Por qué el acrílico domina la fabricación del acuario？

Hoja de plástico acrílico en el reino del océano Chimelong

El acrílico (PMMA) ocupa una posición dominante en la fabricación de acuarios. La razón principal es que su rendimiento integral coincide perfectamente con las necesidades centrales de los acuarios. Desde la seguridad estructural de los grandes cuerpos de agua, los efectos visuales de la observación biológica, hasta el control de costos del mantenimiento a largo plazo, el acrílico casi ha resuelto todos los puntos débiles de los materiales tradicionales (como el vidrio) en las escenas de acuarios. El siguiente es un análisis de la adaptabilidad del acrílico desde la perspectiva de las necesidades específicas:

1: Alta transparencia y apariencia de alta calidad

La función central del acuario es permitir que los visitantes observen claramente el estado natural de los organismos acuáticos, por lo que el material debe tener tres características: transmitancia de alta luz, baja distorsión del índice de refracción y uniformidad de la luz.

La transmitancia de la luz es cercana al vidrio y más uniforme: la transmitancia de la luz del acrílico es tan alta como 92% (equivalente al vidrio) y a través de la modificación de grado óptico (como la eliminación del estrés interno y el control de la disposición molecular), el "fenómeno de la doble refracción común" de vidrio (deformación de la imagen causada por las diferencias de índice de acción cuando se puede eliminar a través de un vaso grueso). Esto es especialmente importante para observar peces de aguas profundas, corales y otros organismos que requieren una identificación fina.

Sin interferencia de impureza: el acrílico se puede convertir en placas libres de burbujas y sin impurezas a través de procesos de moldeo por inyección o extrusión (el contenido de impureza del acrílico óptico de grado industrial es <0.01%), mientras que es difícil evitar completamente burbujas o rayas en la producción de vidrio, especialmente en platos súper grandes, lo que afectará la experiencia de observación.

Ahd lámina acrílica clara alta transparencia

2: Seguridad - Resistencia al impacto y anti -Patrillamiento

Los grandes tanques de agua en los acuarios (especialmente los principales tanques de exhibición en Oceanariums) generalmente contienen miles o incluso decenas de miles de toneladas de agua. Una vez que el vidrio se rompe, el salpicaduras de fragmentos causará graves accidentes de seguridad. La resistencia al impacto del acrílico supera con creces la de vidrio, que resuelve fundamentalmente este problema:

La resistencia al impacto es 17 veces la del vidrio: la resistencia al impacto del vidrio ordinario es de aproximadamente 50 kJ/m², mientras que el acrílico puede alcanzar 800 ~ 1000kJ/m². Incluso si se golpea accidentalmente (como los turistas que chocan, vibran equipos), el acrílico solo se abastece ligeramente en lugar de destrozar, evitando que los fragmentos lastimen a las personas o dañen la estructura del acuario.

La flexibilidad es mejor que el vidrio: el acrílico tiene una cierta elasticidad y puede generar energía de amortiguación de deformación cuando se somete a una fuerza externa (similar a las características del plexiglás), mientras que el vidrio es un material frágil sin capacidad de deformación plástica y es fácil de romper directamente.

Acrylic for The Lost Chambers aquarium in Dub

Hoja acrílica para el acuario "The Lost Chambers"

3: Ligero - Diseño a gran escala de soporte

Los acuarios modernos persiguen la "experiencia inmersiva", y el tamaño del tanque de exhibición principal se rompe constantemente (como el tanque principal del acuario de "las cámaras perdidas" en Dubai tiene 40 metros de largo, 20 metros de ancho y 11 metros de profundidad). Debido a la alta densidad del vidrio tradicional (2.5 g/cm³), el peso muerto de los paneles súper grandes excederá el límite de carga de la estructura del edificio, mientras que las características livianas del acrílico hacen posible el diseño a gran escala:

La densidad es solo el 47% de la de vidrio (acrílico 1.18g/cm³ vs vidrio 2.5G/cm³): bajo el mismo volumen, el peso de los paneles acrílicos es más de la mitad que el de vidrio. Por ejemplo, un panel de acuario acrílico de 10 m × 3M × 0.3 m pesa solo aproximadamente 11 toneladas, mientras que el panel de vidrio templado del mismo tamaño pesa 23 toneladas. Este último tiene requisitos extremadamente altos para el marco de soporte (se requiere un refuerzo adicional), y los riesgos de costo y seguridad aumentan considerablemente.

