|
Kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku winylu (PVC-U)
W zakresie kształtowników z nieplastyfikowanego polichlorku winylu
do wyrobu okien i drzwi dotychczas wdrożono przez PKN do norm krajowych
trzy normy europejskie: - PN EN 477:1997 Kształtowniki z nieplastyfikowanego
poli(chlorku winylu) (PVC-U) do wyrobu okien i drzwi - Określenie odporności
kształtowników głównych na uderzenie spadającego ciężarka, - PN EN 478:1997
Kształtowniki z nieplastyfikowanego poli(chlorku winylu) (PVC-U) do wyrobu
okien i drzwi - Wygląd po wygrzewaniu w temperaturze 150 stopni C - Metoda
badania, - PN EN 479:1997 Kształtowniki z nieplastyfikowanego poli(chlorku
winylu) (PVC-U) do wyrobu okien i drzwi - Określenie skurczu termicznego.
Powyższe normy stanowią wymagania i przepisy postępowania w badaniach
kształtowników z nieplastyfikowanego polichlorku winylu.
Zaletą ustanowionych norm jest wprowadzenie dla ich potrzeb określenia
podstawowych definicji jak: kształtownik główny, kształtownik pomocniczy,
powierzchnia widoczna, przegroda, wada. Aktualnie z pakietu trzech
projektów norm europejskich pozostałych do wdrożenia w powyższym temacie
w bieżącym roku została ustanowiona następna norma europejska:
EN 513:1999 Kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku winylu
(PVC-U) do wyrobu okien i drzwi - Określenie odporności na sztuczne starzenie.
Z dwóch pozostałych projektów na akceptację oczekuje jeszcze jeden projekt
normy europejskiej dotyczący przepisów postępowania w badaniach kształtowników
z PVC-U: pr EN 514 Kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku
winylu (PVC-U) do wyrobu okien i drzwi - Określenie wytrzymałości zgrzewanych
narożników oraz połączeń w kształcie T. Na bazie wydawanych norm i projektów
norm europejskich opracowany został ostatni w tym pakiecie norm projekt
normy pr EN 12 608 scalający wymagania w zakresie kształtowników z nieplastyfikowanego
polichlorku winylu (PVC-U).
Projekt ten opracowany został przez Grupę Roboczą CEN/TC 33/WG 1 Okna
dla Komitetu Technicznego CEN/TC 33 "Okna, drzwi, żaluzje, okucia budowlane
i ściany osłonowe".
Aktualnie powyższy dokument został przedłożony Centralnemu Sekretariatowi
CEN do ankietyzacji jako projekt normy europejskiej: pr EN 12 608 Kształtowniki
z nieplastyfikowanego polichlorku winylu (PVC-U) do wyrobu okien i drzwi
- Wymagania metody badań
Część 1: Klasyfikacja.
PN EN 477:1997 Określenie odporności kształtowników głównych na uderzenie
spadającego ciężarka
W powyższej normie podano metodę określania odporności kształtowników
głównych z nieplastyfikowanego polichlorku winylu (PVC-U) na uderzenie
spadającego ciężarka w temperaturze -10°C. Badanie służy ocenie procesu
wytłaczania. Badanie należy wykonać na powierzchni widocznej kształtownika
głównego (najlepiej na widocznej stronie podlegającej wpływom warunków
atmosferycznych). Ciężarek należy upuścić z określonej wysokości, podanej
w normie dotyczącej wyrobu, w punkt znajdujący się w połowie odległości
między podporami. Przed wykonaniem badania próbki kształtowników należy
klimatyzować w temperaturze (-100-2)°C co najmniej przez 1 h. Każdą próbkę
należy poddać badaniu w ciągu 10 s po wyjęciu jej z komory klimatyzacyjnej.
