтому, делая панели из толстой стали, можно гарантировать, что удары по поверхности панели не принесут повреждений поверхности и не позволят листу деформироваться.
Развитая поверхность, создаваемая армирующими элементами, дополнительно обеспечивает значительную прочность сцепления полимера и подложки, а также полимера и самих армирующих элементов сетчатых объемных структур и шипов. Это обусловлено значительным увеличением площади сцепления полимера с металлической подложкой и армирующими элементами. Причем, чем больше армирующих элементов, тем выше прочность поверхностного слоя.
Элементы сетчатой объемной структуры обеспечивают высокую адгезию покрытия к подложке при ударах по поверхности твердыми предметами. Чем больше размер полостей (ячеек), заполненных полимером (их ширина и длина), тем вандалу легче в них попасть твердыми предметами. При размерах ширины впадин больше 5- 10мм, а уж тем более при размерах ширины таких впадин с находящимся внутри полимером в 25 мм и более это не представляет никаких проблем для вандала. Поэтому, вероятность разрушения покрытия, вероятность его отслаивания от подложки при ударах, существенно возрастает.
В случае применения разработанного технического решения с применением армирования элементами сетчатой объемной структуры и шипами, они придают адгезии полимера к подложке дополнительный усиливающий фактор. Как указывалось выше, для удаления покрытия с поверхности металла нужно приложить усилия многочисленных ударов по поверхности покрытия твердым предметом, при этом необходимо дополнительно попытаться как-то поддеть острым ножом покрытие, чтобы снять его с указанных шипов, либо вынуть из ячеек сетчатых объемных структур. То есть, помимо твердого камня или молотка вандалу потребуется еще и нож с острым концом (или шило или нож), чтобы просунуть его внутрь элементов сетчатой объемной структуры (полостей, ячеек), либо находящихся друг рядом с другом шипов, затем нужно сделать некое усилие, чтобы поддеть покрытие снизу ножом, затем вынуть его из полостей (ячеек) указанной сетчатой объемной структуры, либо снять с шипов. Это не простое занятие, поскольку, чем меньше размер полостей (ячеек), чем меньше расстояние между шипами, тем меньше шансов у вандала просунуть внутрь них лезвие ножа. Учитывая, что элементы (соседние перегородки) сетчатой объемной структуры могут находиться на малом расстоянии друг от друга (0,1 -0,4мм) сделать это трудно или невозможно.
Например, в наиболее ответственных случаях для защиты от ножа вандала сетчатую объемную структуру можно сделать в виде полых квадратных ячеек с внутренними размерами полости 0,2-0, 4мм, а толщину перегородок можно сделать размером 0,4мм. В данном случае удалить из такой ячейки покрытие очень затруднительно. Если покрытие включает твердые частицы, то сделать это становится невозможным.
Рассмотрим варианты технического решения по защите поверхности от вандала, действующего ножом, который пытается разрезать покрытие : А) лезвие ножа направлено перпендикулярно плоскости листа, когда вандал пытается разрезать покрытие ,
Б) лезвие ножа направлено под небольшим углом к поверхности листа, когда вандал пытается срезать верхний слой покрытие ).
В рассматриваемом техническом решении, в обоих случаях, когда в составе о слоя покрытия будет находиться армирующие элементы в виде шипов или сетчатой объемной структуры, последствия от действий ножа будут минимальны или их не будет вовсе, поскольку на пути ножа находятся ряды металлических элементов сетчатой объемной структуры. В отличие от не прочного покрытия, металлические элементы армирования имеют схожие с ножом прочностные характеристики: твердость, предел прочности на срез и сжатие. Это не позволит ножу срезать слои покрытия. Если расстояние между армирующими элементами сетчатых объемных структур, если размеры полостей (ячеек) и если расположение элементов будет таким, что ножу невозможно вклиниться между ними или попасть внутрь них, то будет невозможно нанести поверхности значительный урон. Таким образом, элементы сетчатой объемной структуры в обоих выше указанных случаях защитят поверхность от ножа вандала.
