Сейчас в сфере строительства набирает обороты тренд на возведение одноэтажных производственных помещений на основании металлических рам с переменным сечением. На единицу объема здания приходится минимальное количество материалов, это делает такой способ очень выгодным для возведения промышленных объектов.

У себя на производстве компания «МК Монтекто» применяет только современные и высокоточные технологические решения для расчета конструкций, проектирования и изготовления сварных металлических рам. Укажите в проекте, что на конструкции нужно будет использовать мостовые краны или другое грузоподъемное оборудование, мы разработаем дополнительно под них все необходимые посадочные места и прочие элементы согласно ГОСТ. Дополнительно мы изготавливаем металлические рамы для технологических установок и производственного оборудования.

Наша специализация - это рамы для зданий и силовые конструкции для установки промышленного оборудования (насосные установки, генераторы, системы фильтрации, химической обработки и проч.).

Мы работаем со следующими видами рам:

1. Сплошные рамы (применяются для каркасов зданий с плоской или наклонной крышей).
2. Решетчатые сквозные рамы (используются для построения каркаса здания с плоской или наклонной кровлей).
3. Комбинированные рамы (применение аналогично пункту 1 и 2).
4. Рамы для машин, технологического оборудования, производственных и прочих установок.

Расчет сварной металлической рамы

Расчет стальных рам выполняется с помощью современных программных средств по методу конечных элементов, также при расчетах на сейсмические воздействия используется линейно-спектральный метод, предоставляемый ПО ANSYS, Inc. Специалисты МК Монтеко проектируют рамы для зданий со свободным пролетом, внутренними колоннами, односкатные, с плоской крышей и двух или многоскатных с наклонной кровлей.

Проектирование ведется с учетом последних изменений нормативной базы. В частности, в соответствии с новыми СП 14.13330.2014 расчеты по максимальному расчетному землетрясению (МРЗ), выполняются во временной области с использованием инструментальных или синтезированных акселерограмм. Для ответственных сооружений расчет выполняется в двух разных расчетных комплексах.

Изготовление металлических рам

Сейчас в строительстве наиболее активно используются сварные рамы двутаврового сечения, у них дополнительно имеется возможность менять толщину стенок вдоль конструкции, высоту и ширину полок. В «МК Монтеко» выпуск рам такого типа возможен как по проекту клиента, так и на основании своих разработок, чаще всего используются для возведения легких металлоконструкций. Сварной двутавр изготавливают из листового проката, резка элемента осуществляется на плазменном станке. Сварные работы выполняются полуавтоматическим методом, каждый шов мы проверяет на соответствие требованиям ГОСТ.

Сплошные рамы имеют ряд весомых преимуществ: они не требуют много времени на производство 1 шт, отличаются высокой технологичностью и малой трудоемкостью процесса, к тому же их изготовление можно автоматизировать, что существенно снизит стоимость. Но бывают и случаи, когда необходимо использовать только комбинированные или решетчатые рамы стандартных серий. На своем производстве в «МК Монтекто» мы качественно осуществляем выпуск рам для промышленных зданий всех видов, в том числе рамы для различной грузоподъемной техники и мостовых кранов.

Стальные рамы под оборудование

Металлические рамы под всевозможное оборудование и технологические установки не относятся к строительным металлоконструкциям и изготавливаются в соответствии с отраслевыми и национальными стандартами, стандартами организаций, а также техническими регламентами по безопасности. Компания Монтеко изготовит рамы по чертежам заказчика, или по собственным расчетам на основе предоставленных данных.

Технологические возможности компании позволяют выпускать рамы под оборудование из обычных и нержавеющих сталей или алюминиевого проката.

Некоторые выполненные нами проекты в этой области

Сборная рама из швеллера

Сборно-разборная конструкция, состоящая из основания, траверсы и поперечин.

Дата сдачи: 23.11.2018

Подробнее

Рамные металлические конструкции отличаются большим разнообразием статических схем, количеством пролетов, конфигурацией и т.д., что позволяет строить здания самого различного назначения и размеров.

На рисунке 3.2.1 приведены некоторые типы плоских и пространственных стальных рамных конструкций. Статические схемы рамных конструкций приведены на рис.3.2.2.

Чаще всего сечения рамных конструкций выполняют сплошными двутаврового или коробчатого сечения. Некоторые возможные варианты сплошных сечений стальных рам приведены на рисунке 3.2.3.

Использование того или иного вида рам, их статической схемы и типа сечения определяется размерами и конфигурацией проектируемого здания, наличием соответствующего технологического оборудования для изготовления конструкций и другими факторами.

В зависимости от расчетной схемы рамы ригели выполняют постоянного или переменного сечения. В двухшарнирных рамах (рис. 3.2.2 в) высоту ригеля постоянной высоты принимают равной 1/30-1/40 пролета. Стойки обычно имеют переменное сечение, уменьшающееся к опорам.

При пролетах более 50-60 м экономичны сквозные (решетчатые) рамы (рис. 3.2.4). В двухшарнирных сквозных рамах с шарнирным сопряжением стоек и фундаментов высоту ригеля рамы принимают в пределах 1/8-1/15 пролета.

Бесшарнирные сквозные рамы, используемые обычно в покрытиях ангаров, имеют очень большие пролеты (120-150 м). Высоту ригеля в таких рамах принимают равной 1/12-1/20 пролета. В ангаростроении применяются также двухконсольные и одноконсольные рамы. Одноконсольные рамы целесообразны в навесах спортивных сооружений. В зданиях пролетом 40–50 м и высотой 16–20 м можно применять сквозные двухшарнирные рамы с ломаным ригелем (рис. 3.2.1 з) постоянной высоты, равной 1/15-1/25 пролета.

Решетку ригелей сквозных рам обычно принимают треугольной. Стойки рам могут быть запроектированы сплошными (рис. 3.2.4 а) или решетчатыми (рис. 3.2.4 б). Решетчатые стойки могут иметь треугольную или раскосную решетку. Сечения стержней и узлы сквозных рам конструируют аналогично фермам больших пролетов. Однако наиболее целесообразно применение гнутых профилей прямоугольного сечения.

Ниже даны примеры применяемых в производственных зданиях типовых рамных конструкций.

Рис.3.2.1. Типы рамных конструкций

а – каркас из плоских рам; б – из пространственных рам; в – пространственный каркас из плоских рам и силовых пространственных связей; г – однопролетная рама; д – многопролетная рама; е – П-образная рама; ж – рама с уклоном стоек и ригелей; з – рама полигонального очертания

Рис.3.2.2. Статические схемы рамных конструкций.

а – двухшарнирная рама; б – трехшарнирная рама; в – рама с жестким опиранием стоек на фундаменты и жесткими узлами сопряжения ригеля со стойками; г – рама с жестким опиранием стоек на фундаменты и шарнирными узлами ригель-стойка; д – рама с шарнирно опертыми крайними и промежуточными стойками, жесткими узлами сопряжения ригелей с крайними стойками и шарнирным сопряжением со средними; е, ж – рамы с разрезными или неразрезными ригелями, шарнирно опертыми на защемленные стойки; з – рама с развитой средней стойкой, выполняющей роль ядра жесткости; и -, к – смешанные схемы.

Рис.3.2.3. Типы сечений рамных конструкций.

а – из сварных двутавров постоянного или переменного сечения с плоскими стенками; б – из прокатных двутавров переменной высоты, образованных из обычных путем диагонального роспуска и сварки; в – из прокатных двутавров без усиления и с усилением вутами; г – из сварных двутавров с гофрированной стенкой; д – коробчатое сечение (тип «ПЛАУЭН» или «ОРСК»).

Рис. 3.2.4. Типы решетчатых рам

а – со сплошными стойками; б – с решетчатыми стойками

Рамные конструкции по серии 1.420.3-15 «Стальные рамные конструкции каркасов типа «Канск» одноэтажных производственных зданий с применением несущих рам из прокатных широкополочных и сварных тонкостенных двутавровых балок» разработаны для одноэтажных зданий с пролетами 18 и 24 м, количеством пролетов от одного до пяти и высотой до нижнего пояса ригеля 4,8 – 10,8 м. Шаг рам для однопролетных зданий принят 6 м, а для многопролетных – 6 и 12 м.