Urządzenie do badania (rysunek 2) musi posiadać mechanizm zwalniający,
umożliwiający spadanie ciężarka o masie (1000 ą 5) g i półkolistej powierzchni
uderzeniowej o promieniu (25 ą 0,5) mm i regulowanej wysokości do (1500+10-0)
mm, mierząc od górnej powierzchni próbki.Norma PN-EN 477:1997 wprowadza
pewne dodatkowe procedury ułatwiające prawidłowe wykonanie oznaczeń. Jeżeli
z powodu profilu kształtownika jest niemożliwe uderzenie ciężarkiem w
miejsce zalecane, wskazuje się aby producent i laboratorium badawcze uzgodnili
inne miejsce uderzenia. W przypadku gdy kształtownik ze względu na swój
profil ma przy uderzeniu ciężarkiem skłonność do odchylania się w bok,
to zaleca się zapobiegać temu zjawisku poprzez przymocowanie dodatkowych
usztywnień do dwóch podpór. Podczas badania zaleca się zapobiegać kilkakrotnym
uderzeniom spadającego ciężarka na próbkę.
Przykład podstawy do obróbek

Przykład przyrządu do badania odporności na uderzenie
PN EN 478:1997 Wygląd po wygrzewaniu w temperaturze 150°C Metoda badania
W powyższej normie określono dwie metody oznaczania wpływu wysokiej
temperatury na kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku winylu
(PVC-U) do produkcji okien i drzwi. Próbka kształtownika o określonej
długości wygrzewana jest w suszarce lub w łaźni o temperaturze 150°C przez
30 min i sprawdzana wzrokowo czy po stronie wewnętrznej, zewnętrznej i
na przekroju poprzecznym po ogrzaniu nie wystąpiły uszkodzenia. Metoda
suszarkowa obowiązuje jako metoda rozjemcza.
Suszarka powinna być wyposażona w termostat zapewniający utrzymanie stałej
temperatury w zakresie (150 ą 2)°C i musi posiadać wymuszony obieg powietrza.
Pojemność cieplna suszarki powinna zapewniać osiągnięcie temperatury badania
w ciągu 15 min. po umieszczeniu w niej próbek.
Alternatywną metodą jest przeprowadzenie badania w łaźni wyposażonej w
termostat zdolny do utrzymania stałej temperatury w zakresie (150 ą 2)°C.
Pojemność cieplna łaźni powinna być taka, aby po włożeniu do niej próbki,
temperatura badania została ponownie uzyskana w przeciągu 5 min. Jako
ciecz grzejną należy stosować glicerynę lub węglowodory wolne od węglowodorów
aromatycznych i nie zawierające substancji wpływających na własności PVC-U.
Próbki do badań powinny mieć minimalną długość kształtownika 200 mm (w
metodzie suszarkowej) i 300 mm do badania w łaźni.Aby zbadać odporność
próbek kształtowników na oddziaływanie wysokiej temperatury, należy wygrzewać
w suszarce przez (30+30) min. mierząc czas od momentu ponownego osiągnięcia
w suszarce temperatury 150°C i następnie po wystudzeniu w powietrzu zbadać,
czy nie wystąpiły uszkodzenia. W wymaganiach zawartych w projekcie normy
europejskiej, dla zachowania się kształtowników wygrzewanych w temperaturze
150°C, znajduje się zapis, gdy badanie jest prowadzone według EN 478,
kształtowniki nie powinny wykazywać defektów. Dla kształtowników wytłaczanych
współbieżnie, rozszczepienie warstwy współwytłaczanej traktowane jest
jako wada.
PN EN 479:1997 Oznaczanie skurczu termicznego
Oznaczanie skurczu termicznego kształtowników z nieplastyfikowanego
polichlorku winylu (PVC-U) polega na wygrzewaniu próbki kształtownika
o określonej długości w temperaturze 100°C przez 1 h.Oznakowaną długość
próbki mierzy się w identycznych warunkach przed i po ogrzewaniu w suszarce.
Skurcz termiczny oblicza się jako procentową zmianę długości końcowej
względem początkowej, mierzonej pomiędzy parą znaków. Dla kształtowników
głównych różnicowy skurcz termiczny oblicza się jako różnicę pomiędzy
skurczami termicznymi przeciwległych powierzchni widocznych każdej próbki.
Badanie należy wykonać na trzech podobnych klimatyzowanych wcześniej próbkach
kształtowników o minimalnej długości 250 mm. Na każdej z dwóch powierzchni
widocznych kształtownika głównego należy wykonać po jednej parze znaków.
