Причината зошто профилите од алуминиумски легури се широко користени во животот и производството е тоа што секој целосно ги препознава нејзините предности како што се мала густина, отпорност на корозија, одлична електрична спроводливост, неферомагнетни својства, можност за обликување и рециклирање.
Кинеската индустрија за алуминиумски профили растеше од нула, од мала до голема, сè додека не се разви во голема земја за производство на алуминиумски профили, со производство рангирано на прво место во светот. Меѓутоа, како што барањата на пазарот за производи од алуминиумски профили продолжуваат да се зголемуваат, производството на алуминиумски профили се разви во насока на сложеност, висока прецизност и производство на големи размери, што доведе до низа проблеми со производството.
Алуминиумските профили најчесто се произведуваат со екструзија. За време на производството, покрај разгледувањето на перформансите на екструдерот, дизајнот на калапот, составот на алуминиумската прачка, термичката обработка и други фактори на процесот, мора да се земе предвид и дизајнот на попречниот пресек на профилот. Најдобриот дизајн на попречен пресек на профилот не само што може да ја намали тежината на процесот од самиот почеток, туку и да го подобри квалитетот и ефектот на употреба на производот, да ги намали трошоците и да го скрати времето на испорака.
Оваа статија сумира неколку најчесто користени техники во дизајнот на пресек на алуминиумски профили преку реални случаи во производство.
1. Принципи за дизајнирање на алуминиумски профили
Екструзијата на алуминиумски профили е метод на обработка во кој загреана алуминиумска прачка се вчитува во екструдирачка цевка и се применува притисок преку екструдер за да се екструдира од дупка за калап со дадена форма и големина, предизвикувајќи пластична деформација за да се добие потребниот производ. Бидејќи алуминиумската прачка е под влијание на различни фактори како што се температурата, брзината на екструзија, количината на деформација и мувлата за време на процесот на деформација, униформноста на протокот на металот е тешко да се контролира, што носи одредени тешкотии во дизајнот на калапот. За да се обезбеди цврстината на калапот и да се избегнат пукнатини, колапс, кршење итн., треба да се избегнува следново во дизајнот на профилниот дел: големи конзоли, мали отвори, мали дупки, порозни, асиметрични, тенкоѕидни, нерамномерна дебелина на ѕидот итн. При дизајнирањето, прво мора да ги задоволиме неговите перформанси во однос на употребата, декорацијата итн. Добиениот дел е употреблив, но не е најдобро решение. Бидејќи кога дизајнерите немаат познавање на процесот на екструзија и не ја разбираат релевантната процесна опрема, а барањата на производствениот процес се премногу високи и строги, стапката на квалификација ќе се намали, цената ќе се зголеми и идеалниот профил нема да се произведе. Затоа, принципот на дизајнирање на алуминиумски профилни делови е да се користи што е можно поедноставниот процес, а воедно да се задоволи неговиот функционален дизајн.
2. Неколку совети за дизајн на интерфејс со алуминиумски профил
2.1 Компензација на грешки
Затворањето е еден од вообичаените дефекти во производството на профили. Главните причини се следниве:
(1) Профилите со длабоки отвори на попречниот пресек честопати ќе се затворат при екструдирање.
(2) Истегнувањето и исправувањето на профилите ќе го интензивираат затворањето.
(3) Профилите со инјектирано лепило со одредени структури исто така ќе имаат затворање поради собирање на колоидот по инјектирањето на лепилото.
Ако горенаведеното затворање не е сериозно, може да се избегне со контролирање на протокот преку дизајнот на калапот; но ако неколку фактори се надредени и дизајнот на калапот и поврзаните процеси не можат да го решат затворањето, може да се даде претходна компензација во дизајнот на пресек, односно претходно отворање.
Износот на компензацијата пред отворање треба да се избере врз основа на неговата специфична структура и претходното искуство со затворање. Во овој момент, дизајнот на цртежот за отворање на калапот (пред отворање) и готовиот цртеж се различни (Слика 1).