Здание может быть оборудовано подвесными кранами грузоподъемностью от 1 до 3,2 т или мостовыми опорными кранами легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью от 5 до 32 т.

Для конструкций типа «Канск» разработано два варианта решения торцов:

С наличием в торце рам, смещенных на 500 мм во внутрь, и ненесущего фахверка;

Вместо рам в торце устанавливают торцевой несущий фахверк, включающий стойки, горизонтальные балки и вертикальные связи.

Вариант с ненесущим фахверком применяют в тех случаях, когда предполагается в будущем расширение здания, при этом торцевые рамы будут выполнять функцию спаренных рам температурного шва. Второй вариант целесообразен, если дальнейшее строительство не предусмотрено.

Ригели рам запроектированы из тонкостенных сварных балок, а стойки – из прокатных широкополочных двутавров. Сопряжение ригелей и стоек однопролетных рам выполняется жестким. Ригели многопролетных рам соединяются с колоннами крайних рядов шарнирно, а с колоннами средних рядов – жестко.

Стойки несущего фахверка запроектированы из холодногнутых тонкостенных профилей коробчатого сечения или из составных С-образных профилей.

В зданиях с подвесными кранами крановые пути в торце здания крепят к стойкам фахверка или к поддерживающим стальным балкам.

В зданиях с мостовыми опорными кранами устанавливают встроенную крановую эстакаду, состоящую из жестко закрепленных на фундаментах стоек и уложенных по ним типовых подкрановых балок.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми по каждому ряду колонн и стоек крановой эстакады в середине температурного блока длиной не более 72 м.

Все монтажные узлы каркасов типа «Канск» согласно серии приняты болтовыми, что исключает применение сварки на строительной площадке.

Схемы расположения элементов каркаса и узлы стальных конструкций типа «Канск» приведены на рисунке 3.2.5 – 3.2.7.

Рис. 3.2.5 . Рамные конструкции типа «Канск»

Рис. 3.2.6. Конструктивные узлы рамных конструкций типа «Канск»

Узлы замаркированы на рисунке 3.2.5.

Рис. 3.2.7. Конструктивные узлы и крепление крановых путей для рамных конструкций типа «Канск»

Рамы из двутавров переменного сечения (шифры 828 КМ, 828 КМ-1, 941 КМ, 961 КМ) применяются в одноэтажных однопролетных производственных зданиях пролетами 18 и 24 м и с отметкой верха ригеля рам 6,940 и 8,140 м без светоаэрационных фонарей. Шаг рам принят 6 м. Здания могут быть оборудованы подвесными кранами грузоподъемностью до 3,2 т.

Каркас здания с рамными конструкциями состоит из поперечных рам, прогонов, вертикальных связей и распорок по стойкам рам, стоек и балок торцевых фахверков.

Элементы переменного двутаврового сечения в ригеле и стойках изготавливаются из прокатных двутавров с параллельными гранями полок путем их продольного роспуска по наклонной линии на тавры переменной высоты.

Сопряжение стоек с фундаментом принято шарнирным. Сопряжения элементов в карнизных и коньковом узлах приняты жесткими и выполняются на фланцах толщиной 25 мм с применением высокопрочных болтов.

Жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивается работой рам, в продольном направлении - вертикальными крестовыми связями и распорками по каждому ряду стоек рам, обеспечивающими устойчивость стоек из плоскости рам.

Уклон верхнего пояса ригеля принят 0,025 при использовании типовой рулонной кровли и 0,100 при использовании кровельных панелей с металлическими обшивками.

Несущий торцевой фахверк запроектирован из широкополочных двутавров.

Схемы рам и узлы сопряжения элементов рамной конструкции приведены на рисунке 3.2.8.

Рамы из двутавров переменного сечения находят широкое применение в конструкциях производственных и общественных зданий. В качестве примера можно привести также рамные конструкции «АСТРОН».

В них используются сварные двутавры как переменного, так и постоянного сечения. Разработаны однопролетные здания с величиной перекрываемых пролетов до 72 м. При наличии дополнительных внутренних опор перекрываемые пролеты могут достигать 150 м. Шаг рам принимается от 5 до 12 м. Высота по водосточному желобу может достигать 20 м. При необходимости могут быть разработаны рамы других геометрических размеров.

Здания могут быть оборудованы мостовыми опорными кранами грузоподъемностью до 20 т.

Рамы, как правило, крепятся к фундаменту шарнирно. Однако при необходимости соединение может быть жестким. Торцевой фахверк выполняется несущим из сварных или горячекатаных стоек и ригелей. Прогоны покрытия приняты из холодногнутого оцинкованного Z-профиля.

Пример здания из рамных конструкций «АСТРОН» приведен на рисунке 3.2.9.

Рис. 3.2.8. Стальные рамные конструкции из двутавров

переменного сечения

Система каркаса из плоских рам коробчатого сечения типа «Орск» (шифр 135, серия 2.420-4 вып.3) состоит из однопролетных поперечных рам, располагаемых с шагом 6 м, прогонов, вертикальных связей, стоек и балок торцевых фахверков. В многопролетных зданиях конструкции типа «Орск» применять не рекомендуется.

Конструкции каркаса разработаны для отапливаемых зданий пролетами 18 и 24 м, имеющих высоту до верха ригеля рам на опоре 6980 мм и 8180 мм. Применяются в бесфонарных зданиях и в зданиях с зенитными фонарями, бескрановых и с мостовыми кранами грузоподъемностью 5 т. Уклон ригеля рамы принят 1,5%.

Сопряжение стоек рам с фундаментами принято шарнирным. Сопряжения элементов в коньковом и карнизных узлах приняты жесткими и выполняются на фланцах толщиной 16 мм с применением высокопрочных болтов.

Схемы и узлы рамных конструкций типа «Орск» приведены на рисунках 3.2.10 и 3.2.11.

Стальные каркасы типа УНИТЕК одноэтажных производственных зданий с применением конструкций из гнутосварных труб разработаны для применения в отапливаемых и неотапливаемых зданиях без кранов, с подвесными кранами грузоподъемностью от 1 до 5 т и с мостовыми опорными кранами грузоподъемностью 5, 10 и 16 т с режимами работы 1К-5К с неагрессивной или слабоагрессивной средой при относительной влажности внутри помещения не более 70%.

Подвеска кранов производится симметрично относительно центральной оси пролета рамы. В торцах здания с подвесными кранами крановые пути опираются на балки либо непосредственно на стойки несущего фахверка.

В качестве ограждающих конструкций, как правило, применяются панели с обшивкой из профилированного листа или конструкции послойной сборки для отапливаемых зданий и профилированный лист для неотапливаемых зданий.

Основными несущими конструкциями каркасов УНИТЕК являются сквозные одно- и многопролетные рамы из гнутосварных труб. Шаг основных несущих конструкций 6 м. При необходимости, при больших вертикальных нагрузках (снеговой мешок и др.) шаг рам может быть уменьшен.

Сопряжение конструкций крайних стоек рам с фундаментом шарнирное, средних стоек рам и стоек фахверка - жесткое.

Сопряжение ригеля рамы с крайними стойками жесткое, со средними стойками - шарнирное.

Отметка низа несущей конструкции ригеля в месте сопряжения с крайней стойкой рамы (Н ) предусмотрена от 4,8 до 14,4 м.

Привязка крайних стоек к продольным осям принимается «0» или «250» для пролетов 12 - 18 м в зависимости от возможности размещения подвесного крана. В бескрановых зданиях пролетом 21-30 м принимается нулевая привязка.

Длина температурного блока не более 96 м.

В торце здания устанавливается несущий торцевой фахверк, состоящий из стоек и балок. Жесткость системы фахверка обеспечивается постановкой системы гибких связей и распорок. В случае предполагаемого расширения

здания в торце устанавливается основная несущая рама с самонесущими стойками фахверка.

Устойчивость и геометрическая неизменяемость здания обеспечивается:

в поперечном направлении – конструкциями несущих рам;

в продольном направлении - системой вертикальных связей и распорок.

Жесткость покрытия обеспечивается системой горизонтальных связей и распорок по ригелю рамы.