Natomiast na kształtownikach pomocniczych należy wykonać tylko jedną parę
znaków. Dwa znaki prostopadłe do osi kształtownika należy zaznaczyć na
każdej próbce używając rysika, w odległości o 200 mm od siebie tak, aby
jeden z nich był odległy o około 25 mm od końca próbki. Zgodnie z normą
dla każdej próbki odległość pomiędzy dwoma znakami jednej pary należy
zmierzyć w temperaturze pokojowej z dokładnością 0,1 mm.Dla każdej próbki
należy obliczyć skurcz termiczny każdej pary znaków jako wielkość procentową.
Dla kształtowników głównych wartość należy przyjąć jako wartość z każdej
powierzchni widocznej próbki. Za wartość różnicową skurczu termicznego
należy przyjąć różnicę między wartościami skurczów termicznych otrzymanych
z przeciwległych powierzchni widocznych każdej próbki.
Z wymagań w tym zakresie zapisanych w projekcie normy europejskiej pr
EN 12 608 wynika, ze gdy badanie prowadzone jest według EN 479, wówczas
skurcz termiczny dwóch największych przeciwnych powierzchni widocznych
dla każdej badanej próbki nie powinien być większy aniżeli 2,0%. Różnica
skurczu termicznego pomiędzy tymi powierzchniami widocznymi dla każdej
badanej próbki nie powinna być większa aniżeli 0,4%.
EN 513:1999 Określenie odporności na sztuczne starzenie
Określenie odporności na sztuczne starzenie w wydanej normie europejskiej
EN 513:1999 opiera się na warunkach ekspozycji podanych w normach międzynarodowych
ISO 4892-1:1994 (wymagania ogólne) oraz ISO 4892-2:1992 (wymagania dla
napromieniowania lampą ksenonową).
ISO 4892-1:1994 Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources
- Part 1: General guidance
ISO 4892-1:1994 Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources
- Part 2: Xenon-arc sources
W czasie badania przyspieszonego starzenia kształtowników w aparacie symulującym
zmienne warunki klimatyczne z promiennikiem ksenonowym muszą być zachowane
następujące warunki - promiennik ksenonowy emitujący promieniowanie o
długości fali w granicach 280÷800 nm o natężeniu 550 ą 55 W/m2 oraz w
granicach 280÷400 nm o natężeniu 60 ą 12 W/m2,
Dla symulacji różnych klimatów europejskich wprowadza się dwie różne metody
ekspozycji próbek:
Metoda 1 - dla symulacji klimatu umiarkowanego (M),
Metoda 2 - dla symulacji klimatu ostrego (gorący i suchy) (S).
Warunki symulacji klimatu umiarkowanego (M) - Metoda 1:
- temperatura powietrza mierzona za pomocą wzorcowego czarnego termometru
na koniec okresu suszenia (BST) 60 ą 3°C,
- temperatura powietrza komory mierzona za pomocą wzorcowego białego termometru
(WST) 40÷45°C,
- wilgotność względna powietrza 65 ą 5%,
- cykl nawilżania próbek (nawilżanie/suszenie): 18 min/102 min.
Warunki symulacji klimatu ostrego (S) (gorący i suchy) - Metoda 2:
- temperatura powietrza mierzona za pomocą wzorcowego czarnego termometru
na koniec okresu suszenia (BST) 65 ą 3°C,
- temperatura powietrza komory mierzona za pomocą wzorcowego białego termometru
(WST) 45÷50°C,
- wilgotność względna powietrza 65 ą 5%,
- cykl nawilżania próbek (nawilżanie/suszenie): 6 min/114 min[K.W.1].