Важно отметить, что в зависимости от характера и степени угроз покрытию можно изменять степень его защиты посредством армирующих элементов (шипов и сетчатой объемной структуры): размеры поперечных сечений полостей можно увеличивать и уменьшать, ширину перегородок (расстояние между полостями) можно увеличивать и уменьшать, расстояние между шипами можно увеличивать и уменьшать, сечение шипов можно увеличивать и уменьшать, можно менять форму поперечного сечения элементов, можно соединять элементы перегородками и другими элементами, можно элементы объединять в группы, причем в эти группы можно включать элементы сетчатой объемной структуры одинаковых и различных поперечных сечений. В тех местах, где угроза разрушения покрытия наиболее высока, можно менять форму, размеры и плотность расположения элементов сетчатой объемной структуры на поверхности.
Рассмотрим случаи по защите поверхности от абразивного износа. Она обеспечивается несколькими факторами. Для данного типа поверхности (с чередованием металлических участков и участков с покрытием) она обеспечивается износостойкостью участков металла и участков покрытия. В случае применения решений с армирующими элементами сетчатой объемной структуры защита дополнительно обеспечивается многочисленными рядами элементов сетчатой объемной структуры, которые будут препятствовать сдвигу полимера вдоль горизонтальной плоскости сопряжения полимера и подложки. Например, сдвигающее разрушающее воздействие на полимер, с находящимися внутри армирующими элементами, будет значительно затруднено, поскольку на пути сдвига находятся вертикальные армирующие металлические элементы. Помимо преодоления адгезии покрытия к подложке, сдвигающему воздействию, придется преодолеть прочность самих армирующих элементов - их необходимо срезать. Только тогда сдвиг покрытия возможен. Поскольку прочность металла на срез в несколько раз больше, чем предел прочности сцепления покрытия с металлической подложкой, то становится очевидно, что армирование покрытия многократно увеличивает сопротивление сдвигу при абразивном износе и сдвигающих усилиях, что делает сдвиг невозможным.
Поскольку металлические армирующие элементы превосходят по износостойкости покрытие, то они обеспечат покрытию дополнительную защиту от абразивного износа.
Если в составе полимера еще дополнительно находятся абразивные частицы (корунд, алмаз, эльбор, карбиды вольфрама и другие), то пара (частица- покрытие) на высоком уровне будут обеспечивать износостойкость поверхности. Кроме того, в разработанном техническом решении против абразивного износа будут работать вершины металлических элементов сетчатой объемной структуры и шипы.
Итак, элементы армирования (сетчатые объемные структуры и шипы) существенно усиливают адгезионное сопряжение (пару: покрытие -подложка) от отслаивания в случае естественных причин (старение, деструкция, нарушение межмолекулярных связей), в случае ударов по поверхности твердыми предметами. Кроме того, правильно расположенные элементы сетчатой объемной структуры и шипы существенно усложняют разрезание покрытия ножом и делают это невозможным, если в составе покрытия находятся абразивные сверхтвердые частицы. Причем абразив покрытия очень быстро делает лезвие ножа тупым и им невозможно что-то разрезать. Помимо этого наличие в составе покрытия армирующих элементов сетчатой объемной структуры делает невозможным отрезание от покрытия лоскутков, поскольку прочность элементов сетчатой объемной структуры находится на одном уровне с прочностью лезвия ножа, а необходимое усилие по срезанию хотя бы одного элемента сетчатой объемной структуры имеет высокое значение (десятки и сотни килограммов) и намного превышает человеческие возможности.
Покрытие может быть выполнено из полимера (полимерной композиции) или краски.
Предпочтительно элементы армирования выполнены по технологии удаления излишнего металла с поверхности.
Важной особенностью данного технического решения является то, что для каждой прикладной задачи разрабатывается техническое решение, имеющее специфические особенности, учитывающие все параметры механических воздействий на поверхность и риски вандализма (воздействия ножом и шилом, удары твердыми предметами и пр.). При этом, заранее невозможно предсказать, как будет работать данный металлический лист с покрытием. Как указано ранее армирующие элементы могут быть выполнены из этого же металла, что и лист, при этом возможно, что полости представляют собой простые геометрические фигуры, т.е. элементы сетчатой объемной структуры выполнены пустотелыми с открытыми полостями.