Прогоны покрытия выполнены по разрезной схеме. Шаг прогонов покрытия принимается равным 1.5 или 3.0 м в зависимости от нагрузки на покрытие и несущей способности кровельных ограждающих конструкций. При шаге прогонов 1,5 м решетка ригеля выполняется с дополнительными стойками. Сечения прогонов покрытия приняты из прокатных и гнутых швеллеров.

Прогоны стен выполнены по разрезной схеме. Шаг стеновых прогонов назначается от 1.2 до 3.0 м кратным 0.6 м в соответствии с расположением окон, ворот и других проемов, а также в зависимости от вертикальной и горизонтальной нагрузок и несущей способности стеновых ограждающих конструкций. Сечения стеновых прогонов приняты из прокатных и гнутых швеллеров, а также из гнуто-сварных труб.

Горизонтальные и вертикальные связи по каркасу и фахверку - крестовые гибкие из круглой стали Ø 20 и Ø 24 мм.

Распорки между рамами выполняются из гнутосварных труб.

Все заводские соединения - сварные. Монтажные соединения на втулках и на обычных и высокопрочных болтах.

Габаритные схемы зданий с подвесными кранами приведены на рисунке 3.2.12 , конструктивные узлы сопряжений для рам – на рисунках 3.2.13 и 3.2.14.

Здания, оборудованные мостовыми опорными кранами грузоподъемностью 5, 10 и 16 т, могут быть одно - или двухпролетными с величиной пролетов 12 и 18 м с отметкой до низа ригеля Н от 6,0 до 14,4 м.

Стальные арки также могут иметь сплошное или сквозное сечение.

Сплошные арки обычно имеют постоянное сечение и применяются при пролетах до 60 м (рис. 3.2.15). Высота сечения таких арок (h ) обычно принимается равной 1/50 - 1/80 от пролета (L ). При пролетах более 60 м обычно применяют сквозные (решетчатые) арки. Высота сечения в этом случае составляет 1/30-1/60 от пролета. Геометрические схемы и типы сечений сквозных рам приведены на рис. 3.2.16 .

Наибольшее распространение получили металлические арки, работающие по двухшарнирной схеме. Конструкция опорного шарнира определяется пролетом арки и величиной действующей нагрузки. На рисунке 3.2.17 а приведена наиболее простая конструкция (с помощью плиточного шарнира), характерная для легкой арки сплошного сечения.

Рис. 3.2.10. Стальные рамные конструкции коробчатого сечения типа «Орск

Рис. 3.2.11. Схемы торцов, расположения прогонов и вертикальных связей в зданиях со стальными рамными конструкциями коробчатого сечения типа «Орск»

Рис. 3.2.12. Габаритные схемы зданий с применением

рам УНИТЕК

Наиболее сложное решение, с помощью балансирного шарнира, имеют опорные узлы тяжелых большепролетных арок (рис. 3.2.17 б). Т.к. вблизи опоры сечения сквозных арок переходят в сплошные, опорные узлы таких арок выполняются аналогично.

Рис. 3.2.13. Карнизный и опорный узлы рамы УНИТЕК

(узлы замаркированы на рис. 3.2.12)

Рис. 3.2.14. Узлы крепления балки подвесного пути

и стойки фахверка к ригелю рамы

Рис. 3.2.15 . Конструктивная схема и типы сечений сплошных арок

Рама - основа всей шелкографии, от нее при создании трафарета и выполнении высококачественной печати зависит многое. Имея в наличии раму, сетку и ракель, уже можно приступать к печати. Остальное оборудование для трафаретной печати можно считать дополнением, приобретаемым по мере надобности и с учетом финансовых возможностей.

Деревянные рамы

Деревянные рамы недороги и просты в изготовлении, но имеют ряд недостатков при эксплуатации. Дерево легко набухает в воде и в течение нескольких часов может изменить свои линейные размеры, так же на раму влияет изменение относительной влажности и температуры воздуха.

Рамы изготовляются из твердого хорошо высушенного прямослойного дерева, во избежании коробления готовых рам. Доски, имеющие сучки и выраженный косослой, лучше вообще не применять, так как раму может деформировать в самый неподходящий момент, и изготовление повторного трафарета потребует дополнительного времени. На небольших рамах дефекты подобного толка мало заметны, но с увеличением размера коробление может усложнить все технологические процессы.

Бруски рамы скрепляют по углам в шип на эпоксидном клею и дополнительно укрепляют сверху металлическими уголками. Для защиты от влажности готовую раму покрывают водостойким лаком или краской. Прекрасной защитой для этих целей служит эпоксидный или полиуретановый клей (краска).

Минимальное сечение бруска 30 х 60 мм. Размер определяется породой дерева: чем мягче древесина, тем толще берется брусок. С нижней стороны рамы, где будет крепиться сетка, по всему периметру делается откос наружу, приблизительно 3-50 .

Металлические рамы

Самые надежные и стабильные рамы изготовляют из алюминиевой и стальной трубы, имеющей квадратное или прямоугольное сечение. Для повышения прочности при изготовлении больших шаблонов берут профиль с утолщенными вертикальными стенками.

На практике применяют заготовки не только с параллельными, но и со скошенными стенками. Треугольный профиль

используют в текстильной печати. Соединяют бруски сваркой, не оставляя отверстий, чтобы агрессивные жидкости для очистки сита не могли попасть внутрь профиля, вызвать коррозию изнутри и разрушить раму.

Готовые рамы должны иметь прямые углы и быть абсолютно плоскими. Их обязательно обрабатывают абразивным шлифовальным инструментом, уничтожая все заусенцы и острые углы.

Стальные рамы для предохранения от ржавчины хромируют гальваническим способом. Алюминиевые не боятся воды, но активно реагируют с растворами щелочи, которыми обезжиривают и регенерируют сетки.

Таблица параметров, которые желательно использовать при изготовлении рам

Формат DIN		Защитные	Внутренний	Алюминиевый	Алюминиевый профиль с	Стальной профиль,
			размер рамы,	профиль и тол-	переменным сечением
				щина стенок, см	стенок, мм

НАТЯЖКА СИТА Основные требования

Сетку натягивают на раму с максимальным усилием, близким к величине текучести данного материала. Если ткань недостаточно сильно натянута, то в печати может произойти искажение линейных размеров изображения и несовпадение контуров отдельных цветов при многокрасочной печати. Это особенно важно при изготовлении трафаретов для цветной растровой печати, где недопустимы изменения размера растровой точки. Любые отклонения вызывают изменение в цветовой гамме изображения.

Натяжка сита вручную

На деревянные рамы для несложных работ сетку можно натягивать вручную. Ткань захватывается специальными щипцами с широкими губками, чтобы не повредить полотно. Для этого губки дополнительно обклеивают резиной. Закрепляют полотно скобами, забивая их механическим или электрическим скобосшивателем (степлером).

Обычно в практике для равномерного натяжения сита применяют ручные и механические, а при массовом производстве пневматические растягивающие устройства.

Натяжка сетки вручную с помощью степлера

1. Закрепление скобами тесьмы по углам рамы.

2. Натяжка сетки и закрепление по периметру скобами.

3. Обрезка лишней ткани с помощью ножа.

4. Проверка равномерности натяжения сетки (стряхивание пыли и другого мусора).

Если в печатной мастерской используют шаблоны одного формата, то самым простым приспособлением будет деревянная неподвижная рама, по периметру которой забиты в шахматном по-

рядке иголки или мелкие гвоздики без шляпок. Толщина реек приспособления должна быть на 5

мм меньше рабочих трафаретных рам. Приспособление должно легко надеваться на раму. На деревянные рамы ткань прикрепляется скобами или двухкомпонентным клеем.

Для небольших металлических рамок удобно применять натягивающее устройство большого формата, в которое можно поместить сразу несколько рамок и закрепить на них сетку за один прием. Ткань натягивают вручную на иголки с максимальным усилием. Рамки размещают так, чтобы оптимально использовать всю площадь полотна.

Для экономии дорогого сетчатого полотна применяют достаточно простой способ. Ширину и длину натягиваемой сетки берут на 4 см меньше, чем расстояние между противоположными рядами иголок. Затем по периметру пришивают эластичным швом типа «зигзаг» любое тонкое прочное полотно 8 - 10 см шириной. Пришитую ленту удобно держать руками и накалывать на иголки для натяжки. После закрепления сетки на рамке полотно отрезают и пришивают к следующей сетке.