W normie EN 513:1999 warunki klimatu gorącego i suchego zapisane są jako
klimat ostry charakteryzujący się wyższą temperaturą mierzoną za pomocą
czarnego termometru, gdzie wartość temperatury BST (Black Standard Termometr)
wynosi 65°C - w stosunku do warunków symulujących klimat umiarkowany,
gdzie wartość temperatury BST wynosi 60°C. Również efektywność promieniowania
w warunkach klimatu ostrego (gorący i suchy) jest o 50% wyższa niż w warunkach
klimatu umiarkowanego, która wyraża się czasem ekspozycji w sztucznych
warunkach zwiększonym o współczynnik 1,5. Zwiększony czas ekspozycji w
powiązaniu ze stałymi cyklami nawilżania (imitującymi deszcz) powoduje
zwiększenie globalnego czasu nawilżania na próbki badane, który związany
jest z efektem wtórnym. Jest to efekt zrównoważenia czasu nawilżania,
który również zredukowany jest do współczynnika 1,5. W ten sposób w warunkach
klimatu ostrego (gorący i suchy) czas nawilżania jest krótszy o 50% niż
w warunkach klimatu umiarkowanego a czas natrysku jest jeszcze więcej
zredukowany przez współczynnik 2,0. Dlatego cykl nawilżania i suszenia
w warunkach klimatu ostrego (gorący i suchy) wynosi 6 min/114 min zamiast
18 min/102 min w warunkach klimatu umiarkowanego. Zgodnie z wymaganiami
EN 513:1999 do badań przyspieszonego starzenia, próbki testowe pobierane
są z widocznych powierzchni kształtowników i poddane napromieniowaniu,
odpowiadającemu starzeniu naturalnemu w strefach klimatycznych M lub S.
Podstawą oznaczenia odporności na przyspieszone starzenie przy użyciu
lampy ksenonowej jest określenie dawki promieniowania wyrażonej w gigadżulach
na metr kwadratowy [GJ/m2]. Po ekspozycji przeprowadzonej według podanych
powyżej wymagań, proponuje się przeprowadzenie oceny odporności na starzenie
za pomocą dwóch metod:
- próby udarowej metodą Charpy,
- zmiany barwy.
Badanie udarności po starzeniu
Założeniem normy EN 513:1999 jest wykonanie badania odporności na
uderzenie po starzeniu przy zastosowaniu typowego młota udarowego metodą
Charpy przy rozstawie podpór 40 mm i wykorzystując wahadło o energii 1
J lub 2 J. W tym celu zaleca się wykorzystanie normy EN-ISO 179. EN-ISO
179: Plastics - Determination of Charpy impact strength (ISO 179:1993)
Zgodnie z EN 513:1999 próbka do badań powinna być pobrana bezpośrednio
z kształtownika zarówno dla kształtowników nie wytłaczanych współbieżnie,
jak i wytłaczanych współbieżnie. Zgodnie z wytycznymi EN 513:1999 badanie
zmiany odporności na udarność metodą Charpy należy wykonać w dwóch seriach
składających się z sześciu próbek każda. Próbki do badań należy przygotować
w dwóch etapach.
Etap I - przygotować dwie serie po 6 próbek o następujących wymiarach:
długość 50 ą 1 mm szerokość 6 ą 1 mm grubość odpowiadająca grubości kształtownika
użytego do badań.
Etap II - po ekspozycji w warunkach starzenia próbek z karbem przygotowanych
zgodnie z EN-ISO 179 należy doprowadzić do stałej szerokości próbki między
karbami 3 ą 0,1 mm.
Przygotowane próbki do badań muszą być bez błędów technicznych i nieuszkodzone
przez urządzenie do wycinania próbek. Przed rozpoczęciem ekspozycji starzenia,
próbki powinny być poddane kondycjonowaniu co najmniej przez 16 godzin
w temperaturze 23 ą 2°C i 50 ą 5% wilgotności względnej. Wyniki odporności
na uderzenie metodą Charpy należy podawać w odniesieniu do wartości napromieniowania
w kJ/m2. Zmiany wartości udarności (średniej z dwóch serii) należy podawać
w procentach. Wymagania zawarte w projekcie zbiorczym pr EN 12 608 wskazują,
że obniżenie udarności próbki poddanej badaniu względem próbki kontrolnej
nie poddanej starzeniu, wyrażone procentowo, nie może być większe niż
40%. Ponadto przełom próbek poddanych starzeniu w badaniu udarowym nie
powinien być typu kruchego. Projekt normy wprowadza zastrzeżenia dla celów
kontroli jakości, w których zaleca się, aby dopuszczalne obniżenie udarności
było zadeklarowane przez producenta. Natomiast wartość 40% ma charakter
próbny (tymczasowy) i jest uwarunkowana wynikami aktualnych badań.
