Опции за стандартна дебелина на стените при екструдиране на алуминий?

Много купувачи се затрудняват с решенията за дебелината на стените. Твърде тънката стена е рискована. Прекалено дебелата губи разходи и тегло. Това объркване често забавя чертежите и забавя RFQ.

Съществуват стандартни варианти на дебелината на стената, тъй като екструдирането балансира между здравина, поток, цена и добив, а повечето профили попадат в повторяеми диапазони на дебелината, доказани в производствената действителност.

Разбирането на тези диапазони помага на купувачите да разговарят ясно с инженерите и доставчиците и да избягват цикли на препроектиране.

Какви дебелини на стените се считат за стандартни при екструдиране?

Тънките стени спестяват материал, но увеличават риска. Дебелите стени са сигурни, но увеличават разходите и могат да причинят дефекти. Стандартните дебелини на стените се намират между тези крайности.

При повечето алуминиеви екструдирани изделия се използват дебелини на стените между 1,0 mm и 6,0 mm, като 1,5 mm до 3,0 mm е най-често срещаният диапазон за стабилно производство с висока производителност.

Този диапазон съществува по определена причина. Той отразява поведението на потока на метала, здравината на матрицата, възможностите на пресата и контрола на разходите.

Защо изобщо съществуват стандарти

Екструдирането не е свързано само с формата. Става дума за това как алуминият преминава през матрицата. Много тънките стени ограничават потока и повишават налягането. Много дебелите стени забавят охлаждането и намаляват производителността.

С течение на времето индустрията се е ориентирала към практични граници, които работят при много преси и сплави.

Общи стандартни ленти за дебелина

В ежедневното производство дебелината на стената обикновено се групира в няколко диапазона.

Реалност на тънките стени

Тънките стени привличат дизайнерите. Те намаляват теглото и изглеждат модерно. Въпреки това, под около 1,2 мм стабилността на екструдиране бързо спада.

Проблеми, които често се появяват:

• Неравномерен поток, причиняващ усукване или изкривяване
• По-голямо количество скрап при стартиране
• Чувствително износване на матрицата
• Ограничен избор на сплави

Възможни са тънки стени, но те изискват по-строг контрол. Те също така повишават разходите за единица продукция, дори ако теглото на материала спадне.

Безопасната средна позиция

От опит знам, че от 1,8 мм до 2,5 мм е най-подходящото място. Тук се намират много архитектурни, индустриални и системни профили.

Този диапазон позволява:

• Стабилен поток
• Нормална скорост на натискане
• Лесно изправяне
• Надеждно качество на повърхността
• Гъвкави довършителни работи

Когато купувачите питат за “стандарт”, те обикновено имат предвид именно това, дори и да не казват числото.

Дебелите стени не винаги са по-безопасни

По-голямата дебелина от необходимото не винаги подобрява производителността. Дебелите стени могат да:

• Увеличаване на вътрешния стрес
• Намаляване на скоростта на охлаждане
• Повишаване на разходите за екструдиране на метър
• Губене на време за обработка по-късно

Стандартната практика е да се сгъстява само там, където натоварването или обработката го изискват, а не навсякъде.

Как различните приложения влияят върху избора на размера на стената?

Дебелината на стената се определя от приложението повече от теорията. Чертеж, който пренебрегва условията на употреба, често се връща за преразглеждане.

Различните приложения оказват влияние върху избора на дебелината на стената, тъй като всяко от тях балансира по различен начин натоварването, издръжливостта, метода на сглобяване и цената.

Архитектурни приложения

Архитектурата цени външния вид, устойчивостта на корозия и прилягането към системата.

Типична дебелина на стената:

• Прозорци и врати: 1,2 до 1,8 мм
• Стълбове за окачени фасади: 2,0 до 3,0 мм
• Жалузи и засенчване: 1,0 до 2,0 мм

Защо тези диапазони работят:

• Профилите разчитат на геометрията на системата, а не само на дебелината на стените, за да бъдат здрави.
• Големи обеми възнаграждават стабилно, повтарящо се екструдиране
• Финишни покрития като анодиране предпочитат равномерно разпределение по стените

Тънките стени са често срещани, но те се поддържат от камери, ребра и дълбочина.

Промишлени и машинни рамки

Промишлените системи се отличават с висока твърдост, повторяемост и лесен монтаж.

Типична дебелина на стената:

• Рамки на машината: 2,0 до 3,0 мм
• Охрана и капаци: 1,5 до 2,0 mm
• Конвейери и релси: 2,0 до 4,0 mm

Тук стените са по-дебели, защото:

• Профилите поемат натоварването на болтовете
• Обработката с ЦПУ е често срещана
• Профилите се използват повторно в много машини

Малко по-дебелата стена намалява оголването и деформацията на резбата.

Транспорт и автомобилостроене

Транспортът се фокусира върху контрола на теглото, поведението при катастрофа и интеграцията.

Типична дебелина на стената:

• Конструктивни греди: 2,0 до 4,0 мм
• Табла за батерии: 2,5 до 4,0 мм
• Интериорни опори: 1,5 до 2,5 мм

Дизайнерите често променят дебелината на един профил. Тънките стени намаляват масата. Дебелите профили се справят с пътищата на натоварване.

Електроника и термични

Електрониката се нуждае от разсейване на топлината и контрол на размерите.

Типична дебелина на стената:

• Топлоотделящи елементи: Дебелина на ребрата от 1,5 до 3,0 mm
• Корпуси: 1,2 до 2,0 mm
• Светодиодни профили: 1,0 до 1,8 мм

Възможни са много тънки ребра, но само при определени сплави и строг контрол на матрицата.

