روش‌های تولید ساندویچ پانل

در طی ۵۰ سال اخیر ساندویچ پانل‌ به عنوان عضوی که از گزینه‌های به صرفه اقتصادی در ساخت‌و‌ساز، مطرح شده است. مواد به کار رفته در ساندویچ پانل همواره متشکل از دو لایه‌ روکش که شامل مصالح با رویه فلزی صلب یا ورق‌های منعطف همچون آلومینیوم کم‌ضخامت (بسته به نوع کاربردی که دارد) و یک ماده عایق در هسته است.

اصولا دو نوع فناوری برای تولید این ساندویچ پانل‌ها وجود دارد که یکی از نوع کانتینیوز و دیگری دیسکانتینیوز است. در فرایند تولید کانتینیوز، تمامی مصالح به کار رفته، به همراه یکدیگر در فرایند تولید پانل ساندویچی نقش دارند، و ساندویچ پانل شکل گرفته و کامل‌شده به طول دلخواه برش می‌خورد بدون آنکه وقفه‌ای در کار خط تولید به وجود بیاید. در فرایند تولید دیسکانتینیوز، هر یک از این مصالح جداگانه در فرایند تولید نقش ایفا می‌کنند، بدین معنا که روکش‌های تشکیل شده به طول دلخواه برش می‌خورد و بعد از آن در زیر فشار پرس قرار می‌گیرند تا مجموعه ترکیبی آن‌ها تشکیل شود، که در همین مرحله فوم نیز به آن‌ها تزریق می‌شود. برای اطلاعات بیشتر درباره ی تزریق فوم میتوانید این مقاله را مطالعه کنید: فوم اسپری پلی اورتان در ساختار پنل های عایق

فرایند دیسکانتینیوز به لحاظ بهره‌وری تولید ساندویچ پانل از سطح پایین‌تری برخوردار است و با فرایند کانتینیوز قابل مقایسه نیست. امروزه از این روش برای محصولاتی با اشکال خاص که امکان تولید با فرایند کانتینیوز در آن‌ها نیست، یا هنگامی که سرعت تولید لازم با توجه به حجم سرمایه‌گذاری انجام شده در یک خط تولید کانتینیوز تطبیق نمی‌کند، به کار می‌رود.

ظرفیت تولیدی دستگاه و ابعاد ساندویچ پانل

هر خط تولید کانتینیوز به طور میانگین دارای سرعت تقریبی ۱۴ متر در هر دقیقه برای تولید ساندویچ پانل ‌های با ضخامت متوسط (۴۰ الی ۵۰ میلیمتری) برای روکش‌های فلزی است. در هر شیفت ۸ ساعتی در روز، با احتساب ۲۲۰ روز تولیدی در سال میزان تولید به حدود ۱۱۸۰۰۰۰ متر در هر سال می‌رسد، که با این فرض بهره‌وری ۸۰ درصدی حاصل می‌شود. هر خط تولید دیسکانتینیوز تولید ساندویچ پانل با پرس دوگانه به طول ۱۲ متر، تحت شرایط یکسان می‌تواند به تولید ساندویچ پانل حدود ۱۰۰۰۰۰ متر در سال برسد در شرایطی که یک شیفت کاری در روز کار انجام شود.

هر خط کانتینیوز معمولی متشکل از سه بخش زیر است:

• بخش مربوط به فرایند تولید لایه‌های خارجی
• بخش مربوط به فرایند تولید مصالح عایق
• بخش مربوط به فرایند انتقال ساندویچ پانل ها

در یک حالت متداول از ساندویچ پانل که هر یک از دو سطح خارجی در ورق‌های فلزی و هسته عایق از فوم جامد پلی اورتان است، بخش اول با شروع به کار ورقه سازها آغاز شده و بعد از کار با کلیه تجهیزات مربوط به شکل دهی دو ورقه به فرم دلخواه ادامه می‌یابد.

ساندویچ پانل دیواری و ساندویچ پانل سقفی

این ساندویچ پانل‌ها می‌تواند برای دیوار و سقف به کار گرفته شود. ساندویچ پانل با لایه‌های انعطاف‌پذیر (ورق‌های آلومینومی و فایبرگلاس) به شکل رول یا نواری نیستند. هر یک از دو سطح این پانل‌های نهایی کاملا مسطح و صاف است. هر یک از این سطوح پس از پیش‌گرمایش تا دمای لازم (معمولا بین ۴۰ و ۶۵ درجه سانتیگراد) آماده می‌شود و پس از آن پانل های عایق فراهم می‌شود.

در ساندویچ پانل پلی‌اورتان (PU-PIR)، به وسیله مواد شیمیایی لازم در وهله اول فوم تولید می‌شود و سپس در دستگاه فوم‌ساز با هم ترکیب می‌شوند. ترکیب مایع نهایی به صورت مساوی روی ورقه‌های فلزی تحتانی پخش می‌شود. (برای اطلاعات بیشتر به این دو مقاله مراجعه کنید: "پلی اورتان چیست؟" و "فوم اسپری پلی اورتان در ساختار پانل های عایق" ) روکش‌های فلزی، فوم و نوارهای جانبی محتمل یا واشرها به داخل انتقال‌دهنده دوگانه یا پرس پوسته، فشرده می‌شوند. این دستگاه باید بتواند ورقه‌های فلزی جدا شده در فاصله مطلوب را در وضعیتی که فوم در حال انبساط است،حفظ نماید.