Trwałość barwy
Według EN 513:1999 dopuszcza się oznaczenie zmiany barwy dwoma metodami:
- metoda za pomocą szarej skali przy wykorzystaniu EN-ISO 20105 A03, PN-EN
20105 A03:1996 Tekstylia. Badania odporności wybarwień. Szara skala do
oceny zabrudzenia bieli.
- metoda określenia zmiany barwy za pomocą kolorymetru w systemie CIE
przy wykorzystaniu norm ISO 7724-1, ISO 7724-2, ISO 7724-3.
ISO 7724-1 Farby i Lakiery - Kolorymetria - część 1: Zasady
ISO 7724-2 Farby i Lakiery - Kolorymetria - część 2: Pomiar barwy
ISO 7724-3 Farby i Lakiery - Kolorymetria - część 3: Obliczenia zmian
barwy
Po przeprowadzeniu badań starzeniowych w celu określenia zmian barwy pomiędzy
nie eksponowanymi (kontrolnymi) i eksponowanymi w czasie starzenia próbkami
testowymi należy zastosować atestowaną skalę szarą (ISO 105-A03) lub kalorymetr
zgodny z ISO 7724. Kolorymetr do pomiaru zmian barwy musi być wyposażony:
- oświetlacz D 65 zgodny z opisem w publikacji 15.2 CIE (Kolorymetria)
zapewniający właściwe warunki pomiaru,
- zwierciadło o współczynniku odbicia 8/d lub d/8 (w obydwu przypadkach
bez eliminatora połysku).
Próbki do badań podlegają następującym wymaganiom:
- minimalne wymiary wynoszą 50 × 40 mm,
- do oznaczeń wybiera się zawsze stronę widoczną kształtownika,
- powierzchnia badana nie może być czyszczona.
Zaleca się aby przeprowadzenie oceny zmiany barwy pomiędzy próbkami nie
eksponowanymi (kontrolnymi) i poddanymi ekspozycji nastąpiło nie wcześniej
niż 24 godziny po zakończeniu testu naświetlania. Po tym czasie należy
odczytać zmianę barwy na szarej skali lub zmierzyć różnice barw względem
barwy wzorcowej D L*, D a*, D b*, D E*. Według projektu normy pr EN 12
608 zmiany barwy pomiędzy próbkami nie eksponowanymi (kontrolnymi) i poddanymi
ekspozycji nie powinna być większa aniżeli 4 stopień skali szarej zgodnie
z ISO 105-A03 lub D E* L 5. Dla celów kontroli jakości zaleca się, aby
dopuszczalna zmiana barwy była zadeklarowana przez producenta.
pr EN 514 Określenie wytrzymałości narożników zgrzewanych oraz połączeń
w kształcie litery T
Powyższy projekt normy precyzuje badania wytrzymałości narożników
zgrzewanych oraz połączeń w kształcie litery T. Jest on podstawą przeprowadzenia
badania jakości połączeń zgrzewanych. W celu wykonania badania wytrzymałości
narożników zgrzewanych należy wyciąć naroże z ramy okna lub drzwi.

Przykłady mocowania okien lub drzwi podczas próby wytrzymałości na
zginanie rozciągające dla narożników zgrzewanych i połączeń w kształcie
litery T. 1 - zacisk, 2 - sztywny zacisk o minimalnej długości 400 mm,
3 - rama, 4 - blokada podtrzymująca 5 ± 0,5 mm.