Структури за възобновяема енергия

Възобновяемите системи дават приоритет на живота на открито и на бързия монтаж.

Типична дебелина на стената:

• Слънчеви релси: 1,8 до 2,5 mm
• Монтажни рамки: 2,0 до 3,0 мм
• Корпуси на инвертори: 1,5 до 2,5 мм

Тези профили трябва да издържат на вятър, сняг и корозия в продължение на десетилетия. Малко по-дебелите стени намаляват дългосрочния риск.

Просто сравнение на приложенията

На практика изборът на приложение определя обхвата. След това сплавта, размерът на пресата и довършителните работи го стесняват допълнително.

Има ли диапазони на дебелината за определени видове сплави?

Сплавите се държат различно по време на екструдиране. Пренебрегването на това води до нестабилен поток или лошо качество на повърхността.

Да, дебелината на стените на различните алуминиеви сплави варира в практични граници, тъй като якостта, напрежението при протичане и еластичността се различават в зависимост от вида сплав.

Защо сплавта има значение

По време на екструдирането алуминият трябва да преминава през тесни отвори на матрицата. По-меките сплави текат по-лесно. По-силните сплави се противопоставят на потока.

Това засяга:

• Минимална постижима дебелина на стената
• Качество на повърхността
• Скорост на натискане
• Животът на диетата

Общи семейства сплави и поведение на дебелината

Серия 6xxx (6063, 6061)

Това е най-разпространената фамилия екструдирани изделия.

Типична дебелина на стената:

• Минимална практическа стойност: 0,8 до 1,0 mm
• Общ обхват: 1,5 до 3,0 мм
• Горна практична: 6,0 mm и повече

6063 тече лесно и дава добра повърхностна обработка. Той поддържа тънки стени по-добре от много други сплави.

6061 е по-здрава, но тече по-лесно. Предпочита малко по-дебели стени.

Серия 5xxx

Тези сплави имат добра устойчивост на корозия и здравина.

Типична дебелина на стената:

• Минимална практическа стойност: 1,5 mm
• Общ диапазон: 2,0 до 4,0 мм

Те се противопоставят на потока повече от 6063, така че тънките стени са по-трудни.

Серия 7xxx

Висока якост, но трудна за екструдиране.

Типична дебелина на стената:

• Минимална практическа стойност: 2,0 до 2,5 mm
• Общ обхват: 3,0 mm и повече

Тънките стени са рисковани и скъпи при тези сплави.

Компромиси между сплавта и дебелината

Изборът на по-здрава сплав не винаги позволява по-тънки стени. Често се случва обратното.

Проектантът може да приеме, че по-високата якост позволява по-тънки стени. При екструдирането по-високата якост често означава:

• По-високо налягане
• По-ниска скорост
• Повече скрап

Това може да заличи теоретичните ползи.

Практически насоки за сплавите

Балансираният дизайн често използва 6063 или 6061 със стандартна дебелина, след което добавя геометрия за здравина, вместо да превключва сплавта.

Може ли инструменталната екипировка да се използва за различни дебелини на стените?

Разходите за инструментална екипировка са основен проблем. Купувачите често питат дали една матрица може да покрие няколко варианта на стени.

Понякога инструменталната екипировка може да бъде споделена за сходни дебелини на стените, но значителните промени в дебелината обикновено изискват нови матрици, за да се защити качеството и добивът.

Защо инструменталната екипировка е специфична за дебелината

Екструзионната матрица контролира потока на метала. Дебелината на стената влияе на:

• Дължина на лагера
• Баланс на потока
• Разпределение на налягането
• Напрежение при умиране

Щанца, проектирана за стени с дебелина 2,0 mm, няма да се държи по същия начин при 3,0 mm.

Когато е възможно споделяне

В ограничени случаи са възможни малки корекции.

Примери:

• 2,0 mm до 2,2 mm с малки промени в лагерите
• Малки локални удебелявания за обработващи подложки
• Профили с широки граници на потока

В тези случаи все още е необходим инженерен преглед.

Когато споделянето е рисковано

Инструментите не трябва да се споделят, когато:

• Промяна в дебелината надхвърля 15 до 20 процента
• Профилът вече има тънки и дебели участъци
• Изискват се тесни допуски
• Качеството на повърхността е от решаващо значение

Използването на неправилна матрица често води до:

• Поточни линии
• Размерно отклонение
• Излишен скрап
• Кратък живот на матрицата

Съотношение между разходите и риска

Някои купувачи се стремят да използват повторно матриците, за да спестят първоначални разходи. Това може да доведе до обратен ефект.

Цената на матрицата обикновено е малка част от:

• Разходи за скрап
• Разходи за закъснение
• Риск, свързан с претенцията за качество

Стабилната матрица, съобразена с дебелината, често се възвръща бързо.

Работеща стратегия за инструментална екипировка

По-добрият подход е:

• Стандартизиране на семействата за дебелина на стената
• Повторно използване на умиранията в рамките на едно и също семейство
• Създаване на отделни матрици за основните етапи на дебелината

Например, дръжте моделите с размер 2,0 мм заедно, а тези с размер 3,0 мм - заедно.

Така се изгражда библиотека с инструменти, която подпомага растежа без хаос.

Заключение

Съществуват стандартни варианти за дебелина на стената на алуминиевия екструдер, защото те отразяват реалните производствени ограничения. Повечето конструкции успяват да се справят с изискванията между 1,5 мм и 3,0 мм. Приложенията, сплавите и решенията за инструменталната екипировка прецизират този диапазон. Ясната стратегия за дебелината намалява разходите, риска и циклите на препроектиране.