Tworzywa sztuczne w grafice przestrzennej (1): Przegląd materiałów: rodzaje tworzyw

PMMA – Polimetakrylan metylu czyli szkło organiczne. Spotyka się wiele potocznych nazw tego tworzywa: pleksi, pleksa, plexiglass, metaplex. PMMA jest twardym dość odpornym na zarysowania tworzywem, o dużej gładkości i przezroczystości. Dość dobrze poddaje się wszelkiej obróbce mechanicznej jak cięcie szlifowanie i polerowanie, można też formować je na gorąco – wyginać i tłoczyć. PMMA jest odporne na warunki atmosferyczne, nie zagrażają jej słabe kwasy i alkalia. Ulega działaniom takich rozcieńczalników organicznych jak: benzen, toulen, chloroform, czterochlorek węgla i kwas octowy. PMMA jest tworzywem termoplastycznym – mięknięcie następuje po podgrzaniu do temperatury ok. 80 stopni C. jednak trwale odkształcanie (zaginanie, tłoczenie) możliwe jest po podgrzaniu do temperatury 140 stopni C. Kawałki PMMA możemy kleić ze sobą wykorzystując jej rozpuszczalniki organiczne (szczególnie chloroform). Rozpuszczając w nich kawałki tworzywa otrzymamy gęsty klej który nakładamy potem na klejone powierzchnie. Użycie chloroformu zapewni najlepszą przezroczystość i trwałość takiej spoiny. Do klejenia możemy także użyć innych klejów np. epoksydowych czy cyjanoakrylowych. Handel oferuje PMMA w postaci płyt, prętów i rur. Producenci płyt PMMA stosują własne nazwy handlowe dla tego tworzywa: Plexiglas, Perspex, Limacryl, Altuglas, Setacryl, Akrylon, P-Plex. Płyty oferowane są w grubościach: 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 20 mm. Arkusze z reguły mają wymiary 2,05 x 3,05 m. Dostępna jest bardzo szeroka gama kolorystyczna płyt a także ich właściwości optycznych. Poza płytami całkowicie przezroczystymi oferowane są płyty o różnym stopniu i barwie transparentności, białe - rozpraszające światło (opal), barwione w masie o różnym stopniu przepuszczania światła. Należy pamiętać również o dwóch metodach produkcji płyt mających zasadniczy wpływ na właściwości tworzywa. Płyty ekstrudowane (wytłaczane) są bardziej kruche i trudniejsze w obróbce ale też i tańsze. Płyty wylewane znacznie łatwiej poddają się wszelkiej obróbce mechanicznej i termoplastycznej. W katalogach poszczególnych producentów należy sprawdzić szczegółową ofertę dostępnych grubości oraz kolorów – z reguły najszersza oferta dotyczy płyt przezroczystych i opal. PMMA w reklamie, ze wględu na swoje walory estetyczne i zdolność rozpraszania światła, znajduje rozliczne zastosowania. Konstruując elementy trójwymiarowe, z PMMA, wykonywać będziemy powierzchnie czołowe brył, szczególnie wtedy gdy będą to bryły podświetlane od wewnątrz.

PVC – Poli(chlorek winylu). Spotykane nazwy to PCW lub (PCV – niepoprawne). Tworzywo termoplastyczne charakteryzujące się dużą wytrzymałością mechaniczną, elastycznością w zależności od rodzaju i ilości użytych plastyfikatorów. Niewielkie ich ilości dają w efekcie materiał bardzo twardy i odporny chemicznie – winidur, większe, znacznie plastyczniejszy igielit lub skay. PVC może więc być zarówno twardy jak i miękki. PVC jest powszechnie stosowany do wyrobu ogromnej liczby różnych przedmiotów, nas interesować będą głównie płyty tego materiału w tym płyty z PVC spienionym. Spieniony PVC jest materiałem porowatym w którym podstawowy surowiec został napowietrzony. Dzięki temu płyta jest znacznie lżejsza i tańsza, zachowując jednocześnie dość dobre właściwości mechaniczne. Spotyka się różne stopnie spienienia oraz struktury samej płyty. Często powierzchnia jest dodatkowo uszlachetniania warstwą litego (niespienionego) PVC. Płyty PVC są oferowane pod różnymi nazwami handlowymi:
   - twarde białe i kolorowe od 1 do 10 mm grubości – Vekaplan K, Komadur, Anwidur, Ongrodur, Simona PVC-CAW
   - twarde przezroczyste od 0,8 do 10 mm grubości - PCW Glass, Vekaplan KT 
   - spienione białe i kolorowe od 1 do 19 mm grubości - Komatex Foamalite, Vekaplan SF, Anwipor, Anwis, Ongrofoam, Simopor
   - spienione z utwardzoną powierzchnią o grubościach od 3 do 30 mm – Komacel, Vekaplan S, Foamalux ultra, Coplast-AS