Раздвижное приспособление

При большом ассортименте форматов трафаретных рам можно самостоятельно изготовить простое раздвижное приспособление в виде четырех брусков с отверстиями для штифтов или бол-

тов. На каждом бруске по всей длине забиты иголки с интервалом 10-15 мм в два ряда. Иголки располагают в шахматном порядке, который позволяет более прочно удерживать сетку в растянутом положении. Вместо иголок можно забить тонкие гвоздики, а их шляпки удалить кусачками. Чтобы гвозди были заостренными, надо откусывать их под острым углом.

Для использования такого устройства потребуется только ровная поверхность стола. Перестановка крепежных болтов позволяет создать любые, необходимые в работе, прямоугольные или квадратные очертания рамы. После окончания работы приспособление легко разбирается на бруски и в компактном виде занимает мало места при хранении.

Если для работы применяют одноразовые сетчатые ткани с предварительно нанесенным фотослоем, то для каждого нового трафарета процесс натягивания сетки повторяется. Некоторые фотополимерные копировальные слои, закрепляемые только ультрафиолетовым излучением, также не подлежат регенерации и удаляются вместе с сеткой.

Механические приспособления

Фирмы, производящие допечатное оборудование, предлагают несколько типоразмеров подобных станков.

Достаточно просты в обращении и не потребляют энергии механические натягивающие устройства. Сетка по краям захватывается иголками, расположенными в несколько рядов, как в обычном ручном приспособлении. При сильном натяжении ткани иголки могут быть причиной разрыва сетки.

Более дорогие модели вместо иголок оснащены специальными зажимами, плоскости которых имеют противоскользящее покрытие. Шероховатая поверхность не позволяет ткани вытягиваться и удерживает ее длительное время в постоянном напряжении, пока клей не

затвердеет. Зажимы расположены по всему периметру вплотную друг к другу. Каждый зажим захватывает по 10-20 см ткани.

Ткань закрепляют так, чтобы нити располагались параллельно кромкам натягивающего устройства. Вращая ручки винтовой передачи, ткань растягивают сначала в продольном, а затем в поперечном направ-

лениях. Неправильно расположенная сетка деформируется при натяжении, что может изменить ее пропускную способность при печати.

Максимальный размер рамы, помещаемой в механическое натягивающее устройство, зависит от модели и может быть от 70х70 до 210х210 см. Каждая модель устройства позволяет трансформироваться в меньшую сторону и создавать конфигурацию, необходимую пользователю. Это важно в тех случаях, когда применяются рамы нестандартных форматов, а также для экономии сетчатого полотна.

Электромеханические приспособления

Для триадной печати, когда необходимо иметь несколько больших рам с одинаковым натяжением сетки, применяют станок с электромеханическим приводом. В станке размещают сразу все необходимые рамы. Края полотна зажимают фиксаторами. Такие приспособления имеют ширину 180 см и длину от 3-х до 6 метров.

Пневматические приспособления

При массовом производстве трафаретов наиболее удобны пневматические, состоящие из набора независимых друг от друга стандартных зажимов. Каждый зажим оснащен отдельным

пневматическим цилиндром, который подсоединяют на время натяжки сита к компрессору. С возрастанием давления в цилиндре автоматически увеличивается зажимающее усилие держателей полотна. Это позволяет прочно удерживать в напряженном состоянии полиэфирное, нейлоновое и металлизированное полотно, а также металлические сетки. Ширина зажимов определяется типоразмером и составляет 15 и 25 см.

На ровном столе размещают трафаретную раму и, комбинируя зажимы, составляют необходимое по размеру для данной рамы устройство. Чтобы разместить зажимы вокруг рамы, стол должен быть длиннее и шире самой большой рамы на 70 см.

По периметру стола укреплена воздушная магистраль, снабженная вентилями для подключения и манометром для контроля давления. Цилиндры могут быть соединены между собой последовательно, а к магистрали подключены в одной или двух противоположных точках. Края сетчатой ткани закрепляют в зажимах и включают насос. Одинаковое давление во всех пневмоцилиндрах придает сетке равное натяжение в продольном и поперечном направлениях. Стол дополнительно можно оборудовать приспособлением для вытяжки паров растворителя, который входит в состав клея.

Регулируя давление в магистрали по манометру, можно изменять величину натяжения сита. Растянутая ткань имеет свойство ослабевать через некоторое время. Особенно заметно это при использовании сетчатых тканей из скрученной нити, серийно вырабатываемых в текстильной промышленности. Сетки из моноволокна меньше изменяют свои показатели, но более тонкие нити, а следовательно, более высокие номера тканей, вытягиваются на 2 - 3 % больше, чем толстые.

Постоянное давление воздуха в магистрали сохраняет силу натяжения заданной величины и компенсирует все изменения, происходящие в нитях. Рекомендуется натянутое сито приклеивать не сразу, а выждать для стабилизации некоторое время, которое зависит от материала и категории сетчатого полотна.

Внутреннее напряжение ткани через несколько часов понижается на 10 -20 % и в дальнейшем изменяется уже незначительно. Этот немаловажный фактор надо учитывать при определении величины нагрузки при растяжке полотна. Использование измерительного прибора натяжения упрощает контроль за этой операцией. Повышение тяговой нагрузки на 10 - 20 % компенсирует будущие изменения, и не требуется ждать несколько часов для стабилизации внутренних напряжений в ткани. Металлизированные ткани и ткани, содержащие углеродные волокна, малоэластичны, вытягиваются на 1 - 2 %, а металлические сетки еще более жесткие, коэффициент растяжения у них низкий и не превышает 0,5 %.

Для работы подбирают бесшумный компрессор, имеющий объем ресивера не менее 50 литров и мощностью до 6 атмосфер, или приобретают специально изготовленные для таких целей столы, оборудованные необходимыми приборами.

КОНТРОЛЬ НАТЯЖЕНИЯ СИТА

Говоря о натяжении сита, нельзя оперировать словами «чуть больше» или «чуть меньше». Обычно с этого начинаются все дальнейшие проблемы в технологическом цикле изготовления трафарета, а в результате, чаще всего, при печати получают дополнительный брак. Несовмещение цветов и изменение линейных размеров рисунканаиболее характерные признаки того, что сетки натянуты с различным напряжением.

Мастера, работающие длительное время в шелкографии, натягивают сетки, исходя из своего опыта, и этого достаточно для определенного уровня качества. В небольших печатных мастерских применяют ограниченное количество номеров сетчатого полотна, и при печати работ, не связанных с цветоделением, ручной и приблизительный контроль за натяжением вполне допустим.

Фирмы, имеющие широкий диапазон заказов, сталкиваются с тем, что ассортимент применяемых номеров и категорий сеток увеличивается. В таких условиях полагаться только на чутье мастера уже невозможно. Ведь максимальное усилие, которое необходимо приложить к сетчатому полотну при натяжении, зависит от частоты нитей и их толщины. То есть при одном и том же номере сетки для легкой категории требуется меньше усилий, чем для ткани тяжелой категории, изготовленной из более толстых нитей.

Машинная трафаретная печать особенно требовательна к одинаковому натяжению сеток на рамах.

Натяжение сетки можно контролировать специальным измерительным прибором, показывающим величину в Ньютон/см (N/см).

Тензометр

Прибор, измеряющий распределения деформаций, называется тензометром. Изготовители сетчатого полотна и оборудования для трафаретной печати выпус-

кают несколько модификаций тензометров. Например, фирма «SST ТПа1»предлагает механический прибор со стрелочным индикатором, a «SVECIA» - электронный измерительный прибор с цифровым дисплеем на жидких кристаллах, который работает от встроенной батареи. Диапазон измерений

от 0 до 60 N/см

Тензометр имеет две неподвижные опоры, а между ними выдвижной шток, который в зависимости от натяжения сетки прогибает ее поверхность и через систему рычагов передает полученное значение на циферблат. Установленный на стекло прибор должен показывать максимальную величину шкалы Специальный калибровочный винт позволяет отрегулировать отклонения в показаниях прибора

Тензометр устанавливают во время измерения на сетку, желательно посередине, на одинаковом рас-

стоянии от краев рамы, и натягивают ткань до показателей, которые рекомендуются для данной сетки и вида печати. Чтобы не было искажений в показаниях прибора, рама располагается в горизонтальном положении, а измерения проводят не ближе 10 см до края рамы.

