Jaká je maximální velikost hliníkového výlisku?

Pokud navrhujete velkou hliníkovou konstrukci, mohou omezení velikosti rychle zhatit vaše plány.

Maximální velikost hliníkového výlisku závisí na kapacitě lisu - většina komerčních lisů zvládne šířku až 600 mm, ale řešení na zakázku mohou tuto šířku přesáhnout.

Pokud váš návrh potřebuje překonat limity velikosti, je zásadní pochopit, co tyto limity řídí.

Jak určit velikost hliníkového výlisku?

Váš projekt vytlačování selže, pokud velikost neodpovídá vašemu konečnému použití. Mnoho konstruktérů se potýká se zpožděním kvůli špatně vypočítaným požadavkům na velikost.

Pro určení velikosti vytlačování vezměte v úvahu tloušťka stěny¹, tvaru profilu, typu slitiny a kapacity lisu vašeho dodavatele vytlačovacích strojů.

Navrhování pro vytlačování hliníku začíná pochopením vašich limitů. Velikost, které můžete dosáhnout, závisí na konstrukčním záměru i na výrobní kapacitě. Často začínám tím, že si projdu maximální průřez, který může 8 vytlačovacích linek v mé továrně zpracovat. Například s lisovacími stroji o kapacitě 2000-3600 tun běžně vytlačujeme až 400mm profily.

Klíčové faktory při určování velikosti

Běžná praxe určování velikosti

Začněte s aplikací. Je strukturální? Je dekorativní? Je nutné následné CNC obrábění? Například naši zákazníci v oblasti výroby rámů pro solární panely dávají přednost lehkým, ale dlouhým profilům - proto je vedeme ke štíhlým, zjednodušeným tvarům do 300 mm.

Při jednání s jakýmkoli dodavatelem doporučuji vždy požadovat "maximální průměr obvodového kruhu". Tím zajistíte, že váš návrh nebude po fázi výkresu odmítnut.

Jaké je maximální prodloužení hliníku?

Mnoho lidí si plete sílu s pružností. Pro vytlačování je však důležitější vědět, jak daleko se hliník dokáže natáhnout.

Maximální prodloužení závisí na slitině - 6063-T5 má přibližně 10%, zatímco měkčí varianty jako 1100 mohou dosáhnout až 50%.

Prodloužení odráží tvárnost². Říká nám, jak velkou deformaci profil snese, než se zlomí. Dávám na to pozor při výrobě komponentů pro zákazníky z oblasti stavebnictví a osvětlení, kde je často nutné ohýbání a tvarování po vytlačování.

Prodloužení podle slitiny

Praktická aplikace

Prodloužení je důležité při následném zpracování. Například u ohýbaných systémů zábradlí nebo zakřivených krytů osvětlení umožňuje prodloužení tvarování bez prasklin. Konstruktérům vždy radím, aby používali měkčí tempery pro jakýkoli profil, který je třeba později ohýbat nebo tvarovat. Ztratíte tím sice trochu pevnosti v tahu, ale získáte tvarovatelnost.

Co omezuje velikost výlisku?

Máte velký nápad? Pokud se nehodí do tisku vašeho dodavatele, zůstane na papíře.

Velikost výlisku je omezena kapacita lisu³, pevnost matrice⁴, schopnost chlazení³a typ slitiny.

I když rádi říkáme, že "vlastní profily jsou vítány", nemůžeme změnit fyziku. Hliníkový polotovar se musí vejít do lisovací nádoby. Například u společnosti Sinoextrud náš lis podporuje maximální profil až 400 mm. To vychází z tonáže lisu a kružnice, kterou zvládne.

Hlavní omezující faktory

1. Obkružující kruh

Obvodová kružnice je nejmenší kružnice, která může obsahovat profil. Pokud tato kružnice přesahuje velikost lisu, vytlačování není možné.

2. Design raznice

Velké zápustky jsou drahé, křehké a vyžadují pokročilé obrábění. Velmi složité tvary dále zatěžují matrici.

3. Chlazení a manipulace

Větší výlisky potřebují řízenější chlazení. Náhlé změny teploty mohou deformovat tvar. Také manipulace a skladování po vytlačování musí odpovídat délce a velikosti.

4. Pevnost slitiny

Některé slitiny, zejména tvrdší, jako je 7075, vyžadují k vytlačení větší sílu. To snižuje dosažitelnou velikost.

Vyvážením velikosti a jednoduchosti pomáháme klientům maximalizovat svobodu při navrhování. Pokud někdo potřebuje větší profil, někdy navrhujeme rozdělení návrhu na dva profily, které lze po vytlačení spojit.

Kolik hliníkových výlisků unese?

Pokud se váš profil ohne příliš brzy, nejedná se jen o chybu designu, ale i o obchodní selhání.

Hliníkové výlisky snesou zatížení od 100 kg do několika tun v závislosti na slitině, tloušťce stěny a hmotnosti. design profilu⁵.

Často se mě na to ptají kupující v odvětví strojů nebo přesných zařízení. Odpověď vždy zní: technika...nosnost⁶ je třeba vypočítat na základě momentu setrvačnosti profilu, délky rozpětí a typu slitiny.

Faktory ovlivňující nosnost

1. Slitina a temperace

Pevnější slitiny, jako je 6061-T6, mají větší hmotnost než 6063-T5.

2. Tloušťka a tvar stěny

Dutý obdélník udrží větší zatížení než tenká plochá tyč. Trojúhelníkové výztuhy uvnitř profilu zvyšují pevnost bez většího zvýšení hmotnosti.

3. Délka rozpětí

Čím delší je nepodepřené rozpětí, tím větší je ohyb. Krátký, tlustý profil vydrží více než dlouhý tenký.

Příklad grafu zatížení (pouze pro informaci)

Tipy pro konstrukční návrh

Vždy modelujte profil v CADu a simulujte zatížení. K testování mechanického chování před sériovou výrobou často používáme ANSYS nebo SolidWorks. Náš technický tým to podporuje tím, že nabízí údaje o modulu průřezu, výpočty ohybových momentů a poradenství v oblasti výztuže.

Závěr

Velikost, pevnost a pružnost hliníkových výlisků závisí na limitech lisování, výběru slitiny a konstrukci profilu. Jejich znalost vám pomůže lépe plánovat a vyhnout se nákladnému přepracování.