Przykłady mocowania okien lub drzwi w urządzeniu podczas próby wytrzymałości
na zginanie ściskające dla narożników zgrzewanych na ucios i na wpust
Norma precyzuje dokładność zgrzewania narożników w zakresie (90 ą 1)°
oraz odległość między osiami przegubów wózków podporowych, a które muszą
być identyczne z osiami obojętnymi kształtownika.
a = 400 ą 2 mm
Długości ramion wewnętrznych naroża Li wynikają z długości kształtownika
między osiami obojętnymi Ln pomniejszonymi o podwójną odległość wewnętrznej
powierzchni kształtownika a jego osią obojętną.
Li = Ln-2e
Ln = 400/Ö2 = 283
Li = 283-2e
Li - długość ramienia wewnętrznego,
Ln - długość ramienia kształtownika między osiami obojętnymi,
e - odległość między osią obojętną a skrajną wewnętrzną powierzchnią kształtownika.
Badanie należy przeprowadzić przy pomocy maszyny wytrzymałościowej.
Wymagania dla urządzenia testującego:
- zakres pomiaru siły: 2kN÷20kN,
- wyposażenie w urządzenie rejestrujące badanie,
- przykładanie obciążenia z prędkością 50 mm/min,
- dokładność pomiaru: ą 3%.
Przyjmuje się następujące sposoby określenia naprężeń niszczących naroża.
Nośność zgrzewanych naroży nie powinna być niższa od obliczonej według
równań (1) i (2) wartości sił niszczących podczas zginania: rozciągającego
i ściskającego. W celu obliczenia naprężenia niszczącego połączenie zgrzewane
przez zginanie w czasie próby rozciągającej wykorzystujemy równanie (1).
dt = (L × Ft)/W (1)
dt - naprężenie niszczące podczas zginania rozciągającego, [N/mm2]
L - odległość między narożem a punktem przyłożenia siły, [mm] (300 ą 3
mm) - rysunek 3
Ft - siła niszcząca naroża dla próby zginania rozciągającego, [N]
W - wskaźnik wytrzymałości przekroju kształtownika = I/e, [mm3]
I - moment bezwładności
e - odległość między osią obojętną kształtownika a skrajną powierzchnią.
W przypadku obliczania naprężenia niszczącego połączenia zgrzewanego przez
zginanie ściskające wykorzystujemy równanie (2):
dc = Fc × [(a/2-e/Ö2)/2 W (2)
dc - naprężenie niszczące podczas zginania ściskającego, [N/mm2]
Fc - siła niszcząca naroża dla próby zginania rozciągającego, [N]
W - wskaźnik wytrzymałości przekroju kształtownika = I/e, [mm3]
a - odległość między osiami przegubów wózków podporowych.
Spoina zgrzewanych naroży poza zewnętrzną krawędzią kąta 90° nie powinna
być wykończona poprzez rowkowanie, okrawanie itp. i jedynie może być czyszczona
dla umożliwienia całkowitego osadzenia próbki na podporze.
Próbę za dobrą uważa się taką, w której zniszczenie nastąpiło całkowicie
poza płaszczyzną połączenia zgrzewanego a średnie obciążenie niszczące
jest co najmniej równe wartości nominalnej podanej przez wytwórcę kształtowników.
Wymagania dla powyższej próby zapisano w pr EN 12 608.
Obliczeniowe naprężenie niszczące dla każdego narożnika, dt lub dc, nie
powinno być mniejsze niż 25 N/mm2 dla próby zginania rozciągającego lub
35 N/mm2 dla próby zginania ściskającego.
pr EN 12 608 Kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku winylu
(PVC-U) do wyrobu okien i drzwi
Wymagania i metody badań
Część 1: Klasyfikacja.