Claims

Формула изобретения.
1. Облицовочная панель, представляющая собой металлический лист, выполненный из некорродирующего на воздухе материала, отличающаяся тем, что на её поверхности выполнены углублённые участки внутри которых, по меньшей мере, частично нанесено покрытие, выбранное из группы: полимерный материал, полимерная композиция, краска, причем в области нанесения указанного покрытия на поверхности указанной панели расположены армирующие элементы, представляющие собой шипы и/или сетчатые объемные структуры, являющиеся единым целым с панелью, по меньшей мере, не выступающие за поверхность покрытия.
2. Панель по п. 1. отличающаяся тем, что покрытие дополнительно содержит твердые дисперсные частицы.
3. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что расположенные на поверхности листа в области размещения покрытия армирующие элементы выполнены высотой от 0,005 до 0,8мм.
4. Панель по п. 1 , отличающаяся тем, что армирующие элементы выполнены из этого же металла, что и лист.
5. Панель по п.1 , отличающаяся тем, что сечение шипа, параллельное поверхности листа, представляет собой геометрическую фигуру.
6. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что шип выполнен полнотелым.
7. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что шип выполнен пустотелым с открытой полостью.
8. Панель по п. 1 , отличающаяся тем, что сетчатая объемная структура на плоскости листа представляет собой объемное геометрическое тело, имеющее на лицевой стороне открытые полости, которые в сечении, параллельном поверхности листа, представляют собой плоские фигуры.
9. Панель по п. 1. отличающаяся тем, что армирующие элементы выполнены по технологии удаления излишнего металла с поверхности.
PCT/RU2019/000327 2018-05-14 2019-05-08 Облицовочная панель Ceased WO2019221635A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117728A RU2018117728A (ru) 2018-05-14 2018-05-14 Облицовочная панель
RU2018117728 2018-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019221635A1 true WO2019221635A1 (ru) 2019-11-21

Family

ID=68540854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000327 Ceased WO2019221635A1 (ru) 2018-05-14 2019-05-08 Облицовочная панель

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2018117728A (ru)
WO (1) WO2019221635A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780U1 (ru) * 1995-03-27 1996-09-16 Товарищество с ограниченной ответственностью "Галактика плюс" Декоративная панель
WO2013011868A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 新日鐵住金株式会社 パネル
RU2494200C2 (ru) * 2009-03-31 2013-09-27 Андрей Виленович Любомирский Облицовочная панель (варианты)
RU2516143C2 (ru) * 2009-03-31 2014-05-20 Андрей Виленович Любомирский Облицовочная панель (варианты)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780U1 (ru) * 1995-03-27 1996-09-16 Товарищество с ограниченной ответственностью "Галактика плюс" Декоративная панель
RU2494200C2 (ru) * 2009-03-31 2013-09-27 Андрей Виленович Любомирский Облицовочная панель (варианты)
RU2516143C2 (ru) * 2009-03-31 2014-05-20 Андрей Виленович Любомирский Облицовочная панель (варианты)
WO2013011868A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 新日鐵住金株式会社 パネル

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018117728A3 (ru) 2019-11-14
RU2018117728A (ru) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2516143C2 (ru) Облицовочная панель (варианты)
TWI361740B (en) Method of producing small cutting wheels
EP3245076B1 (de) Bauelement mit durch prägen erzeugter oberflächenstruktur und verfahren zu dessen herstellung
CN103299008B (zh) 墙壁饰板
Azhari et al. Influence of waterjet peening and smoothing on the material surface and properties of stainless steel 304
WO2019221635A1 (ru) Облицовочная панель
US20120028071A1 (en) Wall facing panel
CN204870307U (zh) 不锈钢压花板
WO2019221634A1 (ru) Панель
CN208558510U (zh) 高强度压花板
JPH09250114A (ja) 歩行者用案内ブロック及びその製造方法
Ebeling Ceramic Building Materials from the Northwest Quarter
CN201137261Y (zh) 安全瓷砖
CN212580566U (zh) 一种改性黑色环氧亲水铝箔
JPH11254417A (ja) 軽量気泡コンクリートパネル及びその表面加工方法
US20060093432A1 (en) Tamper-resistant marker and method of mounting same
RU2566519C2 (ru) Облицовочная панель для фасадов и интерьеров зданий
CN218374893U (zh) 仿石纹装饰铝板
KR200400171Y1 (ko) 야광 샌드위치패널
US12226812B2 (en) Sheet metal plate with raised areas for creating industrial flooring with improved adhesive properties
KR100614214B1 (ko) 진공증착된 장식수지시트를 이용한 방화문용 전면패널의제작방법 및 그 장식수지시트를 갖는 방화문용 전면패널
JP2013177812A (ja) エンボス加工金属製外壁材
CN202750855U (zh) 一种黄金首饰
JP3142987U (ja) 壁／床タイルの構造アッセンブリ
CN104047411B (zh) 一种仿天然洞石瓷质砖

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19803860

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 29/03/2021)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19803860

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1