Reduzca los costos estructurales: el ligero peso permite que la base de edificios del acuario, vigas de soporte, marcos de tanques de agua y otras estructuras utilicen materiales más económicos (como aleación de aluminio o estructura de acero), acortando el período de construcción y reduciendo la dificultad de mantenimiento.

Lámina de plástico acrílico liviano

4: Resistencia meteorológica y resistencia a la corrosión

El interior del acuario está en contacto con sustancias corrosivas como el agua, el excremento de los peces, los desinfectantes (como el hipoclorito de sodio) durante mucho tiempo, y el exterior necesita soportar pruebas ambientales como rayos ultravioletas y diferencias de temperatura. La resistencia a la corrosión química del acrílico y la resistencia al envejecimiento son significativamente mejores que el vidrio y otros plásticos:

Resistencia al agua y resistencia a la corrosión química: el acrílico tiene una excelente tolerancia al agua dulce, el agua de mar (salinidad ≤3.5%) y los desinfectantes comunes (como la concentración de hipoclorito de sodio <500ppm), y no se aumentarán o se descompondrán después de la inmersión a largo plazo (aunque el vaso es el agua, el agua es resistente al agua.

Envejecimiento antiultravioleta: aunque el vidrio ordinario puede bloquear algunos rayos ultravioleta, la exposición a largo plazo aún causará microgrietas en la superficie debido a los rayos ultravioleta; El acrílico puede absorber efectivamente los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 290 ~ 400 nm agregando agentes anti-UV, y no existe un color amarillento o fragilidad obvio después de más de 10 años de uso al aire libre (el vidrio perderá gradualmente la transparencia bajo rayos ultravioletas a largo plazo).

Hoja de PMMA (hoja acrílica)

5: Fácil procesamiento y personalización

El diseño del acuario debe cumplir con la estética del paisaje (como simular cuevas submarinas) y requisitos funcionales (como particiones e integración de la tubería de circulación de agua). La alta plasticidad del acrílico hace que sea fácil lograr formas complejas:

El proceso de flexión y moldeo en caliente es maduro: el acrílico se puede doblar en cualquier arco (como cilindros esféricos y cilíndricos) mediante calentamiento (80 ~ 120 ℃), mientras que la flexión caliente de vidrio requiere alta temperatura (por encima de 600 ℃) y es fácil de romper, y solo puede hacer superficies curvas simples. Por ejemplo, la cúpula del tanque principal del oceanario circular se puede formar en un paso por flexión acrílica en caliente, sin empalme, reduciendo el riesgo de fuga de agua.

Tecnología de empalme sin costuras: las láminas acrílicas se pueden empalmar con precisión a nivel de milímetro a través del corte con láser y el procesamiento de precisión CNC, combinadas con pegamento especial (como el pegamento PMMA), y las juntas son transparentes y sin trazadas (el empalme de vidrio requiere sellador de silicona, que es propenso a moldear y afecta la apariencia).

Integre otras funciones: el acrílico puede integrarse directamente con tiras de luz LED, tuberías de flujo de agua y sensores (como sondas de temperatura del agua) para lograr un diseño integrado de "estructura + función" (como ventanas de visualización de forma especial con iluminación incorporada).

Resumen

La posición dominante del acrílico en los acuarios se debe esencialmente a su rendimiento integral de "alta transparencia, peso ligero, resistencia al impacto, buena resistencia al clima y un fácil procesamiento", que coincide con precisión con las necesidades centrales de los acuarios para "percepción de seguridad, diseño a gran escala y economía de mantenimiento a largo plazo". A medida que se desarrollan los acuarios en la dirección de la "gigante, el tema y la ecología" (como los oceanarios polares y los tanques ecológicos de la selva tropical), el acrílico continuará siendo el material preferido para la fabricación de acuarios debido a sus ventajas irremplazables.