PVC jest odporne na większość kwasów i ługów, soli, paliw, smarów. Wykazuje też bardzo dobrą odporność na warunki atmosferyczne. Niszczą go estry i aceton. Dobrym rozpuszczalnikiem PVC może być cykloheksanon (np. w celu sporządzenia kleju) a także popularny tri (trichloroetylen). Będąc tworzywem termoplastycznym, nadaje się do termoformowania po podgrzaniu do temperatury 120-130 stopni C. Typowe wielkości arkuszy to 2,44 x1,22m, 3 x 1,22 m. Ze względu na łatwość obróbki mechanicznej i termicznej odporność na warunki atmosferyczne a także cenę, PVC będzie podstawowym materiałem do budowy elementów przestrzennych opisywanych w niniejszym poradniku. W w przypadkach konstruowania elementów niepodświetlanych, może być jedynym budulcem, w bryłach podświetlanych przyda się na konstrukcję spodów oraz obrzeży elementów. PVC jest również produkowane w postaci profili o różnych przekrojach. Szczególnie przydatne mogą być kątowniki (np. o rozmiarach przekroju 10 x 10 mm) które posłużą do wykończenia większych elementów blokowych

POLIWĘGLAN – Policarbon. Tworzywo termoplastyczne podobne do PMMA cechujące się znacznie lepszą odpornością mechaniczną – udarnością. Jego twardość i odporność na ściskanie jest zbliżona do aluminium. Jest też droższe od PMMA i produkowane w znacznie węższym asortymencie – głównie płyty przezroczyste, opal oraz kanalikowe. Może być stosowany w szerszym zakresie temperatur niż PMMA od -100 do +135 stopni C. Zaginanie i formowanie tego tworzywa musimy przeprowadzać w temperaturze ok 200 stopni C. Arkusze litego poliwęglanu przeważnie mają rozmiary 2,05 x 3,05 m, oferowane grubości od 0,75 mm do 12 mm. Użycie poliwęglanu uzasadniać może jedynie wysoka wytrzymałość mechaniczna elementów z niego wykonanych, w praktyce taka potrzeba wystąpi niezwykle rzadko.

POLISTYREN – PS. Polistyren jest kolejnym termoplastem czyli tworzywem dającym się formować na gorąco. W czystej postaci jest tworzywem dość kruchym, a jego zastosowanie w reklamie dodatkowo ogranicza słaba odporność na promieniowanie ultrafioletowe obecne w promieniach słonecznych. Polistyren rozpuszcza się w toulenie i dichloroetanie. W handlu obecnych jest wiele odmian polistyrenu ze zmodyfikowanymi właściwościami.

HIPS (High Impact Polistyrene) – polistyren wysokoudarowy o dobrych właściwościach termoformowania (Starplast –grubości 0,5 – 2 mm, Iroplast – grubości 0,5 – 3 mm)

ABS – kopolimer akrylonitrolo-butadienowo-styrenowy. Odmiana o dużej sztywności i doskonałych własnościach termoplastycznych.

Także popularny styropian jest rodzajem polistyrenu uzyskiwanego w procesie napowietrzania parą wodną. Jego odmiana – XPS, (Styrodur, Fibran, Austrotherm, Styroform) jest powszechnie stosowana do szybkiego wykonawstwa elementów przestrzennych w reklamie. Od styropianu różni go większa gęstość i mniejsza nasiąkliwość a także większa obecność dodatków wpływających na obniżenie palności. XPS jest sprzedawany w płytach o grubościach 20 – 100 mm o rozmiarach 615 x 1265 mm bądź 1200 x 3000 mm

PŁYTY WARSTWOWE – płyty kompozytowe składające się z połączonych warstw różnorodnych materiałów. Na szczególną uwagę zasługują płyty będące kompozytem blachy aluminiowej i wypełniacza polietylenowego. Uzyskany w ten sposób materiał wykazuje się bardzo dużą sztywnością i odpornością mechaniczną. Spotyka się nazwy handlowe Alucobond Dibond, Alubond, Reynobond, Tubond, Etalbond Light, Starbond Light,. Wierzchnia i spodnia warstwa kompozytu będąca różnej grubości blachą aluminiową, jest barwiona na wiele kolorów. Płyty można zaginać po uprzednim nacięciu (frezowaniu) spodniej warstwy. Najczęściej spotykane rozmiary płyt to 1,22 x 3,05, 1,5 x 3,05, 1,5 x 4,05m. Grubość płyt: od 2 do 4 mm. Dostępne są także inne płyty warstwowe płyty do wypełnień drzwiowych (Termopanel, ThermoSpace, Cosmotherm) 24 mm grubości (obustronnie lite PVC 1 mm w środku pianka poliuretanowa lub XPS) a także cienkie kompozyty z litego PVC z wypełnieniem polietylenowym (3 mm). Technologia produkcji płyt kompozytowych jest nieustannie rozwijana i nie w sposób wyczerpać tematu przy okazji niniejszego poradnika.

TKANINY POLIESTROWE – są to tkaniny na nośniku poliestrowym powleczone PVC. Produkowane w bardzo szerokim asortymencie dla reklamy, przemysłu motoryzacyjnego (plandeki) i budownictwa. W reklamie powszechnie wykorzystywane jako nośnik pod zadruk reklam. Specjalnym rodzajem tkaniny poliestrowej jest tzw „backlite” - tkanina jest tak skonstruowana by przepuszczała i rozpraszała światło, dzięki czemu może być wykorzystywana do wielkoformatowych podświetleń, również w grafice przestrzennej. Na kartach tej książki nie będę jednak opisywał tego systemu z racji wymagań jakie stawia przed wykonawcą.

Leszek Salomon

Materiał pochodzi z przygotowywanego przez autora poradnika dotyczącego konstruowaniu elementów trójwymiarowych w reklamie.