До 6 - для печати по текстилю и для ручной печати; 10-12 - одноцветная или многоцветная печать, не требующая точного совмещения конту-

8-20 - для общих графических работ; 15-25 -для печатных изданий высокой точности (например: печатные схемы для радио-

электроники, шкалы измерительных приборов и т. п.), многокрасочные полутоновые печатные издания

Так как трафарет должен сохранять некоторую эластичность в течение всего процесса печати, то нет необходимости предельно сильно натягивать ткань на раму. Практически было доказано, что в графической многокрасочной трафаретной печати точность совмещения может быть достигнута, когда сетки, например, имеют напряжение, равное 10 N/см. Длительная печать и неоднократная регенерация сита также приводят к уменьшению натяжения.

Важно, чтобы все сетки для одной работы показывали относительно одинаковые значения. Отклонение может колебаться в пределах 2 N/см для каждой рамы. Максимальное натяжение сетки требуется только при машинной печати, где давление ракеля на трафарет постоянное, равно-

мерное, и нет опасности случайно пережать предел эластичности нитей. Превышение такого предела приводит к растяжению сетки без восстановления исходной длины.

Номера сеток, ни-						Допустимые откло-
		натяжения, N/см
(моно полиамид, капрон, нейлон)
(моно полистер - лавсан)
(моно полистер модифицированный)
(моно полистер -металлизированный)
(моно полистер – антистатическая с углеродными ни-

При изготовлении сеток с № 90 по № 120 нормальной категории итальянская фирма «Saati» применяет нить одинаковой толщины (40 мкм). Так как ткань № 120 содержит нитей в полтора раза больше, то и прочность соответственно возрастает. Поэтому рекомендуемое натяжение для № 90 будет равняться 25-28 Н/см, а для № 120 уже 28-32 N/см.

Так как производители сетчатого полотна проводят испытания для своей продукции, то они для каждого номера и категории предлагают свои показатели натяжения, которые могут отличаться от показателей других фирм. Поэтому при приобретении сеток не забудьте получить необходимую информацию.

Например, вот такую сводную таблицу величин натяжения своих трафаретных сеток пред-

лагает швейцарская фирма Swiss Silk Boltina Cloth Mfg.Co.Ltd.Zurich.

Причины потери натяжения

При недостаточной жесткости рамы, особенно больших размеров, стороны прогибаются

к середине и натяжение в середине трафарета падает. Это касается как деревянных, так и металлических рам.

Плохо закреплена ткань в зажимах натяжного устройства. Рама должна фиксироваться в натяжном устройстве на одинаковом уровне относительно зажимов, чтобы ткань равномерно прилегала по всему периметру во время приклеивания.

Если в помещении, где натягивается сито, высокие колебания температуры воздуха.

Не соблюдается время выдержки между окончанием натяжения сита и началом склеива-

КРЕПЛЕНИЕ СЕТКИ К РАМЕ Механическое крепление Скобами

Простой и быстрый способ крепления натянутой сетки к деревянной раме реализуется с помощью механического или электрического скобосшивателя. Существует два варианта.

При первом варианте, сетку удерживают вручную с помощью специальных щипцов, натягивают и сразу забивают скобы. Ткань выкраивают с таким расчетом, чтобы губки щипцов прочно захватывали края. При необходимости экономии сетки, по краям дополнительно пришивают полосы из обычной прочной ткани, шириной 5 - 10 см, за которые держат щипцами, что также уменьшает риск обрывов и искажений по периметру сетки.

Первые четыре скобы забивают в середины брусков рамы крест-накрест, натягивая полотно с максимальным усилием. Следующие точки крепления располагаются по углам, с учетом усилий натяжения ткани по диагонали. Необходимо следить, чтобы нити основы были без перекосов и взаимно перпендикулярными. Дальше крепление ведут симметрично от средины брусков к углам рамы.

Во втором варианте, который дает несомненно лучшие результаты, ткань предварительно натягивают в любом растягивающем устройстве, а затем не спеша закрепляют. Интервал между забиваемыми скобами зависит от силы натяжения полотна и сложности будущего рисунка. Скобы забиваются параллельно краю рамы, а при сильном натяжении сетки или частом размещении скоб - под углом.

При отсутствии скобосшивателя, сетка закрепляется мелкими гвоздями и деревянными рейками сечения 5х10 мм.

Так как рейки не должны выступать над плоскостью трафарета, раму заранее изготавливают с дополнительными пазами по всему периметру. Глубина паза 5,5 мм и ширина 11 мм.

Древесина для реек подбирается мягкая, чтобы не скалывалась при частом расположении гвоздей. Плоскости брусков рамы состругиваются с небольшим уклоном в 2 - 3 мм к внешнему краю, чтобы скомпенсировать деформацию дерева вовнутрь при сильных нагрузках. Кроме этого, сетка, плотно прилегая ко внутреннему периметру рамы, не отслаивается при давлении ракеля на трафарет во время печати и не позволяет подтекать туда краске.

Прежде чем забивать рейки, сетку закрепляют с небольшим усилием в растягивающем устройстве. Нагрузку делают не максимальной, так как рейка, при забивании ее в пазы, дополнительно увеличивает натяжение. Гвозди предварительно забивают в рейки, которые размещают над пазами. Постепенно, забивая гвозди ударами молотка, погружают рейки в пазы. Метод позволяет равномерно и с достаточно сильным натяжением закрепить полотно на раме. Сетку удерживают не только гвозди, но и сила трения при изгибе ткани в пазах.

Самонатягивающиеся рамы

Закрепить и натянуть до необходимой величины сетку на раму без натягивающего устройства можно при помощи самой рамы. Такие рамы снабжены дополнительными приспособлениями, растягивающими сетку после её закрепления. Сетка монтируется без помощи клея в специальных пазах, где гибкие алюминиевые или сдвоенные нейлоновые стержни плотно удерживают полотно от смещения. Во время натяжения стержни смещаются, упираются в стенки паза, и за счет этого заклинивающий фактор пропорционально возрастает.

Вращающиеся рамы представляют собой изделие из уголков и четырех массивных труб, которые с помощью гаечного ключа можно поворачивать только в одну сторону. Каждая сторона рамы вращается независимо друг от друга. Все детали выполнены из алюминия и нержавеющей стали. В зависимости от модели применяют трубы диаметром от 2,5 до 5 см, что позволяет изготовлять рамы размером от 17 до 155 см. Для больших форматов рам выпускают модели,

имеющие дополнительные ребра жесткости из металлических уголков, не позволяющие сторонам рамы прогибаться.

Операция по натягиванию сетки довольно проста. Рама накладывается на ткань, края её заворачиваются вокруг труб и фиксируются в пазах прутками. В центр сетки ставят измеритель натяжения и, попеременно вращая трубы вовнутрь с помощью ключа, достигают необходимых показателей.

Рамы с раздвижными натягивающими планками имеют более простую конструкцию. Боковые стороны рамы имеют профиль в виде скобы из алюминиевого сплава. Внутри профиля размещены металлические планки, которые перемещаются при вращении болтов. Шайбы и болты делают из нержавеющей стали и размещают по 3-4 штуки с каждой стороны. В планках проточен соответствующий фигурный паз для крепления ткани алюминиевыми полосками сечением 6х1,5 мм или нейлоновыми сдвоенными стержнями. Чтобы упростить и облегчить установку стержней, применяют специальный инструмент в виде широкой стамески из алюминия толщиной 3-5 мм. Силуэт паза может различаться, но принцип зажима сетки остается один и тот же (рис. 1, 2).

Рамы небольшого формата сваривают из простого профиля (рис. А), свыше 150 см - из профилей, усиленных дополнительной внутренней перемычкой (рис. Б).

В другом варианте рамы собирают из металлических уголков и передвижных планок, перемещаемых также болтами, но с утопленными головками. Прорезь в планке протачивается в соответствии с выбранным методом зажима ткани.

