壓克力-亞克力板的性能表現
亞克力的機械性能表現—當壓克力設計師在采用亞克力板制做燈箱招牌時,一定要對所用材料的機械性能加以衡量,不能僅僅只考慮亞克力板的材料特性就試圖獲得所期望的所有標識外觀效果。

在制作大型燈箱時,要考慮其立面所承受的風載,一定要留有伸縮余量,不僅僅要考慮正常的使用條件,也要考慮在燈箱使用,這非常重要。在大多數國家都制定有關于建築物標識金相顯微鏡抗風載體要求的國家標准。

對于設計師來說,當考慮使用傳統的材料,如金屬時,大多數的設計公式要注意以下要點:

1、材料具有線性應力/張力曲線

2、在加載過程中産生的撓曲小

許多熱塑性的材料通常都不具有線性應力/張力曲線,但亞克力在這一點上相當令人滿意。在設計招牌燈箱之前,要知道其最大預期使用溫度。

設計應力

標准亞克力板的應力/張力曲線在正常使用溫度範圍內、張力最大不超過1%時,基本上是線性的。因爲即使是在允許蠕變的情況下,建議的設計應力也不會過大,所以非線性的問題迎刃而解。然而,某些典型的熱塑性材料,如,由于楊氏模量較低,在彎曲時會産生巨大的撓曲,這些並不在設計應力考慮範圍之內。

以下2種方法可以解決巨大撓曲的問題:

1、首先,也是最顯而易見的方法,是使用撓度理論,但這種方法相當複雜,而且在許多應用實例中,熱塑材料的公式並不都玻璃纖維是可以現成套用的。

2、其次,也是首選方法,即采用較簡單的小撓度理論,首先考慮可能産生的撓曲,對其可允許程度加以限制,而不是從應力的觀點來考慮設計,這種材料內成的應是由風載引起的。這種方法有額外的優點:即使是在風載下,標識也可保持良好的外觀,不易由安裝框架中被吹脫。

采取的規則是:最終的撓曲度不能超過材料厚度。因爲在這種低撓曲狀態下,材料表面在張力下産生的薄膜應力很小。

鑒于上述原因,建議在使用亞克力板設計制做標識時,采用小撓度理論。

撓曲的産生

撓曲可由于風載板材自身的靜荷載産生,要避免這種影響過大,適當的預防措施很重要。

多年經驗累積所得出的一些亞克力板建議使用厚度的設計指南,在最大風載狀況下,給定尺寸的燈箱招牌可直接套用,而無需經常進行計算。

請注意:

如果設計制做尺寸較大的燈箱招牌或者出于經濟原因,無法采用所建議的板材厚度時,亞克力板必須加固,以防止陣風吹襲時,過度扭曲或可能産生斷裂。加固程度很難精確描述,但可用透明亞克力厚板制成支撐條,間隔大約600毫米,以正確的角度粘結在燈箱招牌面板的背面,即可提供額外的剛度。巨大的店招或燈箱,如高大建築物頂部的標識,容易承受較大的風載,要考慮在燈箱招牌的面板背面,按規律間隔,固定防變形螺栓。標牌制作

吸水

亞克力板經過較長時間,可以吸收最多達2%的水分,會使燈箱招牌尺寸改變。吸水和尺寸變化的程度取決于周圍大氣的相對濕度和板材本身最初的水分含量。通常,100%相對濕度可使尺寸增大0。3%,因此,要留出適當的膨脹余量,以防標識扭曲變形。

亞克力擠出板在潮濕環境中尺寸變化會相對略大,這是因爲其初始水分含量較低。

熱膨脹

熱塑性材料的線性熱膨脹系數大于大多數其它材料,因此,如果標識用于溫度變化較大的地方時,要留出足夠的熱膨脹余量。

請注意,當亞克力板用于戶外燈箱招牌時,在設計和制做過程中,必須留出足夠的膨脹和收縮余量。在歐洲,戶外燈箱招牌會遭遇冬季最低—20°C、夏季最高30°C,溫差達50°C的極端情況,0。5%的膨脹余量,即5毫米/米,就足夠應付任何由于溫度或濕度改變而引起的燈箱招牌面板尺寸變化。

同樣重要的是,當把燈箱招牌的碳纖維亞克力面板固定于安裝框架中時,必須要留出足夠的嵌入深度,能夠承受板面的膨脹和收縮余量,否則,在冬季的大風天氣中,亞克力板可能被從固定框架中吹脫。

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