2.2 Поделете ги големите делови на повеќе мали делови
Со развојот на алуминиумски профили со голем обем, дизајните на попречниот пресек на многу профили стануваат сè поголеми, што значи дека е потребна серија опрема како што се големи екструдери, големи калапи, големи алуминиумски прачки итн. за нивна поддршка, а трошоците за производство нагло се зголемуваат. За некои големи делови што можат да се постигнат со спојување, тие треба да се поделат на неколку мали делови за време на дизајнирањето. Ова не само што може да ги намали трошоците, туку и да го олесни обезбедувањето рамномерност, закривеност и точност (Слика 2).
2.3 Поставување на армирачки ребра за подобрување на нивната рамност
Барањата за рамност често се среќаваат при дизајнирање на профилни пресеци. Профилите со мал распон лесно се обезбедуваат рамност поради нивната висока структурна цврстина. Профилите со долг распон ќе се спуштат поради сопствената гравитација веднаш по екструдирањето, а делот со најголем стрес на свиткување во средината ќе биде највдлабнатиот. Исто така, бидејќи ѕидната плоча е долга, лесно е да се генерираат бранови, што ќе ја влоши интермитентноста на рамнината. Затоа, треба да се избегнуваат големи рамни плочести конструкции при дизајнирање на попречен пресек. Доколку е потребно, може да се инсталираат зајакнувачки ребра во средината за да се подобри нејзината рамност. (Слика 3)
2.4 Секундарна обработка
Во процесот на производство на профили, некои делови е тешко да се завршат со екструдирачка обработка. Дури и ако тоа може да се направи, трошоците за обработка и производство ќе бидат превисоки. Во овој момент, може да се разгледаат други методи на обработка.
Случај 1: Дупките со дијаметар помал од 4 mm на профилниот дел ќе го направат калапот недоволен по цврстина, лесно ќе се оштетува и ќе биде тежок за обработка. Се препорачува да се отстранат малите дупки и наместо тоа да се користи дупчење.
Случај 2: Производството на обични жлебови во форма на буквата U не е тешко, но ако длабочината и ширината на жлебот надминуваат 100 mm, или односот на ширината на жлебот кон длабочината на жлебот е неразумен, проблеми како што се недоволна цврстина на калапот и тешкотии во обезбедувањето на отворот, исто така, ќе се појават за време на производството. При дизајнирање на профилниот дел, отворот може да се смета за затворен, така што оригиналниот цврст калап со недоволна цврстина може да се претвори во стабилен расцепен калап, и нема да има проблем со деформација на отворот за време на екструзијата, што го олеснува одржувањето на обликот. Покрај тоа, некои детали може да се направат на спојот помеѓу двата краја на отворот за време на дизајнирањето. На пример: поставете ознаки во форма на V, мали жлебови итн., за да можат лесно да се отстранат за време на финалната обработка (Слика 4).
2.5 Комплексно однадвор, но едноставно одвнатре
Екструзионите калапи за алуминиумски профили можат да се поделат на цврсти калапи и шунт калапи според тоа дали пресекот има празнина. Обработката на цврсти калапи е релативно едноставна, додека обработката на шунт калапи вклучува релативно сложени процеси како што се шуплини и глави на јадра. Затоа, мора целосно да се разгледа дизајнот на профилниот дел, односно надворешната контура на делот може да се дизајнира посложена, а жлебовите, дупките за завртки итн. треба да се постават на периферијата колку што е можно повеќе, додека внатрешноста треба да биде што е можно поедноставна, а барањата за точност не смеат да бидат превисоки. На овој начин, и обработката и одржувањето на калапот ќе бидат многу поедноставни, а ќе се подобри и стапката на принос.
2.6 Резервирана маргина
По екструдирањето, алуминиумските профили имаат различни методи на површинска обработка според потребите на клиентот. Меѓу нив, методите на анодизација и електрофореза имаат мало влијание врз големината поради тенкиот филмски слој. Ако се користи методот на површинска обработка со прашкасто премачкување, прашокот лесно ќе се акумулира во аглите и жлебовите, а дебелината на еден слој може да достигне 100 μm. Ако ова е позиција за склопување, како што е лизгач, тоа ќе значи дека има 4 слоја на прскање. Дебелината до 400 μm ќе го направи склопувањето невозможно и ќе влијае на употребата.