Клеевое крепление

Сетку закрепляют с помощью клея как на металлические, так и на деревянные рамы. Прежде чем наносить клей на раму, поверхность необходимо обезжирить. Новые рамы, особенно металлические, зачищают от заусенцев, а все острые углы закругляют абразивным бруском или кругом. Вторично используемые рамы тщательно очищаются от остатков печатной краски и старого клея. Если клей используется неоднократно одного и того же вида, то старую клеевую пленку соскабливать не обязательно, при условии, что она ровно и прочно держится на раме.

Для обезжиривания применяют различные водные смывочные средства и органические растворители: ацетон, очищенный бензин или спирт. Операцию проводят непосредственно перед склейкой. Едкий натр применяют для обезжиривания с осторожностью, так как он химически реагирует с алюминием.

Кроме обезжиривания, поверхности придают шероховатость для лучшего сцепления с клеем. Обрабатывают рамы абразивными материалами или пескоструйным аппаратом.

Различные виды клея Контактный

Клей, который затвердевает приблизительно через 30 секунд, прочно удерживает ткань так, что рама не нуждается далее в натяжении и после несколько минут сушки может быть освобождена от натягивающего устройства.

Клей наносится на раму и на натянутую ткань. Когда клей высохнет, склеивающиеся поверхности сжимают вместе и сетка затем дополнительно проглаживается пластмассовым шпателем для лучшего контакта.

Хотя отвердитель добавлен, этот клей недостаточно эффективен, когда находится в контакте с некоторыми растворителями. Следовательно, склеивающаяся поверхность должна быть защищена дополнительно лаковым покрытием.

Резервный

Эти клеи могут применяться к рамам заранее и затем просто восстанавливаться в течение склеивания с ацетоном или любой другой подходящей средой. Этот клей также должен быть защищен лаковым покрытием.

Двухкомпонентный стойкий к растворителям

Двухкомпонентный эпоксидный клей готовят непосредственно перед употреблением, смешивая смолу и отвердитель в указанных производителем пропорциях (обычно 1 часть отвердителя на 10 частей смолы). Такой клей дает прочную твердую пленку, не растворимую в воде, нефтяных растворителях и щелочах, которые чаще всего применяют в технологических процессах. Если клей получился вязким для нанесения его кистью, то его разбавляют ацетоном до необходимой консистенции.

Для оптимального контакта сетки и плоскостей рамок во время затвердения клея применяют дополнительно металлические бруски сечением 30 х 30 мм или полосы в качестве грузов, которые размещают в середине каждой

рамки и между рамками. Сетка слегка прогибается и плотно прижимается к приклеиваемой плоскости каждой рамки.

Маркировка

Трафаретный печатник, работающий с рядом различных тканей, во избежание путаницы должен маркировать рамы.

Проблемы тонких линий

Специфика трафаретной печати не позволяет печатать линии тоньше, чем 0,15 - 0,2 мм. Часть печатной площади занимают переплетенные нити, которые препятствуют уменьшению разрешающей способности. В принципе толщина линии может соответствовать расстоянию между

нитями при условии, что при копировании трафарета эта линия попадет в свободные промежутки между нитями. Если же проекция изображения попадает на нить, то линия будет отсутствовать. Исходя из этого, сделаем вывод, что ширина печатного элемента не может быть меньше удвоенной ширины ячеек данного номера сетки и плюс диаметр нити, применяемой для изготовления ткани.

Во время печати различных таблиц можно столкнуться еще с одной проблемой. Некоторые вертикальные или горизонтальные линии не получаются одинаковой толщины по всей длине. Часто заметно сужение в какую-нибудь сторону. Чем тоньше линии, тем чаще этот фактор заметен. Объяснение

достаточно простое.

Обычно ткань натягивают на формную раму с таким расчетом, чтобы нити основы были параллельны сторонам рамы. При фотокопировании будущие вертикальные и горизонтальные линии изображения формируются пересекающимися нитями основы. Нить, идущая

параллельно линии, частично перекрывает печатные просветы. На практике невозможно натянуть сито с абсолютно геометрической точностьюи совместить копируемый рисунок. Поэтому лучше сделать так, чтобы нити ткани не совпадали с основными линиями изображения. Для этого сетчатое полотно преднамеренно закрепляют на раме под некоторым углом.

При повороте сетки до 15° поступают следующим образом. Вырезают из бумаги выкройку необходимого размера и укладывают на ткань. Поворачивают до заданного угла и обрезают заготовку. Полученный кусок сетки вставляют в зажимы натягивающего устройства и дальше поступают как обычно.

Все упрощается при использовании специальной вспомогательной рамы, в которую вставляется рабочая рама и поворачивается под любым углом. Сама ткань натягивается в обычном режиме, без перекоса.

Контролировать натяжение полотна в таком приспособлении сложнее, так как зажимы не упираются непосредственно в ребра рамы. Если бруски недостаточно жесткие, то после снятия напряжения с зажимов сильно натянутая ткань может деформировать раму, что снизит показатели натяжения сетки.

ОБРАБОТКА СЕТКИ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ФОТОРАСТВОРА

Когда сетка натянута, можно считать, что первый этап изготовления трафарета выполнен - приготовлена несущая основа. Следующий этап состоит в создании участков на сетке, не пропускающих краску во время печати. Каким бы ни был способ создания таких участков, прежде всего мы должны помнить, что к трафарету будут прикладываться различные физические нагрузки. Изолирующие участки должны прочно удерживаться на деформирующейся сетке и сохранять свои качества

до конца печати.

В первую очередь надо обратить внимание на то, как прочно прилипает к нитям резервирующий состав.

Если сито выткано из натурального или искусственного шелка, то нити, скрученные из тончайших волокон, достаточно шероховатые и позволяют прочно удерживать вещество, из которого будут сформированы печатные элементы.

Рассматривая сетчатую ткань из моноволокна, при большом увеличении мы можем увидеть, что нити похожи на стеклянные стержни с очень гладкой поверхностью. На таких нитях плохо удерживается фотослой, и небольшие печатные элементы (точки, штрихи) легко осыпаются под давлением ракеля и от деформации трафарета. Для преодоления этой проблемы необходимо нити сделать шероховатыми. Существует несколько способов:

Механический способ

Пемзу толкут в порошок и просеивают через сито № 20 или № 30. Порошком пемзы протирают кругообразными движениями всю поверхность сетки с внутренней и наружной стороны. Де-

лают это помощью мягкого фетрового или суконного тампона. Мононити ткани становятся шероховатыми, с мельчайшими заусенцами, которые увеличивают площадь сцепления растворов. Остатки порошка вымывают из ткани сильной струёй воды, протирая при этом жесткой щеткой, чтобы удалить случайно застрявшие в ячейках частицы пемзы.

Вместо пемзы можно применять водостойкие шлифовальные бумаги или ткани зернистостью от №М40 до №М5. Обрабатывают сетку как в сухом, так и во влажном состоянии

Удобны в работе не закрепленные на основе абразивные микропорошки (корунд, карбид кремния и другие), которые наносят на сито во влажном состоянии губкой и протирают внутреннюю и наружную стороны в течение 3-5 минут. Размер зерна абразива от №М40 до №М10. Смывают порошок струёй воды под сильным давлением.

Абразивы, по своим физическим данным очень твердые и острые кристаллы, могут неоднократно использоваться для последующего приме-

нения. Тяжелый порошок быстро оседает в воде. Если поддон смывочного устройства наклонен в противоположную сторону от сливного отверстия, то весь абразив будет скапливаться на дне. Невысокие поперечные перегородки на дне позволят задержать не только весь используемый порошок, но и сэкономить затраченные средства.

Не рекомендуем применять бытовые чистящие средства, содержащие абразивные добавки неопределенного размера. Всегда остается опасность сильно поцарапать нити крупной частицей абразива, что может в дальнейшем способствовать разрыву ткани. Кроме этого, крупные частицы забивают ячейки сетки и трудно вымываются водой, а при печати не пропускают краску

Химический способ

Некоторые химические растворы разрушают материал, применяемый для изготовления сетчатых тканей. В небольших концентрациях и при кратковременном воздействии моноволокно разъедается только в поверхностном слое, сохраняя свою прочность и эластичность. Жидкие химикаты пропитывают ткань и смачивают полностью все нити, создают прекрасную шероховатую поверхность по всей структуре ткани, так необходимую в изготовлении долговечного трафарета.