W oparciu o metodę badania zapisaną w EN 477 możliwe jest wprowadzenie
klasyfikacji kształtowników pod kątem odporności na uderzenie za pomocą
spadającej masy. Z uwagi, że w pewnych rejonach klimatycznych wymagane
jest podwyższone zabezpieczenie przed pęknięciem kruchym i dlatego ustanowione
są dwie klasy odporności kształtownika głównego na uderzenie za pomocą
spadającego ciężarka. Ponieważ podstawowym kryterium tej klasyfikacji
jest odporność na uderzenia w niskich temperaturach, zaproponowano badanie
w temperaturze -10°C. Klasyfikacja według odporności na uderzenie za pomocą
spadającego ciężarka:
| |
Klasa I |
Klasa II |
| Masa ciężarka w g |
1000 |
1000 |
| Wysokość spadania w mm |
1000 |
1500 |
Ponieważ podstawowym kryterium tej klasyfikacji jest odporność na uderzenia
w niskich temperaturach, zaproponowano badanie w temperaturze -10°C. Klasyfikacja
według odporności na uderzenie za pomocą spadającego ciężarka:
Gdy badanie prowadzone jest według EN 477, dla odpowiednich klas nie powinna
ulec uszkodzeniu więcej niż jedna próbka testowa. W przypadku wytłaczania
kształtowników współbieżnie, rozszczepienie warstwy współwytłaczanej jest
traktowane jako uszkodzenie. W stosunku do normy EN 478 projekt wymagań
prawidłowo rozszerza pojęcie wady kształtownika po wygrzewaniu w temperaturze
150°C.
Dla badania wykonanego zgodnie z EN 479 wprowadzono zapis wymagania skurczu
termicznego dwóch największych przeciwnych powierzchni widocznych kształtownika
głównego nie powinien być większy aniżeli 2,0%. W tym projekcie również
zapisano dodatkowo wymagania dla kształtowników pomocniczych. Skurcz termiczny
w tym przypadku nie może być większy niż 3,0%. Jednak powyższy projekt
wprowadza ograniczenie skurczu termicznego do 2,0% dla listew przyszybowych
zewnętrznych. Wymagania dla EN 513 w dotychczas przygotowanym projekcie
normy były przedstawione w sposób niedokładny i nie w pełni zrozumiały.
Aktualnie można się spodziewać wprowadzenia szeregu zmian w wymaganiach
dla tej normy. Jest to związane z wprowadzeniem kilku korekt do wydanej
już EN 513 w stosunku do projektu tej normy. W projekcie zbiorczym wymagań
pr EN 12 608 podana jest metoda obliczeniowa dla określenia dawki promieniowania
lub czasu ekspozycji potrzebnego do oceny odporności na działanie klimatu
umiarkowanego M lub ostrego S. Powyższe parametry potrzebne są do określenia
korelacji z badaniami prowadzonymi w czasie przyspieszonego sztucznego
starzenia. W klimacie Europy wyróżnione zostały dwie różne strefy klimatyczne:
klimat umiarkowany M oraz klimat ostry (ciepły i suchy) S. Strefy klimatyczne
M i S klasyfikowane są pod względem energii słonecznej padającej w przeciągu
roku na powierzchnię poziomą oraz średniej temperatury najcieplejszego
miesiąca w roku. Według zapisów projektu normy pr EN 12 608, kształtowniki
które są przeznaczone do zastosowania w klimacie umiarkowanym M mogą również
być stosowane w klimacie ostrym S i odwrotnie, gdy spełnią wszystkie stawiane
im wymagania.
Klasyfikacja stref klimatycznych w Europie
| |
Klasa I |
Klasa II |
Energia słoneczna (emitowana) w ciągu roku na
powierzchnię poziomą |
< 5GJ/m2 |
≥5GJ/m2 |
| Średnia temperatura najcieplejszego miesiąca w ciągu roku |
< 22ºC |
≥22ºC |
Dla celów metody obliczeniowej zrobione jest następujące założenie dotyczące
rocznej energii słonecznej:
- Dla klimatu umiarkowanego roczna energia słoneczna jest szacowana na
4 GJ/m2 rok,
- Dla klimatu ostrego roczna ilość energii słonecznej jest szacowana na
6 GJ/m2 rok.
Aby porównać powyższe założenia z normalną praktyką stosowaną w badaniach
przyspieszonych przy sztucznym starzeniu, musimy brać pod uwagę nie całkowitą
energię promieniowania, ale tę część energii padającą w obszarach ultrafioletowym
oraz widzialnym widma (pomiędzy 300 nm a 800 nm). Zakres ten stanowi około
60% całkowitej energii promieniowania. Dlatego stosowany jest uzupełniający
współczynnik korekcyjny 67% dla uwzględnienia faktu, że nie całe promieniowanie
jest aktywne w wyższych letnich temperaturach i w ten sposób będzie ono
mniej szkodliwe dla narażonych na jego działanie powierzchni.