به این ترتیب، وقتی که فوم منبسط شد و عمل‌آوری روی آن انجام شد، ساندویچ پانل شکل و ضخامت مطلوب را به دست خواهد آورد. مهم‌ترین پارامتر برای حصول اطمینان از رسیدن به نتیجه مثبت در این فرایند عبارت است از کنترل دما در هر یک از اجزای شیمیایی، ورقه‌های فلزی و ناحیه‌ای که تحت پرس واقع می‌شود. چنانچه مواد عایق متشکل از پشم شیشه یا پلی اورتان منبسط شده باشد، این مواد به شکل تشک‌های برش خورده‌ با ضخامت مناسب قبل از فرایند تعبیه در می‌آید، و سپس به داخل ورقه‌های فلزی تعبیه شده و به آن‌ها چسبانده می‌شود.

فرایند دیسکانتینیوز به لحاظ بهره‌وری تولید از سطح پایین‌تری برخوردار است و با فرایند کانتینیوز قابل مقایسه نیست. امروزه از این روش برای محصولاتی با اشکال خاص که امکان تولید با فرایند کانتینیوز در آن‌ها نیست، یا هنگامی که سرعت تولید لازم با توجه به حجم سرمایه‌گذاری انجام شده در یک خط تولید کانتینیوز تطبیق نمی‌کند، به کار می‌رود.

هر خط تولید کانتینیوز به طور میانگین دارای سرعت تقریبی ۱۴ متر در هر دقیقه برای تولید ساندویچ پانل‌های با ضخامت متوسط (۴۰ الی ۵۰ میلیمتری) برای روکش‌های فلزی است. در هر شیفت ۸ ساعتی در روز، با احتساب ۲۲۰ روز تولیدی در سال میزان تولید به حدود ۱۱۸۰۰۰۰ متر در هر سال می‌رسد، که با این فرض بهره‌وری ۸۰ درصدی حاصل می‌شود. هر خط تولید دیسکانتینیوز با پرس دوگانه به طول ۱۲ متر، تحت شرایط یکسان می‌تواند به تولید حدود ۱۰۰۰۰۰ متر در سال برسد در شرایطی که یک شیفت کاری در روز کار انجام شود.

هر خط کانتینیوز معمولی متشکل از سه بخش زیر است:

• بخش مربوط به فرایند تولید لایه‌های خارجی
• بخش مربوط به فرایند تولید مصالح عایق
• بخش مربوط به فرایند انتقال پانل ها

در یک حالت متداول از ساندویچ پانل که هر یک از دو سطح خارجی در ورق‌های فلزی و هسته عایق از فوم جامد پلی اورتان است، بخش اول با شروع به کار ورقه سازها آغاز شده و بعد از کار با کلیه تجهیزات مربوط به شکل دهی دو ورقه به فرم دلخواه ادامه می‌یابد.

این ساندویچ پانل‌ها می‌تواند برای دیوار و سقف به کار گرفته شود. ساندویچ پانل با لایه‌های انعطاف‌پذیر (ورق‌های آلومینومی و فایبرگلاس) به شکل رول یا نواری نیستند. هر یک از دو سطح این پانل‌های نهایی کاملا مسطح و صاف است. هر یک از این سطوح پس از پیش‌گرمایش تا دمای لازم (معمولا بین ۴۰ و ۶۵ درجه سانتیگراد) آماده می‌شود و پس از آن مصالح عایق فراهم می‌شود.

در ساندویچ پانل پلی‌اورتان (PU-PIR)، به وسیله مواد شیمیایی لازم در وهله اول فوم تولید می‌شود و سپس در دستگاه فوم‌ساز با هم ترکیب می‌شوند. ترکیب مایع نهایی به صورت مساوی روی ورقه‌های فلزی تحتانی پخش می‌شود. روکش‌های فلزی، فوم و نوارهای جانبی محتمل یا واشرها به داخل انتقال‌دهنده دوگانه یا پرس پوسته، فشرده می‌شوند. این دستگاه باید بتواند ورقه‌های فلزی جدا شده در فاصله مطلوب را در وضعیتی که فوم در حال انبساط است، حفظ نماید.

به این ترتیب، وقتی که فوم منبسط شد و عمل‌آوری روی آن انجام شد، ساندویچ پانل شکل و ضخامت مطلوب را به دست خواهد آورد. مهم‌ترین پارامتر برای حصول اطمینان از رسیدن به نتیجه مثبت در این فرایند عبارت است از کنترل دما در هر یک از اجزای شیمیایی، ورقه‌های فلزی و ناحیه‌ای که تحت پرس واقع می‌شود. چنانچه مواد عایق متشکل از پشم شیشه یا پلی اورتان منبسط شده باشد، این مواد به شکل تشک‌های برش خورده‌ با ضخامت مناسب قبل از فرایند تعبیه در می‌آید، و سپس به داخل ورقه‌های فلزی تعبیه شده و به آن‌ها چسبانده می‌شود.

دما نیز یکی از پارامترهای حیاتی و مهم تلقی می‌شود و باید برای واکنش چسب، برای اضافه شدن مناسب تخته درونی به لایه‌های بیرونی مدنظر قرار گیرد. پس از اینکه لایه‌های روکش شکل دهی شدند، این ساندویچ پانل‌ها برش می‌خورد، خنک سازی می‌شود و پس از با یک لایه پلاستیکی به یکدیگر متصل شده و کاملا بسته‌بندی می‌شود. این عملیات نهایی را می‌توان به صورت اتوماتیک یا به صورت دستی به انجام رساند، بسته به اینکه سطح اتوماسیون به چه ترتیب باشد.