Для полиамидных нитей:

Раствор наносят кистью на сетку и обрабатывают в течение 3-х минут.

Взамен ортокрезола применяется хлористый цинк:

В течение 15 минут ткань обрабатывают раствором.

Чтобы прекратить дальнейшее воздействие раствора на материал, его тщательно смывают чистой водой.

«Фирменный» способ

Зарубежные фирмы, специализирующиеся в области трафаретной печати, предлагают обрабатывающие и обезжиривающие растворы под различными названиями, которые можно приобрести в России у торговых агентов или заказать непосредственно у производителя. Применяют их согласно приложенным инструкциям и рекомендациям.

Химическая обработка более безопасная, по сравнению с механической, и в несколько раз эффективнее из-за максимального воздействия на всю поверхность нитей. Равномерная шероховатость позволяет прочно удерживаться мельчайшим печатным элементам рисунка.

Материалы рам

Рамы велосипедов делают из следующих материалов:

Hi-Ten (Hi Tensile Steel) - высокопрочная сталь, это самый дешевый материал. В просторечии - водопроводная труба. Рама тяжелая и не катит. Не стоит вообще ничего. Велосипеды со стальными рамами стоят не более $300.

Cro-Mo (cromomolibden) - хромомолибденовые сплавы. Рамы из этого материала более легкие, чем из Hi-Ten, более жесткие, но и более дорогие. Хорошая хромолевая рама стоит от 500$. Дешевые же разновидности хроммолибденовых сплавов ничем не отличаются от hi-ten, ну чуть получше катят, чуть поменьше весят. Одно время производители взяли такую дурную моду: ставят только одну хромолевую трубу, а все остальные - hi-ten и гордо пишут, что рама из хроммолибденовых труб. Если ценник ниже 500$ - врут. Велосипеды с хромомолибденовыми рамами стоят от $1000.

Alu (Aluminium) - алюминиевые сплавы. Этот материал позволяет сделать еще более жесткую и во многих случаях более легкую раму, чем хромоль. Обычно используются сплавы 6061 ,7005 , реже Altec-2 , Magnesium , Scandium , причем последний безумно дорогой. Диапазон рам очень широк, от жутких по жесткости "табуреток", до полных "сосисок", от некатящих угробищ до прямо-таки реактивных снарядов. Хорошая тренировочная КК рама стоит 300-500$. Спортивные рамы - свыше $500. На велосипедах ценового диапазона ниже $700 рама не стоит практически ничего, за редким исключением кастомных комплектаций . Дешевые алюминиевые рамы (на велосипедах ценового уровня до 500$) для схожего применения не отличаются друг от друга ничем, кроме ростовки, длины и цвета. Небольшие различия в рамах начинаются при цене велосипеды свыше $700, и заметные отличия после $1200.

Ti (Titanium) - Титан. Очень прочный материал, но в то же время мягкий (в сравнении с Alu рамами, к примеру), что нравится далеко не всем. Перед покупкой титановой рамы имеет смысл сначала на ней поездить и понять для себя, нужно ли оно. Титановые рамы стоят от $400.

Carbon (углепластик). Это сверхлегкие рамы, но крайне неустойчивые к ударным нагрузкам. Стоят очень много, поэтому используются либо профи, либо теми, кто может себе это позволить. Технологии на месте не стоят, поэтому нестойкость к ударным нагрузкам в критических местах научились обходить чисто конструктивными решениями. Да и сами по себе карбоновые компоненты становятся прочнее и живут дольше, а цены снижаются. Например, на тайваньском заводе полностью карбоновая, с хоть как-то посчитанной геометрией, рама стоит ~$150; алюминиевая рама с карбоновыми перьями заднего треугольника со "стандартной" геометрией стоит $20-$30. Качество, сами понимаете - убийственное.. При выборе карбоновой рамы имеет смысл ориентироваться ТОЛЬКО на имя производителя, это должен быть серьезный брэнд.

Рулевая колонка

Размер 1 1/8" стал действующим стандартом рулевой колонки . Встречаются и другие размеры, типа 1 1/4", но это редкость.

Сейчас стандартными являются обычные и полуинтегрированные рулевые колонки. Функциональной разницы между ними нет, но полуинтегрированная немного полегче. Поэтому не заморачивайтесь.

Если рассматривать долговременную перспективу эксплуатации алюминиевой рамы, лет эдак восемь, при пробегах свыше 5000км в год и круглогодичном использовании, то следует предпочесть "обычную" рулевую колонку, потому что рулевой стакан рамы под полуинтегрированную рулевую колонку разобъется быстрее, чем стандартный. Естественно, если данная рама способна столько прожить.

Петух

Петух - это металлический кронштейн, на который крепится задний дерайлер. Бывает съемный и несъемный. Предпочтительно, чтобы он был съемным, т.к. в случае поломки вы просто поставите новый, а несъемный придется приваривать к раме. На подавляющем большинстве велосипедов дороже $300 петух съемный.

Наверно, мои читатели, которые уже успели заглянуть на велосипедные форумы, были удивлены заявлениям некоторых участников о том, что мол, такая-то рама не катит. Как же может не катить кусок железяки, спросите вы. И как бы это не казалось удивительным, я отвечу — может.

Вообще, в понятие катимость байка велосипедисты вкладывают очень широкое значение. Безотносительно материала — .

Дальше, начинающие идут по верхушкам, меняя «некатащие» шины и колеса. Те, кто более продвинут, присматриваются к геометрии велосипеда, не завален ли угол рулевой, не нарушена ли развесовка между передом и задом.

Все это действительно очень влияет на катимость, вплоть до того, что человек явственно различает нюансы разгона, движения в горку и прямолинейного хода между двумя, казалось бы, одинаковыми великами. Но что делать, если все причины некачения устранены, велосипед облегчен, но все равно остается ощущение, что как бы что-то не так.

Это и есть это пресловутое «рама не катит». Разумеется, это уже достаточно глубокий субъективизм, основанный на большом опыте сравнения велосипедов. Не могу сказать, что это по настоящему актуальный вопрос для обычного катальца, но для общего развития не помешает знать. Разберем вопрос катимости на шоссейных и туристических рамах, где она не «заглушается» подвеской и толстыми шинами.

На катимость рамы в первую очередь влияет жесткость конструкции и материал, из которого она изготовлена. Например, вы знаете, насколько сильно прогибается рама в кареточном узле? Возьмите свой байк одной рукой за руль, другой за сидение, и сильно надавите ногой на ось каретки.

Наверняка вы удивитесь, когда увидите, что весь низ велосипеда смещается на 1-2 см. Теперь представьте, что когда вы привстаете на педалях, чтобы надавить на них всем весом, этот кареточный узел уходит в сторону, поглощая часть энергии, предназначенной для ускорения.

Подобные деформации происходят и с задним треугольником. Когда вы ускоряетесь или форсируете горку, задние перья начинают ходить вверх-вниз, буквально на миллиметры, но этого хватает, чтобы забрать часть драгоценной энергии. Чем дальше ось заднего колеса вынесена дальше от подседельной трубы, тем сильнее амплитуда.

Именно поэтому у шоссейных велосипедов это значение минимально, покрышка почти касается трубы. Такое решение не только делает задние перья более жесткими, но и укорачивает базу велосипеда, что также положительно сказывается на эффективности разгона.

Кажется, логично было бы сделать максимально жесткую раму, и навсегда закрыть вопрос катимости. К сожалению, все очень непросто. Теоретически такой велосипед возможно сделать, но он будет ужасен. Рама, которая нигде не гнется, в полной мере будет передавать все вибрации на позвоночник ездока, а это крайне вредно.

Второй негативный фактор — невозможность «обработки» поверхности жесткой рамой. Это трудноуловимое, но вполне объективное явление, при котором рама как бы «облизывает» неровности дороги. Из-за этого велосипедист особенно хорошо чувствует велосипед и трассу.

Поэтому производители рам пытаются найти баланс между жесткостью и комфортом. Например, в шоссейных велосипедах, в которых задняя ось максимально приближена к подседельной трубе, жесткость конструкции компенсируется тонкими и зачастую изогнутыми верхними задними перьями. Каретчный узел усиливается, но возможность рамы изгибаться в поперечном направлении сохраняется, чтобы велосипед лучше входил в повороты.