Покрај тоа, како што се зголемува бројот на екструзии и се троши калапот, големината на процепите на профилот ќе станува сè помала и помала, додека големината на лизгачот ќе станува сè поголема и поголема, што го отежнува склопувањето. Врз основа на горенаведените причини, мора да се резервираат соодветни маргини според специфичните услови за време на дизајнирањето за да се обезбеди склопување.
2.7 Означување на толеранција
За дизајн на пресек, прво се изработува цртежот на склопување, а потоа се изработува цртежот на профилот на производот. Точниот цртеж на склопување не значи дека цртежот на профилот на производот е совршен. Некои дизајнери ја игнорираат важноста на означувањето на димензиите и толеранциите. Означените позиции се генерално димензиите што треба да се гарантираат, како што се: позиција на склопување, отвор, длабочина на жлебот, ширина на жлебот итн., и се лесни за мерење и проверка. За општи димензионални толеранции, соодветното ниво на точност може да се избере според националниот стандард. Некои важни димензии на склопување треба да се означат со специфични вредности на толеранција на цртежот. Ако толеранцијата е преголема, склопувањето ќе биде потешко, а ако толеранцијата е премала, трошоците за производство ќе се зголемат. Разумен опсег на толеранција бара дневно акумулирање искуство од дизајнерот.
2.8 Детални прилагодувања
Деталите го одредуваат успехот или неуспехот, а истото важи и за дизајнот на пресек на профилот. Малите промени не само што можат да го заштитат калапот и да ја контролираат брзината на проток, туку и да го подобрат квалитетот на површината и да ја зголемат стапката на принос. Една од најчесто користените техники е заоблувањето на аглите. Екструдираните профили не можат да имаат апсолутно остри агли бидејќи тенките бакарни жици што се користат при сечење жици исто така имаат дијаметри. Сепак, брзината на проток кај аглите е мала, триењето е големо, а напрегањето е концентрирано, често има ситуации каде што трагите од екструдирање се очигледни, големината е тешка за контрола, а калапите се склони кон кршење. Затоа, радиусот на заоблување треба да се зголеми колку што е можно повеќе без да влијае на неговата употреба.
Дури и ако е произведено со мала машина за екструдирање, дебелината на ѕидот на профилот не треба да биде помала од 0,8 mm, а дебелината на ѕидот на секој дел од пресекот не треба да се разликува за повеќе од 4 пати. За време на дизајнирањето, дијагонални линии или лачни премини може да се користат при ненадејни промени во дебелината на ѕидот за да се обезбеди правилна форма на празнење и лесна поправка на калапот. Покрај тоа, профилите со тенкоѕидни ѕидови имаат подобра еластичност, а дебелината на ѕидот на некои потпорни ламели, лајсни итн. може да биде околу 1 mm. Постојат многу апликации за прилагодување на деталите во дизајнот, како што се прилагодување на агли, менување на насоките, скратување на конзолите, зголемување на празнините, подобрување на симетријата, прилагодување на толеранциите итн. Накратко, дизајнот на пресекот на профилот бара континуирано сумирање и иновации, и целосно го зема предвид односот со процесите на дизајнирање, производство и производство на калапите.
3. Заклучок
Како дизајнер, за да се добијат најдобрите економски придобивки од производството на профили, сите фактори од целиот животен циклус на производот мора да се земат предвид за време на дизајнирањето, вклучувајќи ги потребите на корисниците, дизајнот, производството, квалитетот, цената итн., стремејќи се да се постигне успех во развојот на производот од првиот пат. Ова бара дневно следење на производството на производот и собирање и акумулирање на информации од прва рака со цел да се предвидат резултатите од дизајнот и да се корегираат однапред.
Време на објавување: 10 септември 2024 година