W Tablicy podano zalecane dawki promieniowania w GJ/m2 dla zakresu długości
fal od 300 nm do 800 nm.
Zalecane dawki promieniowania dla zakresu długości fal od 300 nm do 800 nm.
| |
Umiarkowany (M) |
Ostry (S) |
| Równoważnik dla 1 roku |
1,6 |
2,4 |
| Równoważnik dla 5 lat |
8,0 |
12,0 |
Dla promieniowania równoważnego okresowi 5-letniej ekspozycji naturalnej
potrzebny jest następujący czas ekspozycji w urządzeniach do sztucznego
starzenia:
- dla klimatu umiarkowanego M - czas ekspozycji około 4000 h,
- dla klimatu ostrego S - czas ekspozycji około 6000 h.
Powyższa metoda obliczeniowa przedstawia bardzo przybliżone dane szacunkowe.
Jednakże stawia ona wymagania oparte na pewnym rodzaju podstaw logicznych.
Trzeba w tym miejscu przypomnieć fakt, że starzenie naturalne jest zjawiskiem
bardzo zmiennym, zależnym od lokalizacji, mikroklimatu, ustawienia stanowiska
prób, zacienienia, terminu rozpoczęcia ekspozycji itd.
Pewnych błędów unika się przez prowadzenie badań w warunkach znormalizowanych.
Podstawowym wymaganiem przy prowadzeniu badań w naturalnym środowisku
jest wystawienie próbek w kierunku południowym z nachyleniem 45° względem
płaszczyzny poziomej. Z tych względów istotna jest potrzeba szczegółowego
określenia miejsca ekspozycji (strefa klimatyczna, miejscowość, długość
i szerokość geograficzna, wysokość n.p.m.) oraz daty rozpoczęcia i zakończenia
ekspozycji. W projekcie zbiorczym wymagań pr EN 12 608 zakłada się, że
dla celów kontroli jakości, okres czasu może być zmniejszony do wartości
odpowiadającej dwuletniej ekspozycji w środowisku naturalnym.
Badania starzeniowe prowadzone w warunkach naturalnych względnie sztucznych
w ocenie jakości kształtowników z nieplastyfikowanego polichlorku winylu
na potrzeby produkcji okien i drzwi stanowią podstawę oceny ich trwałości.
Trwałość kształtowników ocenia się w oparciu o wyniki obniżenia takich
wskaźników jak: udarność oraz stałość barw i wyglądu zewnętrznego.
Podsumowanie
Przygotowanie przez CEN pięciu metodycznych EN 477, EN 478, EN 479, EN
513 i pr EN 514 na kształtowniki do okien i drzwi z nieplastyfikowanego
polichlorku winylu nie spowodowało wyczerpania zagadnienia normalizacyjnego
w powyższym zakresie do oceny jakości kształtowników do systemów okiennych.
Wydawane aktualnie aprobaty techniczne na kształtowniki do systemów okiennych
wykorzystują znaczne szerszy zakres do ich badań oparty na zbiorze dodatkowych
wymagań. Pełny zakres wymagań zapisany został w oparciu o normy niemieckie
DIN i międzynarodowe ISO w dokumencie RAL-GZ-716/1. Dodatkowo zostały
wyznaczone następujące wymagania:
- gęstość,
- doraźny współczynnik zgrzewania,
- wytrzymałość na rozciąganie,
- współczynnik sprężystości na rozciąganie,
- temperatura mięknienia wg Vicata.
Aktualnie po normach metodycznych najpilniejszą potrzebą jest wdrożenie
ostatniego z zaplanowanych przez CEN projektu pr EN 12608 dotyczącego
wymagań i klasyfikacji jakościowej dla kształtowników do okien i drzwi
z nieplastyfikowanego polichlorku winylu. Brak powyższej normy stanowi
lukę techniczno-prawną i utrudnia właściwą interpretację wyników uzyskanych
w normach metodycznych.

|