Но как везде, построить идеальную раму практически невозможно. Сочетание углов геометрии, жесткости конструкции и применяемого материала и определят эту самую полумифическую катимость. Шаг вправо, шаг влево — и на выходе получилась не слишком катящая рама.

Справедливости ради, на данный момент этот фактор уже имеет значительно меньшее влияние, потому что производители, нащупав правильное решение, применяют его ко всем своим изделиям. Практически все современные рамы неплохо катят, и вместе с тем достаточно комфортны.

Немного сложнее с так называемыми «каталожными» рамами. Это понятие означает раму из каталога крупного ОЕМ производителя (как правило, китайского), предлагающего свою продукцию велосипедным брендам. Далеко не все велофирмы имеют свои отделы R&D, поэтому предпочитают выкупить партию рам у ОЕМ партнера, раскрасить в свои цвета и продавать под своей маркой. Это совершенно нормальная практика в мире производства велосипедов.

Надо понимать, что многие велофирмы — лишь сборщик, имеющий отдел маркетинга, заставляющий покупателя покупать велосипед именно этой марки. Вы можете увидеть два совершенно одинаковых велосипеда: одинаковая рама из ОЕМ каталога, обвес Shimano, колеса Mavic, палки Ritchey, резина Schwalbe, но под разными марками, и стоящие разных денег только потому, что бренд А раскручен больше, чем бренд Б.

Такие рамы имеют весьма усредненные параметры, и про малопонятную «катимость» китайский или тайваньский конструктор вряд ли задумывался. Ничего фатального в этом нет, в любом случае это будут достойные велосипеды, поэтому я всегда призываю выбирать велосипед по сбалансированности сетапа, а не по названию. Особенно это касается бюджетного и среднего ценового сегмента.

Теперь перейдем к материалам, из которых сейчас и в прошлом изготавливаются велосипедные рамы. Открывает список сталь Hi-ten, самый распространенный материал велосипедных рам с его изобретения и до 80-х годов прошлого века. Эта сталь тяжела, весьма мягка и сильно подвержена коррозии.

В настоящее время она полностью вытеснена алюминием, но велосипеды с рамами из этой стали еще могут встречаться в магазинах Ашан по 100$. Будьте внимательны — не покупать ни в коем случае. Исключение — детские велосипеды, они чаще всего до сих пор изготавливаются из hi-ten стали.

Следующий пункт списка — сталь Cro-Mo. Это тоже сталь, но с добавлением легирующих добавок хрома и молибдена. Этот благородный материал использовался в изготовлении дорогих гоночных рам, из-за меньшего веса (в сравнении с обычной сталью) и возможности «облизывать» дорогу и «писать» повороты. Хромоль продолжает применяться в туристической сфере, где важен комфорт.

Я имел удовольствие вдоволь покататься на хромолевой туристической раме Surly, и могу только подтвердить крайне приятные ощущения от поведения велосипеда на дороге. По сравнению с современными рамами, стальной байк имеет совсем низкую жесткость и как следствие — приемистость, но для туринга это понятие последнее.

Самый распространенный материал для изготовления велосипедных рам на данный момент — алюминий. Алюминий жесток и достаточно легок, поэтому полностью вытеснил сталь почти из всех ниш в велосипедном производстве. Из алюминия делают не только рамы, но и палки, обода и детали трансмиссии. Рамы из алюминия прочны и надежны, это обеспечивается трубами большого диаметра и расчётами мест нагрузки.

Алюминий весьма хрупок и не выдержит сгибания-разгибания, поэтому на раме применяют съёмный держатель задних переключателей, под названием петух. Если велосипедист упадет и погнет петух, то он сможет его выгнуть, в отличии от алюминиевой рамы, которая бы просто сломалась. Еще, вы должно быть заметили, что производители иногда пишут на рамах номера алюминиевого сплава 6061, 7005, 7075 и тд. Каждый сплав немного отличается от другого, но там нет ничего такого, чтобы гоняться за каким-то конкретным.

Про алюминий еще можно знать два термина: баттинг и гидроформинг. Баттинг — это метод изготовления труб переменной толщины. Например, верхняя и нижняя трубы испытывают большие нагрузки в местах прикрепления к подседельной трубе и рулевому стакану, тогда как в середине почти не загружаются. При помощи баттинга облегчают трубу, делая ее максимально тонкой в центре, и толще по краям.

Гидроформинг же — это технология, позволяющая создавать трубы с любыми изгибами и сечениями, что также помогает усилить раму в нужных местах, и облегчить там, где повышенная жесткость не требуется.

Самым технологичным и продвинутым материалом для изготовления велосипедных рам на сегодня является карбон (углеволокно). Его начали массово применять относительно недавно, но с каждым годом карбон отвоевывает себе пространство на рынке. Сейчас уже не встретишь топовых моделей велосипедов с алюминиевыми рамами — везде карбон. Да и в среднем сегменте алюминий уже редкий гость.

Есть три фактора, из-за которых этот материал так популярен у производителей велосипедов. Первое — он ощутимо легче алюминия, и тем не менее очень жесток и хорошо держит нагрузку. Второе — сочетая высокую жесткость, карбон имеет определенную упругость и эластичность, что позволяет абсорбировать микровибрации. Это качество сложно переоценить на шоссейном велосипеде, где нет подвески, а давление в шинах 10атм.

И третье — карбон удобен при изготовлении рам нестандартных форм и сечений. В отличии от сложной сварки и гидроформинга при изготовлении алюминиевых рам, здесь нужны лишь формы для углеволокна.

Несмотря на изрядную долю недоверия к карбону со стороны народных масс, этот материал уже заслужил репутацию крепкого и надежного. Если вы по каким-то причинам хотите купить себе карбоновый велосипед, но боитесь, что он будет недолговечным — отставить бояться. Сколько прослужит карбон — зависит только от вас. Если алюминиевый велосипед не развалился от вашего стиля езды, то карбоновый будет бегать не меньше.

В ближайшие годы произойдет полное вытеснение карбоном алюминия из сегмента среднего ценового уровня. Цены потихоньку снижаются, технологии совершенствуются, и вполне возможно, что когда-то алюминий совсем уйдет со сцены, как это произошло со сталью.

Еще можно отметить титан в качестве материала для велосипедных рам. Впрочем, его популярность в большей степени обусловлена активностью энтузиастов на велосипедных форумах, в народных массах про этот материал знают плохо. Считается, что титан поглощает микровибрации даже лучше карбона и стали, из-за чего он ценится среди туристов. Титановые рамы весьма дороги, но причина этому не столько цена этого материала, сколько малое производство. К сожалению, титан не пошел в народ, хотя мог бы стать отличной заменой стали, будучи значительно более легким.

Также существуют рамы из магниевых сплавов. Тут я ничего не могу рассказать, так как не видел такой экзотики вживую. Говорят, что магний тоже хорошо гасит микровибрации и обладает легким весом, но боится коррозии. Не думаю, что вы столкнетесь с подобными рамами, поэтому мы можем их не принимать в расчёт.

Итак, покупая байк в этой ценовой нише, не стоит размышлять о катимости рамы, оставьте лозунги типа «Мерида не катит» тем, кто их придумывает. Ваш велик будет катить ровно настолько, насколько вы способны его раскочегарить. Гоняться за более дорогими «катящими» рамами есть смысл лишь серьезно увлекаясь хотя бы любительскими гонками.

На сегодняшний день в сегменте бюджетных и средних велосипедов по прежнему нет замены старому доброму алюминию. Карбон хорош, но пока за него просят несколько завышенную цену, поэтому этот вариант не самый практичный с точки зрения вложения денег. Но если с деньгами проблем нет, то я могу только одобрить выбор карбонового байка.

Друзья, давайте не будем теряться на просторах интернетов! Я предлагаю вам получать на емейл извещения о публикации моих новых статей, таким образом вы всегда будете знать, что я написал что-то новое., пожалуйста.

Читать также:

Чтобы не потерять этот сайт из виду: - вы получите извещение о выходе новой статьи на емейл. Никакого спама, отписаться можно в пару кликов.